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KR20230107029A - Cooling apparatus for hydrogen fueled engine - Google Patents

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KR20230107029A
KR20230107029A KR1020220002927A KR20220002927A KR20230107029A KR 20230107029 A KR20230107029 A KR 20230107029A KR 1020220002927 A KR1020220002927 A KR 1020220002927A KR 20220002927 A KR20220002927 A KR 20220002927A KR 20230107029 A KR20230107029 A KR 20230107029A
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hydrogen fuel
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김선엽
김용래
최영
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한국기계연구원
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Abstract

A cooling apparatus for a hydrogen fueled engine is disclosed to properly lower the temperature of a cylinder head of an engine without installing an additional device such as a vaporizer. The cooling apparatus for a hydrogen fueled engine comprises a storage tank in which liquid hydrogen fuel is stored, a heat exchange hydrogen line which is connected to the storage tank to move the liquid hydrogen fuel and which is installed to enable heat exchange in a cylinder head of an engine, and a hydrogen fuel supply line which branches from the heat exchange hydrogen line and supplies the liquid hydrogen fuel to the engine.

Description

수소 엔진의 냉각 장치{COOLING APPARATUS FOR HYDROGEN FUELED ENGINE}Hydrogen engine cooling device {COOLING APPARATUS FOR HYDROGEN FUELED ENGINE}

본 발명은 엔진의 실린더 헤드의 온도를 적절한 냉각이 가능한 수소 엔진의 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a hydrogen engine capable of properly cooling the temperature of a cylinder head of the engine.

내연 기관에 사용되는 연료는 점차 강화되는 배기가스 규제와 한정된 자원의 매장량 확보 등 어려움 때문에 다른 대체 에너지의 개발이 지속적으로 요구되고 있다. As for fuels used in internal combustion engines, there is a continuous demand for the development of other alternative energies due to difficulties such as gradually tightening exhaust gas regulations and securing limited reserves of resources.

대체 에너지 중 수소 연료는 무한성에 가까운 매장량과 고에너지밀도의 특성을 가지고 있기 때문에 기존 화석연료에 비해 적합한 대체 에너지로 판단된다. Among alternative energies, hydrogen fuel is judged to be a suitable alternative energy compared to existing fossil fuels because it has near-infinite reserves and high energy density.

2행정 엔진은 한때 소형 오토바이와 같은 곳에 널리 사용되었으나, 앞서 언급한바와 같이 배기가스 규제로 인하여 거의 사용되고 있지 않지만, 중량당 출력 비율이 높고 구조가 간단하기 때문에 드론과 같은 항공용으로 사용하기에 적합한 조건을 가지고 있다.Two-stroke engines were once widely used in small motorcycles, but as mentioned above, they are rarely used due to emission regulations. have a condition

수소 연료는 넓은 가연 한계와 가솔린 대비 희박한 분위기에서 연소가 가능하여 높은 효율을 기대할 수 있으며, 점화에너지가 작고 옥탄가가 높아 높은 압축비 제어가 가능하다. Hydrogen fuel has a wide combustibility limit and can be combusted in a lean atmosphere compared to gasoline, so high efficiency can be expected, and high compression ratio control is possible due to low ignition energy and high octane number.

그러나 수소 연료는 빠른 화염전파속도로 인한 안정적인 연소제어가 힘들고 단열화염온도가 가솔린 대비 높기 때문에 엔진 헤드의 온도가 빠르게 상승한다. However, because hydrogen fuel has a high flame propagation speed, stable combustion control is difficult, and the temperature of the engine head rises rapidly because the adiabatic flame temperature is higher than that of gasoline.

이때 기존 자동차에서 주로 사용하는 4행정 엔진의 수랭식 냉각방식과 달리, 소형 2행정 엔진의 경우 높은 비출력을 위해 공랭식 방식을 택하는 경우가 많아 수소 연료를 적용할 경우 엔진 냉각을 위한 추가적인 방안이 필요하다. At this time, unlike the water-cooled cooling method of the 4-stroke engine mainly used in existing automobiles, in the case of small 2-stroke engines, air cooling is often used for high specific output. do.

