KR102112415B1 - 연료 전지용 분리판 유닛 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따르면 연료 전지용 분리판 유닛은, 제 1 반응 기체가 유동하는 제 1 반응면; 상기 제 1 반응면으로 상기 제 1 반응 기체를 공급하거나, 상기 제 1 반응면으로부터 상기 제 1 반응 기체를 토출시키기 위한 한 쌍의 제 1 매니폴드; 상기 제 1 반응면의 반대면에 위치하고, 제 2 반응 기체가 유동하는 제 2 반응면; 상기 제 2 반응면으로 상기 제 2 반응 기체를 공급하거나, 상기 제 2 반응면으로부터 상기 제 2 반응 기체를 토출시키기 위한 한 쌍의 제 2 매니폴드; 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 상기 제 1 반응면 사이에 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 제 2 매니폴드에는 연통되지 않는 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드; 및 상기 한 쌍의 제 2 매니폴드 및 상기 제 2 반응면 사이에 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드에는 연통되지 않는 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드를 구비하는 박판을 포함할 수 있다.
Description
아래의 설명은 연료 전지용 분리판 유닛에 관한 것이다.
연료 전지는 고효율, 친환경, 높은 출력밀도 등과 같은 장점을 가지고 있어 유망한 미래 청정 에너지기술로 많은 관심을 받고 있다. 기존의 저온 고분자 전해질 막 연료 전지(Low-Temperature Polymer electrolyte membrane fuel cell, LT-PEMFC)가 상용화 어려움을 겪고 있는 원인은 여러 가지가 있다. 저온 고분자 전해질 막 연료 전지를 운전하기 위해서는 가습기, 수분 트랩 등과 같은 물 관리 시스템이 필요하다. 또한 연료 공급의 어려움 및 특정 불순물의 농도가 낮은 수소를 사용해야 하는 단점이 있으며, 저온 고분자 전해질 막 연료 전지의 운전을 통해 얻을 수 있는 열은 배열온도가 낮아 사용 목적이 제한적이다. 저온 고분자 전해질 막 연료 전지의 대안으로 고온 고분자 전해질 막 연료 전지(HT-PEMFC)의 연구가 활발히 진행되고 있다.
고온 고분자 전해질 막 연료 전지는 인산이 도핑된 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI)계 전해질 막을 사용하여 별도의 가습 없이 운전이 가능하며, 연료 전지 운전을 통해 발생하는 물이 증기 형태로 발생하기 때문에 별도의 수분트랩이 필요하지 않다. 또한 고온 고분자 전해질 막 연료 전지를 150 ~ 180℃의 운전 온도에서 CO의 피독으로 인한 막 전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA)의 성능저하 현상이 현저히 감소하여 CO농도 3%까지 내성을 가지게 된다. 이러한 현상으로 인해 수소개질과정에서 CO제거공정을 최소화할 수 있다. 또한 100℃에 가까운 높은 배열온도를 얻을 수 있어 열에너지의 활용도가 높다.
하지만 고온 고분자 전해질 막 연료 전지는 아직 많은 기술 개발이 필요하다. 이론적으로 높은 전기화학 반응 속도를 갖으나 실제 개발된 고온 고분자 전해질 막 연료 전지의 성능은 저온 고분자 전해질 막 연료 전지의 성능에 다소 미치지 못한다. 또한 인산노출 및 고온의 가혹한 운전 조건으로 인해 내구성이 취약하며 수명이 짧은 단점이 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은 연료 전지용 분리판 유닛을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따르면 연료 전지용 분리판 유닛은, 제 1 반응 기체가 유동하는 제 1 반응면; 상기 제 1 반응면으로 상기 제 1 반응 기체를 공급하거나, 상기 제 1 반응면으로부터 상기 제 1 반응 기체를 토출시키기 위한 한 쌍의 제 1 매니폴드; 상기 제 1 반응면의 반대면에 위치하고, 제 2 반응 기체가 유동하는 제 2 반응면; 상기 제 2 반응면으로 상기 제 2 반응 기체를 공급하거나, 상기 제 2 반응면으로부터 상기 제 2 반응 기체를 토출시키기 위한 한 쌍의 제 2 매니폴드; 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 상기 제 1 반응면 사이에 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 제 2 매니폴드에는 연통되지 않는 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드; 및 상기 한 쌍의 제 2 매니폴드 및 상기 제 2 반응면 사이에 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드에는 연통되지 않는 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드를 구비하는 박판을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드는 상기 분리판 유닛의 두께 방향으로 서로 오버랩될 수 있다.
상기 박판은 제 1 반응면 및 제 2 반응면 각각에 설치되는 복수 개의 직선형 유로를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드는 상기 직선형 유로의 길이 방향에 수직한 방향을 기준으로 중앙에 위치할 수 있다.
상기 박판은, 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 및 제 2 중앙 유도 매니폴드로부터 상기 복수 개의 직선형 유로에 균일하게 분지되게 하는 분배 유로를 더 포함할 수 있다.
