KR101130229B1 - Liquid-gas separator for Direct Methanol Fuel Cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치에 관한 것으로서, 혼합가스의 유입속도가 변화되더라도 기액분리장치 내로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 유지시켜 혼합가스를 효율적으로 기체와 액체로 분리할 수 있는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a swirling airflow gas-liquid separator for a direct methanol-based fuel cell, and maintains a constant flow rate of the mixed gas flowing into the gas-liquid separator even if the mixing gas inlet velocity is changed to efficiently convert the mixed gas into gas and liquid. The present invention relates to a swirl gas stream liquid separator for a direct methanol-based fuel cell that can be separated.

연료전지, 기액분리, 메탄올, DMFC Fuel cell, gas-liquid separation, methanol, DMFC

Description

직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치{Liquid-gas separator for Direct Methanol Fuel Cell}Swirl airflow type gas-liquid separator for direct methanol fuel cell {Liquid-gas separator for Direct Methanol Fuel Cell}

본 발명은 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치에 관한 것으로서, 혼합가스의 유입속도가 변화되더라도 기액분리장치 내로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 유지시켜 혼합가스를 효율적으로 기체와 액체로 분리할 수 있는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a swirling airflow gas-liquid separator for a direct methanol-based fuel cell, and maintains a constant flow rate of the mixed gas flowing into the gas-liquid separator even if the mixing gas inlet velocity is changed to efficiently convert the mixed gas into gas and liquid. The present invention relates to a swirl gas stream liquid separator for a direct methanol-based fuel cell that can be separated.

일반적으로 연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 화학반응에 의하여 직접 전기 에너지로 바꾸는 장치이고, 연료가 공급되는 한 전기를 계속적으로 생성할 수 있는 일종의 발전장치이다. 이와 같은 연료전지 중 메탄올을 직접 연료로서 사용하는 연료전지(DMFC; Direct Methanol Fuel Cell)는 메탄올을 직접 셀의 양극에 연료로서 공급하고 음극에 공급되는 산소와의 반응으로 전기를 생성하는 장치이고, 양극으로는 아래와 같은 화학식 1과 같은 반응이 일어나면서 전자가 생성되고, 그 전자는 이동경로에 따라 음극으로 이동하여 화학식 2의 반응을 일으킨다.In general, a fuel cell is a device that converts chemical energy of a fuel directly into electrical energy by a chemical reaction, and is a kind of power generation device capable of continuously generating electricity as long as fuel is supplied. Among these fuel cells, a direct fuel cell (DMFC; Direct Methanol Fuel Cell) that uses methanol as a fuel is a device that directly generates methanol as a fuel and reacts with oxygen supplied to the cathode to generate electricity. As the positive electrode, electrons are generated while the reaction occurs as shown in Chemical Formula 1 below, and the electrons move to the negative electrode according to the movement path to cause the reaction of Chemical Formula 2.

[화학식 1][Formula 1]

CH3OH + H2O → CO2 + 6H + 6e- CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + 6e -

[화학식 2][Formula 2]

3/2 O2 + 6H+ + 6e- → 3H20 3/2 O 2 + 6H + + 6e - → 3H 2 0

그리고, 메탄올을 양극에 공급하는 방법으로는 액체상태의 메탄올을 펌프로 공급하거나, 상온으로 저절로 기화되는 성질을 이용하여 기화되는 메탄올이 자연스럽게 양극으로 가도록 유도하는 방법이 있다.In addition, as a method of supplying methanol to the anode, there is a method of supplying liquid methanol to a pump or inducing methanol to vaporize naturally to the anode using a property of vaporizing by itself at room temperature.

한편, 양극에는 화학식 1과 같이 이산화탄소와 미반응된 메탄올의 혼합가스가 발생하고, 음극에는 수분이 포함된 혼합가스가 발생한다.On the other hand, the mixed gas of carbon dioxide and unreacted methanol is generated in the anode, and the mixed gas containing water is generated in the cathode.