또한 액체 수소의 경우 가스상 수소와 달리 고압으로 인한 위험이 없고, 부피당 에너지 밀도가 수소 가스 대비 높기 때문에 액체 수소를 엔진 연료로 활용하기에 용이하다. In addition, in the case of liquid hydrogen, unlike gaseous hydrogen, there is no risk due to high pressure, and since the energy density per volume is higher than that of hydrogen gas, liquid hydrogen can be easily used as engine fuel.

그러나 액체 수소를 낮은 온도와 일정 압력으로 유지하며 공급하는 기화기 및 추가 장치는 시스템이 복잡해질 뿐만 아니라 드론과 같은 저중량을 요구하는 시스템에서는 더욱 문제가 될 수 있어 시스템의 간결성 및 경량화가 필요하다.However, vaporizers and additional devices that maintain and supply liquid hydrogen at a low temperature and constant pressure not only complicate the system, but can also be more problematic in systems requiring low weight, such as drones.

본 발명의 일 실시예는 기화기 등의 추가 장치를 설치하지 않고 엔진의 실린더 헤드의 온도를 적절하게 낮추는 것이 가능한 수소 엔진의 냉각 장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a cooling device for a hydrogen engine capable of appropriately lowering the temperature of a cylinder head of an engine without installing an additional device such as a carburetor.

본 발명의 일 실시예는, 액체 수소 연료가 저장되는 저장 탱크와, 저장 탱크에 연결되어 액체 수소 연료가 이동되며 엔진의 실린더 헤드에 열교환 가능하게 설치되는 열교환 수소 라인과, 열교환 수소 라인에 분기되며 상기 액체 수소 연료를 엔진에 공급하는 수소 연료 공급라인을 포함한다.One embodiment of the present invention is a storage tank in which liquid hydrogen fuel is stored, a heat exchange hydrogen line connected to the storage tank to move the liquid hydrogen fuel and heat exchangeably installed in the cylinder head of the engine, and branched to the heat exchange hydrogen line, and a hydrogen fuel supply line supplying the liquid hydrogen fuel to the engine.

열교환 수소 라인은 상기 엔진의 실린더 헤드에 형성된 열교환부의 사이에서 상기 실린더 헤드에 접촉되어 열교환될 수 있다.The heat exchange hydrogen line may contact the cylinder head and exchange heat between heat exchange units formed in the cylinder head of the engine.

열교환부는, 엔진의 외측에 돌출된 복수개의 히트 싱크일 수 있다. The heat exchange unit may be a plurality of heat sinks protruding outside the engine.

열교환 수소 라인은, 복수개의 히트 싱크의 사이에서 실린더 헤드에 접촉되어 열교환될 수 있다.The heat exchange hydrogen line can be heat exchanged between a plurality of heat sinks by contacting the cylinder head.

열교환 라인은, 복수개의 히트 싱크의 사이를 통과하면서 상기 실린더 헤드에 열교환 가능하게 접촉된 상태에서 상기 열교환 수소 라인에 연결되며, 승온 및 기화된 수소 연료를 수소 연료 라인을 통해 공급되는 저온의 액체 수소 연료에 혼합하여 상기 엔진에 공급할 수 있다.The heat exchange line is connected to the heat exchange hydrogen line while passing between a plurality of heat sinks while being in contact with the cylinder head in a heat exchangeable manner, and the low-temperature liquid hydrogen supplied through the hydrogen fuel line is heated and vaporized hydrogen fuel. It can be mixed with fuel and supplied to the engine.

수소 연료 공급라인에는 열교환 수소 라인에서 분기되어 공급되는 액체 수소 연료의 공급량을 조절하는 제1 개폐 밸브가 설치될 수 있다.A first opening/closing valve may be installed in the hydrogen fuel supply line to control the supply amount of liquid hydrogen fuel branched from the heat exchange hydrogen line.

열교환 수소라인은, 실린더 헤드와 열교환되어 승온된 액체 수소 연료가 수소 연료 공급 라인에 공급되는 유량을 제어하는 제2 개폐 밸브가 설치될 수 있다.A second opening/closing valve may be installed in the heat exchange hydrogen line to control the flow rate of the liquid hydrogen fuel, the temperature of which has been increased by exchanging heat with the cylinder head, supplied to the hydrogen fuel supply line.

