KR101140061B1 - 유체 분리장치 - Google Patents

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아민 프라스카
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라인츠-디히퉁스-게엠베하
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Abstract

본 발명은 가스로부터 유체, 오일 및 오일 비말을 분리하기 위한 유체 분리장치(10)에 관한 것이다. 유체 분리장치(10)는 웜 형태의 세그먼트(23)를 갖는 통과튜브의 형태가 배열된 유체 분리요소(20)가 통합되어 있는 베이스 캐리어(21)를 포함한다. 또한, 웜 형태의 세그먼트(23)는 나선형의 가스의 흐름경로(25)를 형성한다. 웜 형태의 세그먼트(23)는 피치의 절반에 해당하는 최고 길이를 갖고, 베이스 캐리어(21)는 연결된 유체 분리요소(20)와 함께 일체로 형성될 수 있다. 수개의 베이스 캐리어는 다양한 베이스 캐리어의 각각의 유체 분리요소가 가스의 공통 흐름경로를 형성하도록 차례로 배열될 수 있다.

Description

유체 분리장치{A FLUID SEPARATION DEVICE}
본 발명은 가스로부터 유체 및/또는 유체 비말(fluid spray)을 분리하기 위한 유체 분리장치에 관한 것이다. 이와 같은 분리장치는, 예를 들어 연소 엔진의 블로바이 가스(blow-by gas) (크랭크 하우징 가스, 블로쓰로우 가스(blow-through gss)로부터 오일 또는 오일 비말을 분리하는데 적용된다. 유체 분리장치는 또한 전기화학전지, 특히 H2O에 적합한 온도 범위, 특히 20℃ 내지 160℃ 사이에서 작동하는 PEM 연료전지 분야에 적용할 수 있다.
일반적으로 이와 같은 연료전지는 수 와트 내지 수 킬로와트 사이의 전력을 가지고 있다. 이와 같은 고분자 전해질막(PEM; polymer electrolyte membrane) 연료전지는 양성자가 투과할 수 있는 고분자막을 갖는다. 이러한 막은 마르지 않도록 그리고 이로 인하여 그 기능성을 잃지 않도록 하기 위하여 소정의 수분함량을 가질 필요가 있다. 이러한 이유로, 공급된 반응가스는 미리 가습시킨다. 이를 위하여, 종래 기술에서는 가습기에서 처리된 물이 양극과 음극측에 공급된 해당 반응가스를 위하여 사용된다. 반면에, 연료전지의 음극측에서는 순수가 반응 생성물로 생기고, 출구측에는 연료전지를 떠난 직후 응축하는 엄청난 과잉 물이 배출되는 가스에 존재하게 된다. 이러한 물을 배출되는 가스로부터 분리하기 위하여, 이러한 물을 가습을 위하여 다시 인도하기 위한 유체 분리장치가 마찬가지로 적용된다.
종래 기술에 따르면, 일반적인 래버린스(labyrinth), 금속으로 짠 직물 또는 특히 사이클론(cyclone) 등이 유체를 분리하는 데 사용된다.
가스로부터 먼지 입자를 분리하기 위하여, 가스가 지나가는 통과튜브(flow-through tube)를 포함하는 관형 분리기가 알려져 있다. 웜(worm)이 통과튜브에 배열되어 있어서, 가스가 튜브의 내주를 따라 원형의 경로(궤도)를 그리면서 지나가도록 하여 튜브의 내벽에 입자가 분리되도록 한다.
오일 분리기 또는 오일 비말 분리기 형태의 유체 분리기는 독일특허 DE 101 27 820 A1에 개시되어 있다. 이 특허에서 5 cm 이상의 지름을 가지는 관형 분리기가 사용된다. 따라서, 이러한 나선형 흐름경로에서 블로바이식 가스로부터 오일의 조잡한 분리가 이루어진다. 이러한 이유로, 이 분리장치에 이어 더 좋은 분리장치가 소개되고 있다.
관형 분리기 형태의 다른 알려진 유체 분리기의 일 예가, 동일한 출원인의 특허출원번호 독일 DE 102004011176.6 및 DE 102004011177.4 뿐만 아니라, 이들 출원을 우선권으로 주장하고 동일 출원인에 의하여 본 출원과 동일자로 출원된 대응 국제출원에 개시되어 있고, 이는 통과튜브가 지나가는 베이스 바디를 포함하고, 각각의 통과튜브는 각각의 통과튜브에 위치하는 웜 형태의 세그머트(나선형 인서트) 를 포함한다.