상기 연료 전지용 분리판 유닛은, 상기 박판의 일면에 부착되어 상기 제 1 매니폴드, 제 2 매니폴드, 제 1 반응면 및 제 1 중앙 유도 매니폴드가 형성된 부분을 구획하는 제 1 가스킷; 및 상기 박판의 타면에 부착되어 상기 제 1 매니폴드, 제 2 매니폴드, 제 2 반응면 및 제 2 중앙 유도 매니폴드가 형성된 부분을 구획하는 제 2 가스킷을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 가스킷 및 제 2 가스킷은 각각, 상기 박판의 가장자리 부분을 감싸는 테두리부; 상기 테두리부로부터 돌출되어 상기 박판의 부분 중 상기 제 1 매니폴드 및 제 2 매니폴드가 형성된 부분으로부터 상기 직선형 유로가 형성된 부분을 구획하는 측 돌출부; 상기 테두리부 및 측 돌출부 사이를 개방된 형태로 연결하여, 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 매니 폴드 중 어느 한 쌍의 매니폴드가 그에 인접한 중앙 유도 매니폴드에 연통되게 하는 연통부; 및 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 매니폴드 중 다른 한 쌍의 매니폴드의 둘레를 감싸도록 상기 테두리부 및 측 돌출부 사이를 폐쇄된 형태로 연결하는 차단부를 포함할 수 있다.
서로 마주보도록 돌출된 한 쌍의 측 돌출부와, 상기 한 쌍의 측 돌출부에 각각 연결된 연통부 및 차단부에 의해, 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드가 구획되고, 상기 서로 마주보도록 돌출된 한 쌍의 측 돌출부의 단부 사이에 형성된 중앙 개구를 통하여, 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드가 상기 복수 개의 직선형 유로에 연통될 수 있다.
상기 제 1 가스킷 및 제 2 가스킷은 각각, 상기 박판의 부분 중 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드가 형성된 부분에 위치하는 복수 개의 돌기부를 더 포함할 수 있다.
상기 연통부는, 상기 직선형 유로의 길이 방향을 따라서 서로 이격된 복수 개의 연통 부재를 포함하고, 상기 차단부는, 상기 직선형 유로의 길이 방향을 따라서 상기 측 돌출부 및 상기 테두리부 사이를 연결하는 차폐부; 및 상기 차폐부의 길이 방향을 따라서 서로 일정한 간격으로 이격된 부분으로부터, 상기 차폐부의 길이 방향에 수직한 방향으로 양측으로 돌출 형성되는 갈퀴부를 포함할 수 있다.
상기 박판은, 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 매니폴드 각각으로부터 이격되어 형성되는 복수 개의 체결 홀을 더 포함하고, 상기 제 1 가스킷의 상기 복수 개의 연통 부재의 일단과, 상기 제 2 가스킷의 갈퀴부의 일단은 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 또는 한 쌍의 제 2 매니폴드가 형성된 부분에서 서로 연결되고, 상기 제 1 가스킷의 상기 복수 개의 연통 부재의 타단과, 상기 제 2 가스킷의 갈퀴부의 타단은 상기 복수 개의 체결 홀을 통하여 서로 연결될 수 있다.
일 실시 예의 연료 전지용 분리판 유닛에 의하면, 2 종의 반응 기체(수소 및 공기)가 반응면에 균일하게 분포되어 유동하는 구조를 가지기 때문에, 연료 전지의 발전 효율 및 냉각 효율을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 연료 전지용 분리판 유닛에 의하면, 반응면에 형성된 유로는 사형 채널(meandering channel) 대신 평행한 복수 개의 직선형 채널(straight channel)을 갖기 때문에, 반응 기체의 입구 및 출구 사이의 차압을 줄여줄 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 셀 유닛의 부분 분해도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 사시도이다
도 3은 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 분리 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛이 분리된 구성을 확대한 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 평면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 저면도이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛의 평면도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛의 저면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 사시도이다
도 3은 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 분리 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛이 분리된 구성을 확대한 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 평면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 저면도이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛의 평면도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛의 저면도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 셀 유닛의 부분 분해도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 분리 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛이 분리된 구성을 확대한 사시도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 평면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 분리판 유닛의 저면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 셀 유닛(2)은 연료 전지의 전위를 형성하는 하나의 단위 구성 요소일 수 있다. 예를 들어, 셀 유닛(2)은 복수 개로 적층된 분리판 유닛(1)과 상기 분리판 유닛(1) 상에 설치되는 막 전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA)(21)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 분리판 유닛(1)은 고분자연료전지(PEMFC)중 의존 온도가 높은 고온 고분자 전해질 막 연료 전지(HT-PEMFC)에 사용될 수 있거나, 메탄올을 연료로 이용하여 상온에서 전기를 생성할 수 있는 직접 메탄올형 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)에 사용될 수 있다. 다만, 상술한 연료 전지 이외에도 분리판 유닛(1)은 수소이온을 통과시킬 수 있는 고분자 막 전극 접합체를 사용하는 다양한 종류의 연료 전지에 사용될 수 있다는 점을 밝혀둔다.
분리판 유닛(1)은 박판(11) 및 상기 박판(11)의 전면 및 후면 각각에 부착되는 가스킷(12)을 포함할 수 있다.