수소 연료 공급라인은, 열교환 수소 라인에 분기되어 실린더 헤드의 일측에 접촉 가능하게 연결되는 제1 공급 라인과, 열교환 수소 라인에 분기되어 실린더 헤드의 타측에 접촉 가능하게 연결되는 제2 공급 라인을 포함할 수 있다.The hydrogen fuel supply line includes a first supply line branched from the heat exchange hydrogen line and connected to one side of the cylinder head in a contactable manner, and a second supply line branched from the heat exchange hydrogen line and connected to the other side of the cylinder head to be contactably connected. can do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진의 내부에 공급되는 수소 연료는, 실린더 헤드를 통과하면서 열교환 작용에 의해 액체 수소가 고압의 기화된 상태로 혼합되어 엔진에 공급될 수 있다. 따라서, 엔진에 공급되는 수소 연료는, 실린더 헤드에서 열교환되어 온도 및 압력이 상승한 수소 연료와 혼합된 상태로 최종적으로 엔진에 공급되는 바, 엔진이 온도를 적절한 온도로 낮춘 상태에서 수소 연료의 온도 및 압력을 적절하게 유지한 상태로 엔진의 내부에 공급되도록 하여 엔진 성능의 향상이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, hydrogen fuel supplied to the inside of the engine may be mixed with liquid hydrogen in a high-pressure vaporized state by a heat exchange action while passing through a cylinder head, and then supplied to the engine. Therefore, the hydrogen fuel supplied to the engine is finally supplied to the engine in a state where it is mixed with the hydrogen fuel whose temperature and pressure have risen through heat exchange in the cylinder head. It is possible to improve the performance of the engine by ensuring that the pressure is properly maintained and supplied to the inside of the engine.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 엔진의 냉각 장치를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 엔진의 실린더 헤드에 열교환 수소 라인의 통과 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다. 1 is a view schematically showing a main part of a cooling device for a hydrogen engine according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically illustrating a state in which a heat exchange hydrogen line passes through a cylinder head of a hydrogen engine according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

이하에서 설명하는 엔진은 2행정 엔진으로 적용되는 것으로, 본 실시예는 2행정 엔진의 실린더 헤드의 냉각을 위한 냉각장치에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. The engine described below is applied to a two-stroke engine, and in this embodiment, a cooling device for cooling a cylinder head of a two-stroke engine will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 엔진의 냉각 장치를 개략적으로 도시한 요부 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 엔진의 실린더 헤드에 열교환 수소 라인의 통과 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다. 1 is a view schematically showing a main part of a cooling device of a hydrogen engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which a heat exchange hydrogen line passes through a cylinder head of a hydrogen engine according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the main part shown by .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 엔진의 냉각장치(100)는, 액체 수소 연료가 저장되는 저장 탱크(10)와, 저장 탱크(10)에 연결되어 액체 수소 연료가 이동되며 엔진(20)의 실린더 헤드(21)에 열교환 가능하게 설치되는 열교환 수소 라인(30)과, 열교환 수소 라인(30)에 분기되며 액체 수소 연료를 엔진(20)에 공급하는 수소 연료 공급라인(40)을 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling device 100 for a hydrogen engine according to an embodiment of the present invention is connected to a storage tank 10 in which liquid hydrogen fuel is stored and the storage tank 10 The liquid hydrogen fuel is moved and branched to the heat exchange hydrogen line 30 installed in the cylinder head 21 of the engine 20 to be heat exchangeable, and the heat exchange hydrogen line 30 to supply liquid hydrogen fuel to the engine 20 A hydrogen fuel supply line 40 is included.

저장 탱크(10)는 내부에 액체 수소가 저장되는 것으로, 공급 밸브(11)의 개폐 작동에 의해 액체 수소 연료의 공급 유량을 조절하여 엔진에 공급 가능하도록 설치될 수 있다.The storage tank 10 stores liquid hydrogen therein, and may be installed to adjust the supply flow rate of the liquid hydrogen fuel by opening and closing the supply valve 11 so as to be supplied to the engine.