동시에, 기술용어에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, 웜은 중심축 둘레의 나선형의(helical 또는 spiral) 나사산으로 정의된다.
또한, 도입된 세그먼트의 길이는 설치조건과 요구되는 분리성능에 따라 제공되고, 종종 세그먼트의 피치의 배수이다. 그러나, 통과튜브와 함께 이와 같은 긴 세그먼트를 일체로 제조하는 것은 제조기술 측면에서 큰 어려움에 직면하고 있고, 어떤 물질 및 제조방법에 대해서는 가능하지조차 않다.
따라서, 베이스 바디, 통과튜브 및 각각의 통과튜브의 웜 형태의 세그먼트는 분리되어 있거나 개별적으로 제조된 부품이다. 이것은 서로 확실하게 연결되어야 하는 개별 부품을 필요로 한다. 따라서, 특히 각각의 웜 형태의 세그먼트는 각각의 통과튜브에 고정될 필요가 있다.
베이스 바디에서 몇 개의 작은 유체 분리요소가 하나의 큰 유체 분리요소보다 더 좋은 효율을 갖기 때문에, 그리고 몇 개의 작은 유체 분리요소가 각각의 작업(예를 들어, 모터에서 분리될 오일량 또는 연료전지에서 분리될 물의 양, 설치조건 등)에 더 적합할 수 있기 때문에, 베이스 바디 마다 또는 유체 분리장치마다 많은 개수의 개별 유체 분리요소로 향하는 경향이 계속되고 있다.
본 발명의 목적은 부품의 개수가 상당히 감소함에도 불구하고, 경제적인 방식으로 제조될 수 있고 불량률이 낮은 유체 분리장치를 제공하는데 있다.
이 목적은 특허청구범위 제14항에 따른 제조방법뿐만 아니라, 제1항에 따른 유체 분리장치에 의하여 달성된다. 각각의 종속항에는 유리한 설계에 관하여 기재되어 있다. 이와 같은 유체 분리장치의 사용은 제16항 및 제17항에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 유체 분리요소 (또한, 이에 따른 유체 분리장치)는, 가스 주입구와 배출구를 가지는 통과튜브를 구비하고 있기 때문에 관형 분리기 분류에 속한다.
결국, 본 발명에 따른 유체 분리장치는 통과튜브 및 여기에 배열된 웜 형태의 세그먼트를 가지는 유체 분리요소에 기초하고 있다. 본 발명에 따르면, 통과튜브와 웜 형태의 세그먼트는 공통 유체 분리요소로서 일체로 제조되는 것을 특징으로 한다.
이러한 유체 분리요소는 판형 베이스 바디로 통합되고, 바람직하게는 이들의 통과방향은 베이스 캐리어의 판면에 기본적으로 수직이다. 연결된 베이스 캐리어(베이스 바디) 뿐만 아니라 각각의 유체 분리요소는 공통 부품으로서 일체로 설계된다.
또한, 각각의 세그먼트는 0.5 피치 이하의 길이(축방향으로)를 가진다. 그러나, 주입구 및/또는 배출구 영역을 포함하는 통과튜브 자체는 길이가 더 클 수 있다. 또한, 피치는 나사산 표면(=나사 표면)의 360°완전한 회전에 의하여 세그먼트가 가지는 통로의 축방향으로의 웜 형태의 세그먼트의 길이로 정의된다.
웜 형태의 세그먼트는 최대로 피치의 절반에 해당하는 길이를 가지기 때문에, 각 베이스 캐리어는 주조 부품으로, 특히 다이캐스팅(die-cast) 또는 사출성형 부품으로서 일체로 제조될 수 있다. 이러한 방식으로, 통과튜브 및 유체 분리요소의 웜 형태의 세그먼트를 제조할 수 있고, 동일한 제조 사이클로 모든 유체 분리요소 및 그들의 베이스 캐리어를 제조할 수 있게 된다. 따라서, 많은 통과튜브는 동일한 재료로 통합된 웜 형태의 세그먼트를 가지는 통로에 제조될 수 있다. 이로 인하여, 예를 들어 3 mm의 매우 작은 내경을 가지는 통과튜브를 제조할 수 있다.