박판(11)은 양면(11a, 11b) 각각으로 2 종의 반응 기체의 유동 경로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 2 종의 반응 기체 중 한 종류의 반응 기체가 유동하는 박판(11)의 면을 제 1 박판 표면(11a)이라고 할 수 있고, 나머지 종류의 반응 기체가 유동하는 박판(11)의 면을 제 2 박판 표면(11b)이라고 할 수 있다.
예를 들어, 박판(11)은 사각형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 박판(11)은 도 3에 도시되는 바와 같이, 전면 및 후면의 구성 요소 및 형상이 박판(11)의 중심을 지나는 가상의 선을 기준으로 상하 및 좌우 대칭으로 형성되고, 박판(11)의 양면(11a, 11b)을 흐르는 반응 기체의 유동 방향은 박판(11)의 양면(11a, 11b)에 각각 부착되는 가스킷(12a, 12b)의 형상에 의하여 규정될 수 있다.
예를 들어, 박판(11)은 한 쌍의 제 1 매니폴드(111), 한 쌍의 제 2 매니폴드(112), 반응면(115a, 115b), 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b), 복수 개의 직선형 유로(116), 분배 유로(117) 및 복수 개의 체결 홀(114)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 반응면(115a, 115b)는 제 1 박판 표면(11a) 또는 제 2 박판 표면(11b)에 형성되는 경우에 따라서 제 1 반응면(115a) 또는 제 2 반응면(115b)으로 구분될 수 있다.
마찬가지로, 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)는 제 1 박판 표면(11a) 또는 제 2 박판 표면(11b)에 형성되는 경우에 따라서 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a) 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드(113b)로 구분될 수 있다.
하기의 분리판 유닛(1)의 구성 요소의 위치 또는 방향 관계를 설명함에 있어서, 직사각 평면 형태의 분리판 유닛(1)이 연장된 방향, 다시 말하면 박판(11)에 설치된 직선형 유로(116)의 길이 방향을 "좌우 방향"으로 칭할 것이고, 상기 좌우 방향에 수직한 방향을 "상하 방향"으로 칭할 것이지만, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하며, 분리판 유닛(1)의 실제 설계, 설치 또는 배치에서는 달리 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 설명 및 도시의 편의상 박판(11)의 제 1 박판 표면(11a)을 기준으로 주로 설명될 것이지만, 반대되는 기재가 없는 이상 제 1 박판 표면(11a)에 대한 설명은 제 2 박판 표면(11b)에도 동일하게 적용될 수 있다는 점을 밝혀 둔다.
한 쌍의 제 1 매니폴드(111)는 2 종의 반응 기체 중 제 1 반응 기체가 분리판 유닛(1)으로 출입되는 포트일 수 있다. 예를 들어, 도 5와 같이 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)는 분리판 유닛(1)으로 유입되는 제 1 반응 기체를 안내하는 제 1 유입 매니폴드(111a) 및 분리판 유닛(1)으로부터 토출되는 제 1 반응 기체를 안내하는 제 1 토출 매니폴드(111b)로 구분될 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)는 박판(11)의 좌우 측부의 가장자리에 관통 형성되는 구멍일 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)는 각각 좌우 방향의 측부 상에서 서로 반대쪽의 가장자리에 위치될 수 있다. 다시 말하면, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)는 대각선 방향에 위치할 수 있다.
한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 2 종의 반응 기체 중 제 2 반응 기체가 분리판 유닛(1)으로 출입되는 포트일 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 분리판 유닛(1)으로 유입되는 제 2 반응 기체를 안내하는 제 2 유입 매니폴드(112a) 및 분리판 유닛(1)으로부터 토출되는 제 2 반응 기체를 안내하는 제 2 토출 매니폴드(112b)로 구분될 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 박판(11)의 좌우 측부의 가장자리에 관통 형성되는 구멍일 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 각각 좌우 방향의 측부 상에서 서로 반대쪽의 가장자리에 위치될 수 있다. 다시 말하면, 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 대각선 방향에 위치할 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 및 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 사각 형상의 박판(11)의 4 개의 꼭짓점에 인접한 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 박판(11)에 형성된 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112)는 좌우 방향을 따라서 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 및 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)의 형상은 사각형 형상일 수 있고, 각각의 모서리는 좌우 방향 또는 상하 방향과 평행일 수 있다.
반응면(115a, 115b)은 박판(11)의 양 표면(11a, 11b) 각각에 형성되어 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 또는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 사이에서 반응 기체가 유동하는 경로를 형성할 수 있다.
예를 들어, 반응면(115a, 115b)은 박판(11)의 부분 중, 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112)가 형성된 좌우측 단부를 제외한 중앙 부분에 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 1 박판 표면(11a)에 형성된 제 1 반응면(115a)은 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 사이에서 유동하는 제 1 반응 기체가 유동하는 부분일 수 있고, 제 2 박판 표면(11b)에 형성된 제 2 반응면(115b)은 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 사이에서 유동하는 제 2 반응 기체가 유동하는 부분일 수 있다.
예를 들어, 박판(11)의 양면(11a, 11b)에 형성된 제 1 반응면(115a) 및 제 2 반응면(115b)는 분리판 유닛(1)의 두께방향으로 서로 오버랩될 수 있다.
한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)는, 박판(11)의 부분 중 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112)가 형성된 좌우측 단부 부분 각각에서 서로 마주보는 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112) 사이에 형성된 부분일 수 있다.