이러한 저장 탱크(10)에 저장된 액체 수소 연료는, 차량의 운전 조건에 따라 제어부의 제어에 의한 공급 밸브(11)의 작동에 의해 열교환 수소 라인(30)에 공급될 수 있다. 이러한 제어부는 엔진에 설치된 ECU로 적용될 수 있다. The liquid hydrogen fuel stored in the storage tank 10 may be supplied to the heat exchange hydrogen line 30 by operating the supply valve 11 under the control of the controller according to the driving conditions of the vehicle. Such a control unit may be applied to an ECU installed in an engine.

열교환 수소 라인(30)은 일측은 저장 탱크(10)에 연결되어 저장 탱크(10)로부터 액체 수소 연료를 공급받도록 연결되고 타측은 엔진의 실린더 헤드(21)에 열교환 가능하도록 설치될 수 있다. One side of the heat exchange hydrogen line 30 is connected to the storage tank 10 to receive liquid hydrogen fuel from the storage tank 10 and the other side is installed to enable heat exchange with the cylinder head 21 of the engine.

즉, 열교환 수소 라인(30)은 저장 탱크(10)로부터 저온의 액체 수소 연료를 공급받아 액체 수소 연료가 이동되는 것으로, 엔진의 실린더 헤드(21) 부분을 통과하여 고온의 실린더 헤드(21) 부분과 열교한 작용이 이루어지도록 설치될 수 있다.That is, the heat exchange hydrogen line 30 receives low-temperature liquid hydrogen fuel from the storage tank 10 and transfers the liquid hydrogen fuel, passing through the cylinder head 21 part of the engine to the high-temperature cylinder head 21 part. It can be installed so that the thermal bridge action is achieved.

이를 위해 열교환 수소 라인(30)은 실린더 헤드(21)의 열교환부(21a)에 접촉된 상태로 설치될 수 있다. To this end, the heat exchange hydrogen line 30 may be installed in a state of being in contact with the heat exchange part 21a of the cylinder head 21 .

열교환부(21a)는 엔진의 실린더 헤드(21) 부분에 돌출된 상태로 설치되어 외기와 접촉하여 방열 작용이 이루어지도록 복수개의 히트 싱크로 적용될 수 있다. The heat exchanging unit 21a may be installed in a protruding state on the cylinder head 21 of the engine and may be applied as a plurality of heat sinks to achieve a heat dissipation effect by contacting with the outside air.

이러한 열교환부(21a)에는 열교환 수소 라인(30)이 접촉된 상태로 통과 가능하도록 설치될 수 있다. 즉 열교환 수소 라인(30)은 열교환부(21a)의 사이 위치에서 실린더 헤드(21)에 열교환 가능하게 접촉된 상태로 설치될 수 있다. The heat exchange hydrogen line 30 may be installed to pass through the heat exchange unit 21a in a contacted state. That is, the heat exchange hydrogen line 30 may be installed in a state of being in contact with the cylinder head 21 in a heat exchangeable manner at a position between the heat exchange units 21a.

열교환 수소 라인(20)은 본 실시예에서 복수개의 열교환부(21a)의 사이에 감긴 상태로 삽입되어 실린더 헤드(21)의 외표면과 접촉되어 열교환 가능하게 설치되는 것을 예시적으로 설명한다. 즉, 열교환 수소 라인(20)의 단일개의 라인으로 설치되어 복수개의 열교환부(21a)의 사이에서 실린더 헤드(21)의 외표면과 접촉되도록 감긴 상태로 설치될 수 있다. In the present embodiment, the heat exchange hydrogen line 20 is inserted in a wound state between the plurality of heat exchange units 21a, and is installed in contact with the outer surface of the cylinder head 21 to enable heat exchange. That is, it may be installed as a single line of the heat exchange hydrogen line 20 and installed in a wound state to contact the outer surface of the cylinder head 21 between the plurality of heat exchange units 21a.

그러나. 열교롼 수소 라인(20)은 단일개의 라인이 감긴 상태로 설치되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 복수개의 라인이 각각의 열교환부(21a)의 사이 위치로 삽입되도록 설치되어 실린더 헤드(21)의 외표면과 접촉되어 열교환 가능하게 설치되는 것으로 변경되는 것도 가능하다. however. The heat exchange hydrogen line 20 is not necessarily limited to being installed in a state where a single line is wound, but a plurality of lines are installed to be inserted between the respective heat exchange units 21a, so that the outside of the cylinder head 21 It is also possible to change to one that is installed in contact with the surface so that heat exchange is possible.