양극 및 음극에서 발생한 혼합가스를 기액분리장치를 이용하여 기체와 액체로 분리하여 분리된 액체를 연료전지로 회수하여 재사용한다.The mixed gas generated at the positive electrode and the negative electrode is separated into gas and liquid using a gas-liquid separator, and the separated liquid is recovered and reused as a fuel cell.

혼합가스를 기체와 액체로 분리하기 위한 기액분리장치가 다수 제안되었고, 그 중 선회기류형 기액분리장치에 대해서는 일본 특개2007-184144(연료전지용 기액분리기), 일본 특개2003-311185(연료전지차량용 기액분리기), 일본 특개2003-1033(연료전지용 기액분리기) 및 일본 특개2002-373698(연료전지용 기액분리기) 등이 제안되었다.A number of gas-liquid separators for separating a mixed gas into gas and liquid have been proposed. Among them, a swirl gas-type gas-liquid separator is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-184144 (fuel cell separator for fuel cells), and Japanese Patent No. 2003-311185 (gas solution for fuel cell vehicles). Separator), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-1033 (fuel cell separator) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-373698 (fuel cell separator).

일반적인 선회기류형 기액분리장치를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 선회기류형 기액분리장치(10)는 도 1과 같이 상하가 밀폐된 원통상의 몸체부(110)와, 상기 몸체부의 상부의 외주면에 접선방향으로 형성되는 유입관(120)과, 상기 몸체부의 상부판의 중앙에 형성되는 배기관(130)과, 상기 몸체부의 하부에 형성되는 배수관(140)을 포함하여 구비된다. 상기 유입관(120)으로 유입되는 혼합가스가 상기 몸체부(110) 내에서 선회하여 원심력에 의해 혼합가스를 기체와 액체로 분리하고 분리된 기체 및 액체는 각각 상기 배기관(130) 및 배수관(140)으로 배출된다.Referring to the drawings, a typical swirling airflow gas-liquid separator is as follows. Swirl air flow type gas-liquid separator 10 is a cylindrical body portion 110 is sealed up and down as shown in Figure 1, the inlet pipe 120 is formed in a tangential direction on the outer peripheral surface of the upper portion of the body portion, and the body portion The exhaust pipe 130 is formed in the center of the upper plate, and is provided including a drain pipe 140 formed in the lower portion of the body. The mixed gas flowing into the inlet pipe 120 is pivoted in the body part 110 to separate the mixed gas into gas and liquid by centrifugal force, and the separated gas and liquid are respectively the exhaust pipe 130 and the drain pipe 140. To be discharged.

선회기류형 기액분리장치는 별도의 필터 등을 교체해야 하는 번거로움이 없이 혼합가스를 기체와 액체로 분리할 수 있는 이점은 있으나, 연료전지 스텍의 물 또는 메탄올의 흐름이 원활하지 않은 경우 기액분리장치의 유입관으로 유입되는 혼합가스의 유속에 변화가 발생하고 또한 기액분리장치에 의해 분리된 물 또는 메탄올이 펌프에 의해 배출시 기액분리장치 내에 감압이 발생하여 혼합가스의 유속에 변화 등이 발생하는 경우 혼합가스가 효과적으로 기체와 액체로 분리되지 않는 단점이 있다.Swirl air flow type gas-liquid separation device has the advantage of separating the mixed gas into gas and liquid without the need to replace a separate filter, etc., but gas-liquid separation if the water or methanol flow in the fuel cell stack is not smooth A change in the flow rate of the mixed gas flowing into the inlet pipe of the device occurs. Also, when water or methanol separated by the gas-liquid separator is discharged by the pump, a pressure decrease occurs in the gas-liquid separator, causing a change in the flow rate of the mixed gas. If there is a disadvantage that the mixed gas is not effectively separated into gas and liquid.