제 1 박판 표면(11a)에 형성된 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a)는 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 및 제 1 반응면(115a) 사이에 각각 위치할 수 있다. 다시 말하면, 각각의 제 1 매니폴드(111)와, 제 1 반응면(115a) 사이의 경로상에 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a)가 위치할 수 있다. 또한, 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a)는 제 1 반응면(115a)을 기준으로 같은 방향에 위치하는 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112) 사이의 중간 영역에 형성될 수 있다. 또한, 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a)는 인접한 제 1 매니폴드(111) 및 제 1 반응면(115a)에는 연통될 수 있고, 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)에는 연통되지 않을 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 반응 기체가 가운데 부분으로부터 복수 개의 직선형 유로(116)로 유입 또는 유출될 수 있으므로, 한쪽으로 편심되어 있는 매니폴드(111, 112)에 복수 개의 직선형 유로(116)가 직접적으로 연결된 경우와 비교하여, 반응 기체가 균일하게 유동되도록 할 수 있다.
제 2 박판 표면(11b)에 형성된 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드(113b)는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 및 제 2 반응면(115b) 사이에 각각 위치할 수 있다. 또한, 제 2 중앙 유도 매니폴드(113b)는 인접한 제 2 매니폴드(112) 및 제 2 반응면(115b)에는 연통될 수 있고, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)에는 연통되지 않을 수 있다.
예를 들어, 박판(11)의 양면(11a, 11b)에 형성된 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a) 및 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드(113b)는 서로 분리판 유닛(1)의 두께 방향으로 오버랩될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 박판(11)에 가스킷(12)을 이용하여 매니폴드(111, 112) 및 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 등을 구획하는 만큼, 전체 분리판 유닛(1)의 두께를 충분히 얇게 유지하면서도, 상술한 위치 관계를 갖는 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)를 마련하는 것이 가능하다.
복수 개의 직선형 유로(116)는 반응면(115a, 115b)에 설치되어 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 사이 또는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 사이를 유동하는 2 종의 반응 기체를 안내할 수 있다.
예를 들어, 직선형 유로(116)는 반응면(115a, 115b)의 부분에서 좌우 방향으로 곧게 연장된 홈 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 직선형 유로(116)는 좌우 방향에 수직한 방향을 따라서 서로 일정한 간격으로 이격되어 평행하게 형성될 수 있다.
분배 유로(117)는 반응면(115a, 115b)의 부분 중, 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)와 연결되는 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 분배 유로(117)는 박판(11)의 양면 각각에 형성된 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로부터 박판(11)의 양면 각각에 형성된 복수 개의 직선형 유로(116)로 분지되는 유동 경로를 형성할 수 있다.
예를 들어, 분배 유로(117)는 직선형 유로(116)의 길이 방향에 수직한 방향을 따라서 복수 개의 열로 각각 이격 되어 반응 기체 분지용 갭을 형성하는 돌기형 부재일 수 있다. 상기 복수 개의 열에 포함된 분지용 갭의 개수는 직선형 유로(116)에 가까워질수록 많아지고, 상기 분지용 갭의 개별 폭은 직선형 유로(116)에 가까워질수록 작아질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 반응 기체가 복수 개의 직선형 유로(116)로 균일하게 유입 또는 유출될 수 있다.
다른 예로, 도시한 바와 달리 분배 유로(117)는 각각의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로부터 연통되는 반응면(115a, 115b)의 직선형 유로(116)를 향하여 복수 개로 분지되어 확개되는 부채살 형상으로 배열된 홈일 수도 있다.
복수 개의 체결 홀(114)은 박판(11)을 관통하는 구멍으로, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 및 제 1 매니폴드(111) 사이 부분과, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 및 제 2 매니폴드(112) 사이 부분에 형성될 수 있다. 체결 홀(114)을 통하여, 박판(11)의 양면(11a, 11b)각각에 부착되는 가스킷(12a, 12b)이 서로 체결, 접합 또는 접착될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 박판(11)에 대한 가스킷(12)의 고정력을 향상시킬 수 있고, 또한, 가스킷(12) 및 박판(11) 사이로 반응기체가 원치 않게 누출되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 체결 홀(114)은 직선형 유로(116)의 길이 방향을 따라서 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
가스킷(12)은 박판(11)의 양면(11a, 11b) 각각에 부착되어 한 쌍의 제 1 매니폴드(111), 한 쌍의 제 2 매니폴드(112), 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 및 반응면(115a, 115b)을 구획할 수 있다.
예를 들어, 제 1 박판 표면(11a)에 부착되는 가스킷(12)을 제 1 가스킷(12a)이라 할 수 있고, 제 2 박판 표면(11b)에 부착되는 가스킷(12)을 제 2 가스킷(12b)이라 할 수 있다.
제 1 가스킷(12a)은 제 1 박판 표면(11a)에 형성된 제 1 매니폴드(111), 제 2 매니폴드(112), 제 1 반응면(115a) 및 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a) 부분을 구획할 수 있다.