따라서, 실린더 헤드(21)는 열교환부(21a)가 열교환 수소 라인(30)에 접촉되어 저온의 액체 수소와 열교환 작용에 의해 적절한 온도로 냉각되는 것이 가능하다. Therefore, the cylinder head 21 can be cooled to an appropriate temperature by the heat exchange action between the heat exchanger 21a and the low-temperature liquid hydrogen in contact with the heat exchange hydrogen line 30 .

즉, 극저온의 액체 수소 연료에 의해 고온의 실린더 헤드(21)를 적절한 온도로 냉각하는 것이 가능하여, 엔진의 내구성의 향상이 가능하다. That is, it is possible to cool the high-temperature cylinder head 21 to an appropriate temperature with the cryogenic liquid hydrogen fuel, and thus the durability of the engine can be improved.

액체 수소 연료는 열교환 수소 라인(30)을 따라 이동되면서 실린더 헤드(21) 위치에서 열교환 작용에 의해 기화될 수 있다. 이와 같이, 실린더 헤드(21)와 열교환 작용에 의해 액체 수소 연료는 기화된 상태에서 수소 연료 공급라인(40)에 공급될 수 있다. The liquid hydrogen fuel may be vaporized by a heat exchange action at the cylinder head 21 while moving along the heat exchange hydrogen line 30 . In this way, liquid hydrogen fuel may be supplied to the hydrogen fuel supply line 40 in a vaporized state by the heat exchange action with the cylinder head 21 .

이를 위해 열교환 수소 라인(30)은 수소 연료 공급라인(40)에 액체 수소 연료를 기화된 상태로 공급 가능하도록 연결될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 수소 연료 공급라인(40)을 설명하면서 구체적으로 설명한다.To this end, the heat exchange hydrogen line 30 may be connected to the hydrogen fuel supply line 40 to supply liquid hydrogen fuel in a vaporized state. This will be described in detail while describing the hydrogen fuel supply line 40 below.

수소 연료 공급라인(40)은 일측은 열교환 수소 라인(30)에 연결되어 액체 수소 연료를 공급 받도록 열교환 수소 라인(30)에 분기된 상태로 연결되고, 타측은 엔진에 액체 수소 연료를 공급 가능하도록 연결될 수 있다.One side of the hydrogen fuel supply line 40 is connected to the heat exchange hydrogen line 30 to receive liquid hydrogen fuel, and the other side is connected to the heat exchange hydrogen line 30 in a branched state so as to supply liquid hydrogen fuel to the engine. can be connected

이러한 수소 연료 공급라인(40)은 제1 개폐 밸브(35)가 설치되어, 제어부의 개폐 작동에 따라 적절한 유량의 액체 수소 연료가 엔진의 내부에 공급 가능하도록 설치될 수 있다. 여기서 제어부는 엔진 제어를 위한 ECU로 적용될 수 있다.A first opening/closing valve 35 is installed in the hydrogen fuel supply line 40 so that an appropriate flow rate of liquid hydrogen fuel can be supplied to the inside of the engine according to the opening/closing operation of the control unit. Here, the control unit may be applied as an ECU for engine control.

수소 연료 공급라인(40)은 본 실시예에서 열교환 수소 라인(30)에 2개로 분기된 상태로 연결되어 엔진(20)의 내부에 액체 수소 연료를 공급 가능하도록 설치될 수 있다.In this embodiment, the hydrogen fuel supply line 40 may be connected to the heat exchange hydrogen line 30 in a state where it is branched into two, and may be installed to supply liquid hydrogen fuel to the inside of the engine 20 .

보다 구체적으로 설명하면, 수소 연료 공급라인(40)은, 열교환 수소 라인(30)에 분기되어 실린더 헤드(21)의 일측에 접촉 가능하게 연결되는 제1 공급 라인(41)과, 열교환 수소 라인(30)에 분기되어 실린더 헤드(21)의 타측에 접촉 가능하게 연결되는 제2 공급 라인(43)을 포함할 수 있다.More specifically, the hydrogen fuel supply line 40 includes a first supply line 41 branched from the heat exchange hydrogen line 30 and contactably connected to one side of the cylinder head 21, and a heat exchange hydrogen line ( 30) and may include a second supply line 43 connected to the other side of the cylinder head 21 in a contactable manner.