본 발명은 기액분리장치의 유입관으로 유입되는 혼합가스의 유속이 변하더라도 기액분리장치의 몸체부 내로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 유지시켜 혼합가스를 효과적으로 기액 분리시킬 수 있는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, even if the flow rate of the mixed gas flowing into the inlet tube of the gas-liquid separator is changed, the direct methanol-based fuel which can effectively separate the gas mixture by maintaining the flow rate of the mixed gas introduced into the body of the gas-liquid separator is constant. It is an object of the present invention to provide a swirling airflow gas-liquid separator for batteries.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하가 밀폐된 원통상의 몸체부와, 상기 몸체부의 상부의 외주면에 접선방향으로 형성되는 유입관과, 상기 몸체부의 상부판의 중앙에 형성되는 배기관과, 상기 몸체부의 하부에 형성되는 배수관을 포함하여 구비되어, 상기 유입관으로 유입되는 혼합가스가 상기 몸체부 내에서 선회하여 원심력에 의해 혼합가스를 기체와 액체로 분리하고 분리된 기체 및 액체는 각각 상기 배기관 및 배수관으로 배출되는 연료전지용 선회기류형 기액분리장치에 있어서,The present invention for achieving the above object, the upper and lower sealed cylindrical body portion, the inlet pipe formed in the tangential direction on the outer peripheral surface of the upper portion of the body portion, the exhaust pipe formed in the center of the upper plate of the body portion And, including a drain pipe formed in the lower portion of the body portion, the mixed gas flowing into the inlet pipe is turned in the body portion by separating the mixed gas into gas and liquid by centrifugal force and the separated gas and liquid is In the swirl airflow type gas-liquid separator for fuel cells discharged to the exhaust pipe and the drain pipe, respectively,

상기 유입관으로 유입되는 혼합가스의 유속을 측정하는 유속센서와, 상기 유입관 내에 구비되어 혼합가스의 유속을 조절하는 댐퍼부재와, 상기 유속센서의 신호에 따라 상기 댐퍼부재를 제어하여 상기 몸체부로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 유지시키는 제어부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치를 제공한다.A flow rate sensor for measuring a flow rate of the mixed gas flowing into the inlet pipe, a damper member provided in the inlet pipe to control the flow rate of the mixed gas, and controlling the damper member according to a signal of the flow rate sensor to the body part It provides a swirling airflow type gas-liquid separator for a direct methanol-based fuel cell, characterized in that the control unit for maintaining a constant flow rate of the incoming mixed gas.

그리고 본 발명은, 상기 댐퍼부재가 상기 유입관 내에서 회전되면서 상기 유입관의 공간크기를 조절하는 회전판과, 상기 회전판을 회전시키는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치를 제공한다.And the present invention, while the damper member is rotated in the inlet pipe, a rotating plate for adjusting the space size of the inlet pipe, and a rotating motor for direct methanol-based fuel cell, characterized in that it comprises a motor for rotating the rotating plate Provide a gas-liquid separation device.

또한, 본 발명은, 상기 댐퍼부재가 상기 유입관 내에서 회전되고 수평방향의 관통구가 형성되는 개폐볼과, 상기 개폐볼을 회전시키는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치를 제공한다.In another aspect, the present invention, the damper member is rotated in the inlet pipe, the opening and closing ball is formed in the horizontal direction through hole, and the direct methanol fuel cell swing characterized in that it comprises a motor for rotating the opening and closing ball. Provided is an airflow gas-liquid separator.

이와 같은 본 발명은 연료전지 스텍의 물 또는 메탄올의 흐름이 원활하지 않은 경우 기액분리장치의 유입관으로 유입되는 혼합가스의 유속에 변화가 발생하고, 기액분리장치에 의해 분리된 물 또는 메탄올이 펌프에 의해 배출시 기액분리장치 내에 감압이 발생하여 혼합가스의 유속에 변화 등이 발생하더라도 유입관에 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 조절할 수 있어 혼합가스를 효율적으로 기체와 액체로 분리할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, when the flow of water or methanol in the fuel cell stack is not smooth, a change occurs in the flow rate of the mixed gas flowing into the inlet pipe of the gas-liquid separator, and the water or methanol separated by the gas-liquid separator is pumped. When the exhaust gas is discharged by pressure reduction in the gas-liquid separator, the flow rate of the mixed gas flowing into the inlet pipe can be constantly adjusted even if there is a change in the flow rate of the mixed gas, so that the mixed gas can be efficiently separated into gas and liquid. It works.