제 2 가스킷(12b)은 제 2 박판 표면(11b)에 형성된 제 1 매니폴드(111), 제 2 매니폴드(112), 제 2 반응면(115b) 및 제 2 중앙 유도 매니폴드(113b) 부분을 구획할 수 있다. 예를 들어, 박판(11)의 양면(11a, 11b)에 부착된 제 1 가스킷(12a) 및 제 2 가스킷(12b)은 그 중심을 기준으로 점대칭 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 가스킷(12a) 및 제 2 가스킷(12b)은 동일한 형상을 가질 수 있다.
가스킷(12)은 테두리부(121), 측 돌출부(122), 연통부(123), 차단부(124), 복수 개의 돌기부(125)를 포함할 수 있다.
테두리부(121)는 박판(11)의 가장자리 부분을 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 테두리부(121)는 사각형의 테두리 형상을 가질 수 있고, 박판(11)의 양면(11a, 11b)상에 각각 부착되는 가스킷(12a, 12b) 각각의 테두리부(121)는 분리판 유닛(1)의 두께 방향을 따라 서로 오버랩될 수 있다.
측 돌출부(122)는, 테두리부(121)로부터 내측 방향으로 돌출되어 박판(11)의 부분 중 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112)가 형성된 부분으로부터 직선형 유로(116)가 형성된 부분, 다시 말하면 인접한 반응면(115a, 115b)을 구획할 수 있다. 측 돌출부(122)에 의하면, 한쪽으로 편심된 각각의 매니폴드(111, 112)로부터 복수 개의 직선형 유로(116)로 직접적으로 반응 기체가 유입 또는 유출되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 측 돌출부(122)는 테두리부(121)의 상하측 변에 해당하는 부분 중, 각각의 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112)에 인접한 4 부분에서 상하 방향을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 박판(11)의 양면(11a, 11b) 각각마다 형성된 4 개의 측 돌출부(122)는 각각 인접한 테두리부(121)의 좌우측 단부로부터 좌우 방향을 따라 내측으로 이격된 형상을 가질 수 있고, 각각의 측 돌출부(122) 및 인접한 테두리부(121)의 좌우측 단부 사이에는 각각의 제 1 매니폴드(111) 및 제 2 매니폴드(112)가 수용될 수 있다.
연통부(123)는, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 또는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 중 어느 한 쌍의 매니폴드와, 그에 인접한 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 사이에 반응 기체가 유입 또는 유출되게 할 수 있다. 다시 말하면, 연통부(123)는 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112)로부터 인접한 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로 연통되는 유로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 연통부(123)는 직선형 유로(116)의 길이 방향으로 상호 이격된 테두리부(121) 및 측 돌출부(122) 사이에 배치되고, 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112)는 연통부(123), 측 돌출부(122) 및 테두리부(121) 사이의 공간에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제 1 박판 표면(11a)에 부착되는 가스킷(12)의 연통부(123)는 제 1 반응 기체의 유입 또는 토출을 수행하는 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 주변에 위치할 수 있고, 제 2 박판 표면(11b)에 부착되는 가스킷(12)의 차단부(124)는 제 2 반응 기체의 유입 또는 토출을 수행하는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 주변에 위치할 수 있다.
예를 들어, 연통부(123)는, 복수 개의 연통 부재(1231)를 포함할 수 있다.
복수 개의 연통 부재(1231)는, 측 돌출부(122) 및 테두리부(121) 사이에서 좌우 방향으로 일정한 간격으로 서로 이격되어 설치되는 복수 개의 부재로 형성될 수 있고, 복수 개의 연통 부재(1231)가 서로 이격되는 공간으로 반응 기체가 유동할 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 연통 부재(1231)는 각각 직선형 유로(116)의 길이 방향에 수직한 방향으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 연통 부재(1231)의 일단은 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112)의 가장자리 부분에 오버랩될 수 있다. 또한, 복수 개의 연통 부재(1231)의 타단은 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112) 부근에 형성된 복수 개의 체결 홀(114)에 오버랩 될 수 있다.
복수 개의 연통 부재(1231)에 의하면, 연통부(123)를 통과하는 반응 기체의 유동을 연통부(123) 전체 유로의 단면에 걸쳐서 균일하게 형성할 수 있고, 이를 통해 제 1 유입 매니폴드(111a) 및 제 2 유입 매니폴드(112a)로부터 유입되는 반응 기체가 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)의 부분에 전체적으로 골고루 분산되어 유입될 수 있다.
차단부(124)는 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 또는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 중 연통부(123)가 형성되지 않은 한 쌍의 매니폴드의 둘레를 감싸도록 테두리부(121) 및 측 돌출부(122) 사이를 폐쇄된 형태로 연결할 수 있다. 예를 들어, 차단부(124)는 직선형 유로(116)의 길이 방향으로 상호 이격된 테두리부(121) 및 측 돌출부(122) 사이를 그와 수직한 방향으로 연결함으로써, 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112)의 둘레는 차단부(124), 측 돌출부(122) 및 테두리부(121)에 의해 감싸질 수 있다.
예를 들어, 제 1 박판 표면(11a)에 부착되는 가스킷(12)의 차단부(124)는 한 쌍의 제 2 매니폴드(112) 부분에 위치할 수 있고, 제 2 박판 표면(11b)에 부착되는 가스킷(12)의 차단부(124)는 한 쌍의 제 1 매니폴드(111) 부분에 위치할 수 있다.