제1 공급 라인(41)과 제2 공급 라인(43)에는 제1 개폐 밸브(35)가 각각 설치되는 바, 제1 개폐 밸브(35)의 개폐 작동에 따라 적절한 유량이 액체 수소 연료가 엔진에 공급 가능하도록 설치될 수 있다. The first supply line 41 and the second supply line 43 are provided with first on-off valves 35, respectively. According to the opening and closing operation of the first on-off valve 35, an appropriate flow rate of liquid hydrogen fuel is supplied to the engine. It can be installed so that it can be supplied.

이러한 제1 공급 라인(41)과 제2 공급 라인(43)을 포함하는 수소 연료 공급라인(40)은, 실린더 헤드(21)와 열교환되어 액체 수소 연료가 기화된 상태로 공급되도록 열교환 수소 라인(30)에 연결될 수 있다.The hydrogen fuel supply line 40 including the first supply line 41 and the second supply line 43 exchanges heat with the cylinder head 21 to supply liquid hydrogen fuel in a vaporized state to a heat exchange hydrogen line ( 30) can be connected.

즉, 수소 연료 공급라인(40)의 제1 공급 라인(41)과 제2 공급 라인(43)의 각각은 엔진의 열교환부(21a)를 통과한 열교환 수소 라인(30)에 연결된 상태로 설치되는 것으로, 제2 개폐 밸브(45)의 개폐 작동에 의해 액체 수소 연료가 열교환 작용에 의해 고압의 기화된 상태로 공급 가능하도록 설치될 수 있다.That is, each of the first supply line 41 and the second supply line 43 of the hydrogen fuel supply line 40 is installed while being connected to the heat exchange hydrogen line 30 passing through the heat exchange unit 21a of the engine As a result, the liquid hydrogen fuel can be supplied in a high-pressure vaporized state by a heat exchange action by the opening and closing operation of the second opening and closing valve 45.

이와 같이, 엔진(20)의 내부에 수소 연료 공급라인(40)을 통해 공급되는 수소 연료는, 엔진의 열교환부(21a)를 통과하면서 열교환 작용에 의해 액체 수소가 고압의 기화된 상태로 혼합되어 엔진에 공급될 수 있다. As such, the hydrogen fuel supplied through the hydrogen fuel supply line 40 to the inside of the engine 20 is mixed with liquid hydrogen in a high-pressure vaporized state by the heat exchange action while passing through the heat exchange unit 21a of the engine. can be supplied to the engine.

따라서, 엔진(20)에 공급되는 액체 수소 연료는, 실린더 헤드(21)의 열교환부(21a)에서 열교환되어 온도 및 압력이 상승한 수소 연료와 혼합된 상태로 최종적으로 엔진에 공급되는 바, 수소 연료의 온도 및 압력을 적절하게 유지한 상태로 엔진의 내부에 공급할 수 있다. Therefore, the liquid hydrogen fuel supplied to the engine 20 is finally supplied to the engine in a mixed state with the hydrogen fuel whose temperature and pressure have risen through heat exchange in the heat exchanger 21a of the cylinder head 21, the hydrogen fuel It can be supplied to the inside of the engine in a state where the temperature and pressure of the temperature and pressure are properly maintained.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and implementations are possible within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings, and this is also the present invention. It is natural to fall within the scope of

10...저장 탱크 11...공급 밸브
20...엔진 21...실린더 헤드
21a..열교환부, 히트싱크 30...열교환 수소 라인
35...제1 개폐 밸브 40...수소 연료 공급라인
41...제1 공급 라인 43...제2 공급 라인
45...제2 개폐 밸브10 ... storage tank 11 ... supply valve
20 ... engine 21 ... cylinder head
21a.. heat exchange part, heat sink 30 ... heat exchange hydrogen line
35 ... first on-off valve 40 ... hydrogen fuel supply line
41...first supply line 43...second supply line
45 ... second on-off valve

Claims (7)