이하, 본 발명의 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치를 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the swirling airflow gas-liquid separation device for a direct methanol-based fuel cell of the present invention will be described in detail with reference to Examples. The scope of the present invention is not limited to the following Examples.

도 2는 본 발명의 일실시예인 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치(30)의 종단면 상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.2 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a longitudinal cross-sectional state of the swirling airflow gas-liquid separator 30 for a direct methanol-based fuel cell according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 기액분리장치(30)는 도 2와 같이 상하가 밀폐된 원통상의 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)의 상부의 외주면에 접선방향으로 형성되는 유입관(320)과, 상기 몸체부(310)의 상부판의 중앙에 형성되는 배기관(330)과, 상기 몸체부(310)의 하부에 형성되는 배수관(340)과, 상기 유입관(320)으로 유입되는 혼합가스의 유속을 측정하는 유속센서(350)와, 상기 유입관(320) 내에 구비되어 혼합가스의 유속을 조절하는 댐퍼부재(360)와, 상기 유속센서(350)의 신호에 따라 상기 댐퍼부재(360)를 제어하여 상기 몸체부(310)로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 유지시키는 제어부(370)를 포함하여 구성된다.Gas-liquid separator 30 of the present invention is a cylindrical body portion 310 is closed up and down as shown in Figure 2, the inlet pipe 320 is formed in a tangential direction on the outer peripheral surface of the upper portion of the body portion 310 and The exhaust pipe 330 is formed in the center of the upper plate of the body portion 310, the drain pipe 340 formed in the lower portion of the body portion 310 and the mixed gas flowing into the inlet pipe 320 Flow rate sensor 350 for measuring the flow rate, the damper member 360 provided in the inlet pipe 320 to adjust the flow rate of the mixed gas, and the damper member 360 in accordance with the signal of the flow rate sensor 350 It is configured to include a control unit 370 to control to maintain a constant flow rate of the mixed gas flowing into the body portion 310.

한편, 본 발명의 기액분리장치(30)의 상기 몸체부(310) 등의 형상은 도 2에 한정되는 것은 아니고 혼합가스를 선회시켜 원심력에 의해 기액 분리할 수 있는 구조이면 족하다.On the other hand, the shape of the body portion 310 and the like of the gas-liquid separator 30 of the present invention is not limited to FIG.

상기 유입관(320)으로 혼합가스가 유입되어 상기 몸체부(310) 내에서 선회하여 원심력에 의해 기체와 액체로 각각 분리되고, 분리된 기체는 상기 배기관(330)으로, 분리된 액체는 상기 배수관(340)으로 각각 배출된다.Mixed gas is introduced into the inlet pipe 320 and is swiveled in the body 310 to be separated into gas and liquid by centrifugal force, and the separated gas is separated into the exhaust pipe 330, and the separated liquid is the drain pipe. Are each discharged to 340.

상기 유입관(320)으로 유입되는 혼합가스는 연료극 출구에서 발생되는 이산화탄소가스와 메탄올 수용액이 혼합된 혼합가스, 공기극 출구에서 연료전지 운전시 발생된 수분이 함유된 혼합가스를 일컫는다.The mixed gas flowing into the inlet pipe 320 refers to a mixed gas in which carbon dioxide gas and an aqueous methanol solution are mixed at the anode outlet, and a mixed gas containing moisture generated at the fuel cell operation at the cathode outlet.

도 3은 도 1의 유입관(320) 부분을 확대하여 나타내는 부분 확대단면도이고, 도 4는 유속센서(350), 댐퍼부재(360) 및 제어부(370)를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.3 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged portion of the inflow pipe 320 of FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating the flow rate sensor 350, the damper member 360, and the controller 370.