예를 들어, 박판(11)의 양면(11a, 11b) 중 일면에 부착되는 가스킷(12)의 연통부(123)는, 양면(11a, 11b)중 타면에 부착되는 가스킷(12)의 차단부(124)와, 분리판 유닛(1)의 두께 방향으로 서로 오버랩될 수 있다.
예를 들어, 차단부(124)는 차폐부(1241) 및 복수 개의 갈퀴부(1242)를 포함할 수 있다.
차폐부(1241)는 직선형 유로(116)의 길이 방향을 따라서 서로 이격된 측 돌출부(122) 및 테두리부(121) 사이를 연결할 수 있다. 차폐부(1241)의 중앙에는 차폐부(1241)의 길이 방향으로 길게 형성된 슬릿형 홀이 형성될 수 있다. 다시 말하면, 차폐부(1241)는, 매니폴드(111, 112) 및 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 사이를 다중으로 밀폐시키는 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 구조의 차폐부(1241)에 의하면, 실링 효과를 향상시킬 수 있다.
복수 개의 갈퀴부(1242)는 차폐부(1241)로부터 수직한 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 갈퀴부(1242)는, 차폐부(1241)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 형성될 수 있다.
예를 들어, 갈퀴부(1242)의 길이는 연통 부재(1231)가 연장된 길이와 동일할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 갈퀴부(1242)의 일단은 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112)의 가장자리 부분에 오버랩될 수 있고, 한 쌍의 갈퀴부(1242)의 타단은 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112) 부근에 형성된 복수 개의 체결 홀(114)에 오버랩 될 수 있다.
위의 구조에 의하면, 복수 개의 갈퀴부(1242) 각각의 일단은 반대측 박판(11)의 면에 부착된 가스킷(12)의 복수 개의 연통 부재(1231) 각각의 일단과 제 1 매니폴드(111) 또는 제 2 매니폴드(112)의 가장자리 부분에서 오버랩되어 접촉될 수 있다.
동시에, 복수 개의 갈퀴부(1242) 각각의 타단은 반대측 박판(11)의 면에 부착된 가스킷(12)의 복수 개의 연통 부재(1231) 각각의 타단과 체결 홀(114)의 부분에서 오버랩되어 접촉될 수 있다.
결과적으로, 박판(11)의 양면(11a, 11b)에 부착되는 가스킷(12a, 12b) 각각은 분리판 유닛(1)의 두께 방향으로 오버랩되는 복수 개의 연통 부재(1231)의 양단 및 복수 개의 갈퀴부(1242)의 양단이 서로 직접 연결될 수 있기 때문에, 제 1 가스킷(12a) 및 제 2 가스킷(12b)을 상호 연결시킬 수 있다. 또한, 박판(11) 및 가스킷(12)의 결합 과정에서 가스킷(12) 및 박판(11) 사이의 정확한 부착 위치와 2 개의 가스킷(12) 사이의 정확한 정렬을 제공할 수 있다.
예를 들어, 분리판 유닛(1)의 좌우 단부에서 인접하게 배치되는 가스킷(12)의 테두리부(121), 측 돌출부(122), 연통부(123) 및 차단부(124)는 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)가 형성되는 부분을 구획할 수 있다.
예를 들어, 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)는 분리판 유닛(1)의 좌우 단부의 부분 중에서 상하 방향으로 중앙의 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로부터 인접한 반응면(115a, 115b)으로 연통되는 부분은 상하 방향을 기준으로 분리판 유닛(1)의 중앙에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상하 방향을 따라서 마주보도록 돌출된 한 쌍의 측 돌출부(122)의 단부는 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로부터 반응면(115a, 115b)으로 연통되는 중앙 개구를 형성할 수 있다. 예를 들어, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로부터 반응면(115a, 115b)으로 연통되는 중앙 개구의 폭은 반응면(115a, 115b)의 폭보다 작을 수 있다.
복수 개의 돌기부(125)는 제 1 중앙 유도 매니폴드(113a) 및 제 2 중앙 유도 매니폴드(113b)가 형성된 부분에 위치할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 돌기부(125) 상하 방향 및 좌우 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 복수 개의 돌기부(125)에 의하면, 막 전극 접합체(MEA)를 박판(11)으로부터 지지함으로써, 막 전극 접합체(MEA)에 의해 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)가 막히는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 매니폴드(111, 112) 및 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 사이로 유입 또는 유출되는 반응 기체를 균일하게 분산시킬 수 있어서 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b) 전체 부분에 걸쳐서 반응 기체의 유동을 균일하게 형성시킬 수 있다.
연통부(123) 및 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)는 반응 기체가 반응면(115a, 115b)으로 유입되는 구간 사이에서 균일한 유동 저항을 형성하는 것과 더불어 반응 기체를 균일하게 분산시키는 역할을 함으로써, 반응면(115a, 115b)에 유입된 반응 기체가 균일하고 안정적으로 각각의 직선형 유로(116)를 향해 분지 및 확산될 수 있도록 한다.