본 발명의 유리한 일 실시예에서, 이와 같이 제조된 적어도 두 개의 베이스 캐리어는 서로 인접하게 배열됨으로써, 각각의 베이스 캐리어의 각각의 유체 분리요소(또는 그들의 통과튜브)는 서로의 위치가 할당되고, 적어도 하나의 인접한 베이스 캐리어의 연결된 유체 분리요소 또는 통과튜브에 의하여, 각 경우에 베이스 캐리어의 하나의 유체 분리요소 또는 통과튜브가 가스를 위한 공통 흐름경로를 형성하고, 상기 흐름경로는 차례로 배열된 모든 베이스 캐리어를 통하여 도달한다.
웜 형태의 세그먼트에 의하여 생성된 가스의 회전방향(시계방향 또는 반시계방향)이 서로 인접하게 배열된 두 개의 베이스 캐리어 사이에서 변할 때 특히 유리하다. 즉, 제1 세그먼트가 가스 흐름 방향에서 웜 형태의 세그먼트의 나사산 표면의 반시계의 회전방향을 갖고, 그리고 이어서 배열된 웜 형태의 세그먼트는 관련된 흐름경로 또는 경로의 또는 나사산 표면의 시계방향의 회전방향을 가진다.
각각의 세그먼트가 바람직하게는 최대로 세그먼트 피치의 0.5 배에 해당하는 길이를 가지는 적어도 두 개의 유체 분리기 세그먼트의 연속배열(따라서 가스의 공통 흐름경로가 차례로 배열된 베이스 캐리어의 각각의 유체 분리요소의 통과튜브와 웜 형태의 세그먼트로부터 형성된다)로 인하여, 분리가 매우 효과적으로 수행될 수 있고, 또한 연속된 세그먼트의 회전방향이 서로 반대방향일 때, 가스는 두 개의 유체 분리요소의 연속으로 연결된 통과튜브 내에서 하나의 회전방향에서 다른 회전방향으로 편향될 수 있다.
반대 회전방향으로 연속으로 연결된 웜 형태의 세그먼트로 인하여, 유체 또는 유체 비말이 잘 분리되는 충돌면이 발생한다. 또한, 웜 형태의 세그먼트의 나사산 표면은 후속 세그먼트의 나사산 표면이 이전 세그먼트의 나사산 표면에 의하여 형성된 흐름경로로 돌출되도록 배열될 수 있다. 또한, 제1 세그먼트의 나사산 표면이 제2 인접 세그먼트의 나사산 표면에 의하여 형성된 흐름경로로 중간 정도까지 돌출되면 더욱 유리하다.
그러나, 동일한 방향으로 배열된 세그먼트를 가지는 베이스 캐리어는 서로 접하도록 배열될 수 있다.
제1 세그먼트의 배출구측 에지와 그 다음에 배열된 제2 세그먼트의 주입구 에지는 서로 인접하여 배열되고, 특히 45°와 135°사이의 각도, 더 바람직하게는 90°각도로 공통 흐름경로의 중심축에 대하여 서로 회전되도록(비틀어지도록) 배열될 수 있다.
따라서, 앞서 언급한 유체 분리장치에 있어서, 세그먼트(나선)의 회전방향은 각 경우에서 인접한 베이스 캐리어 사이에서 변한다. 따라서, 완전한 분리장치를 위하여, 회전방향 또는 수반하는 각각의 충돌면의 변화로 인하여 가스 흐름에 대한 높은 분리 성능을 달성하기 위하여, 회전방향이 반대인 단 두 개의 베이스 캐리어가 연속으로 조립될 필요가 있다. 차례로 배열된 베이스 캐리어의 개수에 관계없이, 전체 유체 분리장치는 두 개의 서로 다른 형태의 베이스 캐리어만으로 구성될 수 있다. 분리 성능에 대한 낮은 요구 또는 조잡한 분리기로서의 응용에 대하여는, 단지 하나의 판형 베이스 캐리어를 또한 사용할 수 있다.
바람직하게는, 각각의 분리요소는 적어도 두 개의 비행거리(flight) 또는 흐름경로를 가진다. 이를 위하여 통과튜브는, 서로 분리된 두 개 이상의 비행거리가 발생되도록 종축에 수직하게 세분된다. 이를 위하여, 하나의 세그먼트의 나사산 표면이면 충분하다. 그러나, 수개의 짜여진 나사산 표면의 배열도 가능하다.