상기 유입관(320)에는 도 3 및 도 4와 같이 상기 유입관(320)으로 유입되는 혼합가스의 유속을 측정하는 유속센서(350)와, 상기 유입관(320) 내에 구비되어 혼합가스의 유속을 조절하는 댐퍼부재(360)가 구비되고, 상기 유속센서(350)에 의해 상기 댐퍼부재(360)를 제어하는 제어부(370)가 구비된다.3 and 4, the inflow pipe 320 has a flow rate sensor 350 for measuring the flow rate of the mixed gas flowing into the inflow pipe 320 and the flow rate of the mixed gas provided in the inflow pipe 320. A damper member 360 is provided to adjust the pressure, and a control unit 370 is provided to control the damper member 360 by the flow rate sensor 350.

상기 댐퍼부재(360)는 상기 유입관(320) 내에서 회전되면서 상기 유입관(320)의 공간크기를 조절하는 회전판(362)과, 상기 회전판(362)을 회전시키는 모터(364)를 포함하여 구성된다.The damper member 360 includes a rotary plate 362 for adjusting the space size of the inlet pipe 320 while rotating in the inlet pipe 320, and a motor 364 for rotating the rotary plate 362. It is composed.

상기 모터(364)의 구동에 의해 상기 회전판(362)이 상기 유입관(320)의 통로방향과 수직방향으로 회전할 수록 상기 유입관(320)의 공간이 좁아져 혼합가스의 유속은 빨라지고, 상기 회전판(362)이 상기 유입관(320)의 통로방향과 평행방향으로 회전할 수록 상기 유입관(320)의 공간이 넓어져 혼합가스의 유속은 느려지게 된다.As the rotary plate 362 rotates in a direction perpendicular to the passage direction of the inflow pipe 320 by the driving of the motor 364, the space of the inflow pipe 320 is narrowed, and the flow velocity of the mixed gas is increased. As the rotating plate 362 rotates in a direction parallel to the passage direction of the inflow pipe 320, the space of the inflow pipe 320 becomes wider, and thus the flow velocity of the mixed gas becomes slow.

이와 같이 상기 유속센서(350)의 측정값에 따라 상기 제어부(370)가 상기 댐퍼부재(360)를 제어하여, 상기 유입관(320)을 경유하여 상기 몸체부(310)로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 할 수 있기 때문에 혼합가스를 효율적으로 기체와 액체로 분리할 수 있다.As described above, the control unit 370 controls the damper member 360 according to the measured value of the flow rate sensor 350, and the mixed gas introduced into the body part 310 via the inlet pipe 320. Since the flow velocity can be made constant, the mixed gas can be effectively separated into gas and liquid.

도 5는 다른 구조를 가지는 댐퍼부재(360)를 개략적으로 나타내는 부분 확대단면도이다.5 is a partially enlarged cross-sectional view schematically illustrating a damper member 360 having another structure.

도 5와 같이 상기 댐퍼부재(360)가 상기 유입관(320) 내에서 회전되고 수평방향의 관통구가 형성되는 개폐볼(366)과, 상기 개폐볼(366)을 회전시키는 모터(364)로 이루어질 수도 있다.As shown in FIG. 5, the damper member 360 is rotated in the inlet pipe 320, and the opening / closing ball 366 is formed in the horizontal direction, and the motor 364 rotates the opening / closing ball 366. It may be done.

혼합가스의 유속에 따라 상기 제어부(370)가 상기 모터(364)를 제어하여 상기 개폐볼(366)을 회전시켜 상기 유입관(320)의 공간 크기를 조절할 수 있어, 상기 유입관(320)을 경유하여 상기 몸체부(310)로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 할 수 있기 때문에 혼합가스를 효율적으로 기체와 액체로 분리할 수 있다.The control unit 370 controls the motor 364 according to the flow rate of the mixed gas to rotate the opening and closing ball 366 to adjust the size of the space of the inlet pipe 320, the inlet pipe 320 Since the flow velocity of the mixed gas flowing into the body 310 through the gas can be made constant, the mixed gas can be efficiently separated into a gas and a liquid.

도 1은 종래의 선회기류형 기액분리장치의 종단면 상태를 나타내는 종단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a longitudinal sectional view showing a longitudinal sectional state of a conventional swirling airflow gas-liquid separator.