또한, 반응면(115a, 115b)으로부터 토출되는 반응 기체의 유동 구간에서도 균일한 유동 저항을 형성하고 유동을 균일하게 분산시킴으로써 반응 기체가 안정적으로 토출될 수 있도록 유도할 수 있다.
위와 같이, 한 쌍의 매니폴드(111, 112)와 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)가 연계되어 2 중의 매니폴드를 형성하는 구조에 의하면, 제 1 유입 매니폴드(111a) 및 제 2 유입 매니폴드(112a) 각각으로부터 유입되는 반응 기체가 곧바로 박판(11)의 반응면(115a, 115b)으로 유입되지 않고, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로 유입되어 반응 기체가 박판(11)의 중앙 부분으로 안내될 수 있다.
이후, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)에 유입된 반응 기체는 중앙 부분에 형성된 중앙 개구를 통해 반응면(115a, 115b)으로 유입되는 동시에 상하 방향으로 확산되어 반응면(115a, 115b)에 설치된 복수 개의 직선형 유로(116)에 유입될 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 직선형 유로(116)의 양단 부분에 각각 분배 유로(117)가 설치되어 있을 경우, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로부터 반응면(115a, 115b)으로 유입되는 반응 기체는 분배 유로(117)에 의해 각각의 직선형 유로(116)로 균일하게 분지되어 유입될 수 있다.
복수 개의 직선형 유로(116)를 통과한 반응 기체는 전술한 순서의 역순으로 반대측의 분배 유로(117)를 통과하면서 분리판 유닛(1)의 중앙 부분인 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로 균일한 유동을 형성하면서 유입될 수 있고, 중앙 유도 매니폴드(113a, 113b)로 유입된 반응 기체는 인접한 연통부(123)를 통과하면서 제 1 토출 매니폴드(111b) 및 제 2 토출 매니폴드(112b)를 통해 토출될 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛의 평면도이고, 도 8은 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛의 저면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 분리판 유닛(1)의 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)는 각각 좌우 방향의 측부 상에서 서로 동일한 쪽의 가장자리에 위치될 수 있다. 마찬가지로, 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)는 각각 좌우 방향의 측부 상에서 서로 동일한 쪽의 가장자리에 위치될 수 있다.
다시 말하면, 직선형 유로(116)의 길이 방향을 따라서, 한 쌍의 제 1 매니폴드(111)가 서로 오버랩되고, 한 쌍의 제 2 매니폴드(112)가 서로 오버랩되는 위치 관계를 가질 수 있다.
이 경우, 박판(11)의 양면(11a, 11b)에 부착된 제 1 가스킷(12a) 및 제 2 가스킷(12b)은 그 중심을 지나고, 직선형 유로(116)의 길이 방향에 수직한 가상의 선을 기준으로 선대칭 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 가스킷(12a) 및 제 2 가스킷(12b)은 동일한 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따른 분리판 유닛(1)에 의하면, 반응면에 복잡한 형상의 사형 유로 대신, 서로 평행한 복수 개의 직선형 유로를 배치하여 반응 기체의 입구 및 출구 사이의 차압을 줄여줄 수 있다. 또한, 기존 분리판의 경우, 한쪽으로 편심 배치되어 있는 매니 폴드의 구조상 매니 폴드로부터 먼 쪽의 유로로 반응 기체가 원활히 공급되지 않는 문제가 있었지만, 실시 예에 따르면, 이중 매니 폴드 구조를 통하여, 그와 같은 문제를 방지할 수 있다. 다시 말하면, 반응면(115a, 115b)에 유입된 반응 기체는 직선형 유로(116)의 길이 방향에 수직한 박판(11)의 폭 방향으로 고르게 분산된 상태에서 유동될 수 있으므로, 분리판 유닛(1)의 유동 경로 전반에서 반응 기체의 유동 균일성을 효과적으로 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 분리판 유닛(1)의 적층 위치별로 발전 효율 및 발열의 차이가 발생하는 것을 완화시켜 막 전극 접합체(21)를 비롯한 스택 부품들의 열화 및 내구성의 저하를 방지함으로써 연료 전지의 발전 효율을 비롯하여 사용 수명을 증가시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
Claims (10)
- 제 1 반응 기체가 유동하는 제 1 반응면;
상기 제 1 반응면으로 상기 제 1 반응 기체를 공급하거나, 상기 제 1 반응면으로부터 상기 제 1 반응 기체를 토출시키기 위한 한 쌍의 제 1 매니폴드;
상기 제 1 반응면의 반대면에 위치하고, 제 2 반응 기체가 유동하는 제 2 반응면;
상기 제 2 반응면으로 상기 제 2 반응 기체를 공급하거나, 상기 제 2 반응면으로부터 상기 제 2 반응 기체를 토출시키기 위한 한 쌍의 제 2 매니폴드;
상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 상기 제 1 반응면 사이에 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 제 2 매니폴드에는 연통되지 않는 한 쌍의 제 1 중앙 유도 매니폴드;
상기 한 쌍의 제 2 매니폴드 및 상기 제 2 반응면 사이에 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드에는 연통되지 않는 한 쌍의 제 2 중앙 유도 매니폴드;
상기 제 1 반응 기체가 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드로부터 상기 제 1 반응면으로 균일하게 분지되게 하는 제 1 분배 유로; 및
상기 제 2 반응 기체가 상기 제 2 중앙 유도 매니폴드로부터 상기 제 2 반응면으로 균일하게 분지되게 하는 제 2 분배 유로를 구비하는 박판을 포함하고,