액체 수소 연료가 저장되는 저장 탱크;
상기 저장 탱크에 연결되어 액체 수소 연료가 이동되며, 엔진의 실린더 헤드에 열교환 가능하게 설치되는 열교환 수소 라인; 및
상기 열교환 수소 라인에 분기되며, 상기 액체 수소 연료를 엔진에 공급하는 수소 연료 공급라인;
을 포함하는, 수소 엔진의 냉각 장치.a storage tank in which liquid hydrogen fuel is stored;
a heat exchange hydrogen line connected to the storage tank to move liquid hydrogen fuel and installed to enable heat exchange in the cylinder head of the engine; and
a hydrogen fuel supply line branching from the heat exchange hydrogen line and supplying the liquid hydrogen fuel to an engine;
A cooling device for a hydrogen engine comprising a. 제1항에 있어서,
상기 열교환 수소 라인은 상기 엔진의 실린더 헤드에 형성된 열교환부의 사이에서 상기 실린더 헤드에 접촉되어 열교환되는, 수소 엔진의 냉각 장치.According to claim 1,
The heat exchange hydrogen line is in contact with the cylinder head to exchange heat between heat exchange parts formed in the cylinder head of the engine. 제2항에 있어서,
상기 열교환부는, 상기 엔진의 외측에 돌출된 복수개의 히트 싱크이고,
상기 열교환 수소 라인은, 상기 복수개의 히트 싱크의 사이에서 상기 실린더 헤드에 접촉되어 열교환되는, 수소 엔진의 냉각 장치.According to claim 2,
The heat exchange unit is a plurality of heat sinks protruding outside the engine,
The hydrogen engine cooling device according to claim 1 , wherein the heat exchange hydrogen line contacts the cylinder head and exchanges heat between the plurality of heat sinks. 제3항에 있어서,
상기 열교환 라인은, 상기 복수개의 히트 싱크의 사이를 통과하면서 상기 실린더 헤드에 열교환 가능하게 접촉된 상태에서 상기 열교환 수소 라인에 연결되며, 승온 및 기화된 수소 연료를 상기 수소 연료 라인을 통해 공급되는 저온의 액체 수소 연료에 혼합하여 상기 엔진에 공급하는, 수소 엔진의 냉각 장치. According to claim 3,
The heat exchange line is connected to the heat exchange hydrogen line while passing between the plurality of heat sinks and in contact with the cylinder head in a heat exchangeable manner, and the low-temperature heated and vaporized hydrogen fuel is supplied through the hydrogen fuel line. A cooling device for a hydrogen engine, which is mixed with liquid hydrogen fuel and supplied to the engine. 제4항에 있어서,
상기 수소 연료 공급라인에는 상기 열교환 수소 라인에서 분기되어 공급되는 액체 수소 연료의 공급량을 조절하는 제1 개폐 밸브가 설치되는. 수소 엔진의 냉각 장치.According to claim 4,
A first on-off valve is installed in the hydrogen fuel supply line to control the supply amount of liquid hydrogen fuel branched from the heat exchange hydrogen line. Hydrogen engine cooling system. 제5항에 있어서,
상기 열교환 수소라인은, 상기 실린더 헤드와 열교환되어 승온된 액체 수소 연료가 상기 수소 연료 공급 라인에 공급되는 유량을 제어하는 제2 개폐 밸브가 설치되는, 수소 엔진의 냉각 장치.According to claim 5,
The heat exchange hydrogen line is provided with a second on-off valve for controlling the flow rate of liquid hydrogen fuel heated by heat exchange with the cylinder head supplied to the hydrogen fuel supply line. 제6항에 있어서,
상기 수소 연료 공급라인은,
상기 열교환 수소 라인에 분기되어 실린더 헤드의 일측에 접촉 가능하게 연결되는 제1 공급 라인; 및
상기 열교환 수소 라인에 분기되어 실린더 헤드의 타측에 접촉 가능하게 연결되는 제2 공급 라인;
을 포함하는, 수소 엔진의 냉각 장치.According to claim 6,
The hydrogen fuel supply line,
a first supply line branched from the heat exchange hydrogen line and contactably connected to one side of the cylinder head; and
a second supply line branched from the heat exchange hydrogen line and contactably connected to the other side of the cylinder head;
A cooling device for a hydrogen engine comprising a.
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