| 요약 |
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 수소가스가 흡장 및 방출됨에 따라 발열 및 흡열하는 수소저장합금을 이용한 냉,난방장치에 있어서, 수소가스 흡장시 발열반응하고, 수소가스 방출시 흡열반응 하는 수소저장합금이 내장되는 제1 및 제2 수소저장용기와, 제1 수소저장용기에 유입된 수소가스를 제2 수소저장용기에 강제 압송하여 제1 수소저장용기의 수소가스를 방출시키고 제2 수소저장용기에 수소가스를 흡장시키는 제1 사이클과, 제2 수소저장용기에 유입된 수소가스를 제1 수소저장용기에 강제 압송하여 제2 수소저장용기의 수소가스를 방출시키고 제1 수소저장용에 수소가스를 흡장시키는 제2 사이클을 교번적으로 수행하는 펌프수단과, 상기 발열반응 중인 수소저장용기에서 방출된 수소가스가 유입되어 외부와 열교환을 수행하는 고온 열교환기와, 상기 고온 열교환기로부터 방출되는 수소가스의 이동로에 설치되어 상기 고온 열교환기에 유입된 수소가스의 압력값이 미리 설정된 압력값에 도달하면 상기 고온 열교환기로부터 방출되는 수소가스의 이동로를 개방하여 상기 고온 열교환기로부터 방출되는 수소가스를 상기 흡열반응 중인 수소저장용기측으로 이동시키는 릴리프 밸브와, 상기 흡열반응 중인 수소저장용기를 통과한 수소가스가 유입되어 외부와 열교환을 수행하는 저온 열교환기 및 상기 수소가스의 이동경로상에 복수개 설치되고, 상기 제1 사이클시 상기 수소가스가 상기 펌프수단, 상기 제2 수소저장용기, 상기 고온 열교환기, 상기 제1 수소저장용기, 상기 저온 열교환기 순으로 이동되고, 상기 제2 사이클시 상기 수소가 상기 펌프수단, 상기 제1 수소저장용기, 상기 고온 열교환기, 상기 제2 수소저장용기, 상기 저온 열교환기 순으로 이동될 수 있도록 상기 수소가스의 이동경로를 선택적으로 변환하는 경로전환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금을 이용한 냉,난방 장치가 제공된다. 상기한 본 발명에 따르면, 수소가스가 펌프수단, 제2 수소저장용기, 고온 열교환기, 제1 수소저장용기, 저온 열교환기 순으로 이동되는 제1 사이클 및 수소가스가 펌프수단, 제1 수소저장용기, 고온 열교환기, 제2 수소저장용기, 저온 열교환기 순으로 이동되는 제2 사이클을 교번적으로 수행하는 순환구조를 취하고, 제1 및 제2 수소저장용기의 발열반응 및 흡열 반응의 전환과 상관없이 고온 열교환부는 지속적으로 고온의 수소가스가 유입되며, 저온 열교환부는 저온의 수소가스가 유입됨으로써, 고온 열교환부와 저온 열교환부에서 각각 발열반응과 흡열반응이 지속적으로 이루어게되어 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 수소저장합금의 발열 및 흡열반응에 의해 수소저장합금 분말과 열교환되어 가열 및 냉각된 수소가스가 고온 열교환기 및 저온 열교환기로 반응열을 공급하여 열교환기와 외부공기가 열교환함으로써 열효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 아울러, 수소가스는 수소와 불활성가스를 혼합한 혼합가스를 사용하고, 제1 수소저장용기와 제2 저장용기의 수소 이동로상에 릴리프 밸브를 설치하여 미리 설정된 압력에 따라 고온 열교환기로부터 방출되는 수소 이동로를 개폐함으로써 고온 열교환기와 발열반응 중인 수소저장용기의 내부압력을 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐 아니라 고온 열교환기로부터 방출되는 잉여수소가스를 흡열반응 중인 수소저장용기에 제공하여 흡열반응 중인 수소저장용기 내의 열교환매체인 수소가스의 밀도와 유량을 높임으로써 수소저장합금과 수소가스의 수소화 반응속도를 빠르게 하여 흡열반응 중에 발생되는 반응열을 저온 열교환기로 빠르게 이송시킬 수 있는 열전달효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 수소저장합금, 발열, 흡열, 릴리프 밸브
|
