수소 충전기용 프리쿨러
Pre-cooler for hydrogen filling device
특허 요약
본 발명에 의한 프리쿨러는, 공기를 압축시키기 위한 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 공기를 사전에 설정된 범위 이내의 압력으로 제공하기 위한 서지탱크; 유입된 공기를 온기와 냉기로 분리시키는 복수 개의 볼텍스튜브가 다단으로 설치되어, 상기 서지탱크로부터 전달받은 압축공기의 일부를 기준온도 이하의 냉기로 분리하여 배출시키는 다단냉각기; 및 상기 다단냉각기로부터 배출된 냉기와, 수소탱크로부터 인출된 수소를 열교환시키는 열교환기;를 포함한다. 본 발명에 의한 수소 충전기용 프리쿨러는, 내부구성이 간단하여 내구성이 우수하고, 별도의 냉매나 액체질소가 필요 없으므로 유지비용이 저렴하며, 수소 냉각률을 자유롭게 조절할 수 있어 사용이 편리하다는 장점이 있다.
청구항
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공기를 압축시키기 위한 압축기;상기 압축기에 의해 압축된 공기를 사전에 설정된 범위 이내의 압력으로 제공하기 위한 서지탱크;유입된 공기를 온기와 냉기로 분리시키는 제1 볼텍스튜브와 제2 볼텍스튜브와 제3 볼텍스튜브가 다단으로 설치되어, 상기 서지탱크로부터 전달받은 압축공기의 일부를 기준온도 이하의 냉기로 분리하여 배출시키는 다단냉각기;상기 다단냉각기로부터 배출된 냉기와, 수소탱크로부터 인출된 수소를 열교환시키는 열교환기;상기 열교환기에서 수소와 열교환을 한 후 상기 열교환기로부터 배출되는 냉기를 상기 압축기로 회수하는 회수라인;상기 각 볼텍스튜브로부터 배출된 온기를 저장하였다가, 사용자의 선택에 따라 내부에 저장된 온기를 배출시키는 온기 저장탱크;사용자가 선택한 온도로 수소가 냉각되도록, 상기 압축기 및 서지탱크의 압축공기 배출유량과 상기 수소탱크로부터 인출되는 수소의 유량을 제어하고, 상기 회수라인에 구비된 회수공기 제어밸브의 개폐량을 조절하여 상기 압축기로 회수되는 냉기의 유량을 제어하는 제어부;를 포함하되,상기 제1 볼텍스튜브는, 상기 서지탱크로부터 제공된 압축공기가 유입되는 제1 유입구와, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 공기로부터 분리된 냉기와 온기가 각각 배출되는 제1 냉기배출구 및 제1 온기배출구를 구비하고,상기 제2 볼텍스튜브는, 상기 제1 볼텍스튜브로부터 배출된 냉기가 유입되는 제2 유입구와, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 냉기로부터 분리되며 상기 제1 볼텍스튜브로부터 배출된 냉기보다 더 낮은 온도의 극저온냉기와 온기가 각각 배출되는 제2 냉기배출구 및 제2 온기배출구를 구비하며,상기 제3 볼텍스튜브는, 상기 제2 볼텍스튜브로부터 배출된 극저온냉기가 유입되는 제3 유입구와, 상기 제3 유입구를 통해 유입된 극저온냉기로부터 분리되며 상기 제2 볼텍스튜브로부터 배출된 극저온냉기보다 더 낮은 온도의 초극저온냉기와 온기가 각각 배출되는 제3 냉기배출구 및 제3 온기배출구를 구비하고,상기 수소탱크로부터 인출되는 수소의 유량을 제어하는 수소유량 제어밸브를 더 포함하고,상기 제어부는 상기 수소유량 제어밸브의 개폐량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 충전기용 프리쿨러.

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