도 2는 본 발명의 일실시예인 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치의 종단면 상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.Figure 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the longitudinal cross-sectional state of the swirling airflow gas-liquid separation device for a direct methanol-based fuel cell of an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1의 유입관 부분을 확대하여 나타내는 부분 확대단면도이고, 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged inlet pipe portion of FIG.

도 4는 유속센서, 댐퍼부재 및 제어부를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.4 is a block diagram schematically illustrating a flow rate sensor, a damper member, and a controller.

도 5는 다른 구조를 가지는 댐퍼부재를 개략적으로 나타내는 부분 확대단면도이다.5 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a damper member having another structure.

Claims (3)

상하가 밀폐된 원통상의 몸체부와, 상기 몸체부의 상부의 외주면에 접선방향으로 형성되는 유입관과, 상기 몸체부의 상부판의 중앙에 형성되는 배기관과, 상기 몸체부의 하부에 형성되는 배수관을 포함하여 구비되어, 상기 유입관으로 유입되는 혼합가스가 상기 몸체부 내에서 선회하여 원심력에 의해 혼합가스를 기체와 액체로 분리하고 분리된 기체 및 액체는 각각 상기 배기관 및 배수관으로 배출되는 연료전지용 선회기류형 기액분리장치에 있어서,A cylindrical body portion, the upper and lower sides of which are sealed, an inlet pipe formed in a tangential direction on an outer circumferential surface of the upper portion of the body portion, an exhaust pipe formed in the center of the upper plate of the body portion, and a drain pipe formed on the lower portion of the body portion; The mixed gas flowing into the inlet pipe is pivoted in the body to separate the mixed gas into gas and liquid by centrifugal force, and the separated gas and liquid are discharged to the exhaust pipe and the drain pipe, respectively. In the type gas-liquid separator, 상기 유입관으로 유입되는 혼합가스의 유속을 측정하는 유속센서와, 상기 유입관 내에 구비되어 혼합가스의 유속을 조절하는 댐퍼부재와, 상기 유속센서의 신호에 따라 상기 댐퍼부재를 제어하여 상기 몸체부로 유입되는 혼합가스의 유속을 일정하게 유지시키는 제어부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치.A flow rate sensor for measuring a flow rate of the mixed gas flowing into the inlet pipe, a damper member provided in the inlet pipe to control the flow rate of the mixed gas, and controlling the damper member according to a signal of the flow rate sensor to the body part Swirl airflow type gas-liquid separator for a direct methanol-based fuel cell, characterized in that it comprises a control unit for maintaining a constant flow rate of the incoming mixed gas. 제1항에 있어서, 상기 댐퍼부재는 상기 유입관 내에서 회전되면서 상기 유입관의 공간크기를 조절하는 회전판과, 상기 회전판을 회전시키는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치.According to claim 1, wherein the damper member is rotated in the inlet pipe while rotating the rotary plate for adjusting the space size of the inlet pipe, and a motor for rotating the rotating plate comprises a direct methanol-based fuel cell swirl airflow Type gas-liquid separator. 제1항에 있어서, 상기 댐퍼부재는 상기 유입관 내에서 회전되고 수평방향의 관통구가 형성되는 개폐볼과, 상기 개폐볼을 회전시키는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직접메탄올계 연료전지용 선회기류형 기액분리장치.The direct methanol fuel cell swing of claim 1, wherein the damper member includes an opening and closing ball rotated in the inlet pipe and a horizontal through hole is formed, and a motor for rotating the opening and closing ball. Airflow gas-liquid separator.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358995A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Kojima Press Co Ltd Gas-liquid separator for fuel cell vehicle
JP2008053081A (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Nissan Motor Co Ltd Pressure control valve
JP2009170346A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Toyota Motor Corp Fuel cell system, and vehicle which mounts it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358995A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Kojima Press Co Ltd Gas-liquid separator for fuel cell vehicle
JP2008053081A (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Nissan Motor Co Ltd Pressure control valve
JP2009170346A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Toyota Motor Corp Fuel cell system, and vehicle which mounts it

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