상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 및 상기 제 2 중앙 유도 매니폴드는, 상기 박판의 길이 방향에 수직한 방향을 기준으로 중앙에 위치하는 연료 전지용 분리판 유닛.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 박판은,
상기 제 1 반응면 및 상기 제 2 반응면 각각에 설치되는 복수 개의 직선형 유로를 더 포함하고,
상기 연료 전지용 분리판 유닛은,
상기 박판의 일면에 부착되어 상기 제 1 매니폴드, 제 2 매니폴드, 제 1 반응면 및 제 1 중앙 유도 매니폴드가 형성된 부분을 구획하는 제 1 가스킷; 및
상기 박판의 타면에 부착되어 상기 제 1 매니폴드, 제 2 매니폴드, 제 2 반응면 및 제 2 중앙 유도 매니폴드가 형성된 부분을 구획하는 제 2 가스킷을 더 포함하고,
상기 제 1 가스킷 및 제 2 가스킷은 각각,
상기 박판의 가장자리 부분을 감싸는 테두리부;
상기 테두리부로부터 돌출되어 상기 박판의 부분 중 상기 제 1 매니폴드 및 제 2 매니폴드가 형성된 부분으로부터 상기 직선형 유로가 형성된 부분을 구획하는 측 돌출부;
상기 테두리부 및 측 돌출부 사이를 개방된 형태로 연결하여, 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 매니 폴드 중 어느 한 쌍의 매니폴드가 그에 인접한 중앙 유도 매니폴드에 연통되게 하는 연통부; 및
상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 매니폴드 중 다른 한 쌍의 매니폴드의 둘레를 감싸도록 상기 테두리부 및 측 돌출부 사이를 폐쇄된 형태로 연결하는 차단부를 포함하는 연료 전지용 분리판 유닛.
- 삭제
- 제 5 항에 있어서,
서로 마주보도록 돌출된 한 쌍의 측 돌출부와, 상기 한 쌍의 측 돌출부에 각각 연결된 연통부 및 차단부에 의해, 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드가 구획되고,
상기 서로 마주보도록 돌출된 한 쌍의 측 돌출부의 단부 사이에 형성된 중앙 개구를 통하여, 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드가 상기 복수 개의 직선형 유로에 연통되는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 분리판 유닛.
- 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 가스킷 및 제 2 가스킷은 각각,
상기 박판의 부분 중 상기 제 1 중앙 유도 매니폴드 또는 제 2 중앙 유도 매니폴드가 형성된 부분에 위치하는 복수 개의 돌기부를 더 포함하는 연료 전지용 분리판 유닛.
- 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 연통부는,
상기 직선형 유로의 길이 방향을 따라서 서로 이격된 복수 개의 연통 부재를 포함하고,
상기 차단부는,
상기 직선형 유로의 길이 방향을 따라서 상기 측 돌출부 및 상기 테두리부 사이를 연결하는 차폐부; 및
상기 차폐부의 길이 방향을 따라서 서로 일정한 간격으로 이격된 부분으로부터, 상기 차폐부의 길이 방향에 수직한 방향으로 양측으로 돌출 형성되는 갈퀴부를 포함하는 연료 전지용 분리판 유닛.
- 제 9 항에 있어서,
상기 박판은,
상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 및 한 쌍의 제 2 매니폴드 각각으로부터 이격되어 형성되는 복수 개의 체결 홀을 더 포함하고,
상기 제 1 가스킷의 상기 복수 개의 연통 부재의 일단과, 상기 제 2 가스킷의 갈퀴부의 일단은 상기 한 쌍의 제 1 매니폴드 또는 한 쌍의 제 2 매니폴드가 형성된 부분에서 서로 연결되고,
상기 제 1 가스킷의 상기 복수 개의 연통 부재의 타단과, 상기 제 2 가스킷의 갈퀴부의 타단은 상기 복수 개의 체결 홀을 통하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 분리판 유닛.
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KR1020180128844A KR102112415B1 (ko) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 연료 전지용 분리판 유닛 |
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KR1020180128844A KR102112415B1 (ko) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 연료 전지용 분리판 유닛 |
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ID=70733751
Family Applications (1)
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KR1020180128844A KR102112415B1 (ko) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 연료 전지용 분리판 유닛 |
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KR (1) | KR102112415B1 (ko) |
Citations (3)
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KR101449193B1 (ko) * | 2012-12-24 | 2014-10-08 | 현대자동차주식회사 | 다공체-가스켓 일체형 구조체를 갖는 연료전지 |
KR101664035B1 (ko) * | 2014-04-22 | 2016-10-10 | 현대자동차 주식회사 | 분리판 및 이를 포함하는 연료전지 |
KR101694031B1 (ko) * | 2015-07-13 | 2017-01-06 | 현대자동차주식회사 | 기밀 향상용 가스켓을 갖는 연료전지 분리판 |
-
2018
- 2018-10-26 KR KR1020180128844A patent/KR102112415B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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KR20200046969A (ko) | 2020-05-07 |
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