다른 바람직한 실시예에서, 흐름경로 중 적어도 하나는 1 ㎟ 내지 800 ㎟ 사이의 가장 작은 단면을 가진다. 이와 같은 흐름경로는 2 ㎟ 이상 및/또는 400 ㎟ 이하, 바람직하게는 4 ㎟ 이상 및/또는 200 ㎟ 이하의 가장 작은 단면을 갖는 것이 더 바람직하다.
바람직하게는, 적어도 하나의 흐름경로는 축방향으로 약 45°각도로 형성된다. 서로 인접한 유체 분리장치의 적어도 두 개의 연속적인 웜 형태의 세크먼트는 서로 직접 연결되거나 또는 축방향으로 포지티브하게 끼워지도록 배열된다. 그러나, 세그먼트는 전체 통과튜브에 걸쳐 배열되는 것이 아니고, 통과튜브의 시작부분, 중간부분 및 끝부분에 배열된다. 후자의 경우, 인접한 세그먼트는 축방향으로 서로 어느 정도 분리되게 배열될 수 있다.
흐름은 통과튜브로 축방향으로 또는 어떤 상황에서는 접선방향으로 들어올 수 있고, 축방향으로 및/또는 접선방향으로 배출될 수 있다. 축방향 및/또는 접선방향에 대하여 한정된 각도로 들어오고 나가는 것도 가능하다. 그러나, 가스가 축방향으로 들어오고 나가는 것이 기술적으로 바람직하다.
바람직하게는, 통과튜브의 주입구는, 통과튜브가 축방향에 대하여 45°이하의 각도로 또는 통과튜브의 외주의 접선에 대하여 45°이하의 각도로 가스 유입되도록 배열된다. 바람직하게는, 배출구는 가스가 축방향에 대하여 45°이하의 각도로 또는 통과튜브의 외주의 접선에 대하여 45°이하의 각도로 통과튜브 밖으로 흐르도록 배열된다.
서로 인접하게 배열된 통과튜브 및/또는 흐름경로는 동일한 지름을 가지고 따라서 통과튜브 또는 흐름경로의 길이에 걸쳐 동일한 압력저하를 가진다.
바람직하게는, 가장 얇은 위치에서 적어도 하나의 통과튜브는 30 mm 이하, 바람직하게는 25 mm 이하, 바람직하게는 12 mm 이하, 바람직하게는 7 mm 이하의 내경을 가진다. 바람직하게는, 통과튜브 및/또는 몇몇 연속으로 배열된 통과튜브로 형성된 흐름관은 가장 얇은 위치 또는 전체 길이에서 1 mm 이상, 바람직하게는 2 mm 이상 10 mm 이하의 내경을 가진다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 가장 얇은 위치 또는 전체 길이에서 세그먼트의 나사산 표면의 벽 두께는 통과튜브 또는 흐름관의 지름의 1/20 보다 크고절반보다 작고, 바람직하게는 1/10 보다 크고 1/3보다 작다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 세그먼트의 피치는 통과튜브의 지름의 1/8배 이상 및/또는 10배 이하, 바람직하게는 1/4배 이상 및/또는 5배 이하, 바람직하게는 1/2 이상 및/또는 두배 이하이다.
통과튜브에서 압력의 손실을 최소화하기 위하여, 통과튜브는 바람직하게는 시작부분 및/또는 끝부분에서 원뿔형태로 넓어질 수 있다. 통과튜브의 끝부분에서의 넓어짐은 또한 가스속도를 감소시켜, 마지막 세그먼트의 끝에서 나사산 표면의 가능한 에지에서, 이미 분리된 유체의 비말 전단(droplet shear) 및 분무화(atomisation)가 일어나지 않는다.
배열에 의하여 전체 길이에 걸쳐 형성된 하나 또는 그 이상의 연속적인 세그먼트 및/또는 공통 흐름관은 단면적에서 또는 지름에 대한 전체 길이에 걸쳐 감소될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 유체 분리요소의 세그먼트 (또는 서로 연결되어 있는 유체 분리요소 또는 연속으로 배열된 베이스 바디의 몇몇 또는 모든 연속으로 배열된 세그먼트)는 축방향으로 시작부분 및/또는 끝부분에서 세그먼트 또는 세그먼트들 또는 말단 세그먼트들의 두꺼워진 축코어(axial core)를 가지고, 상기 코어는 시작부분 또는 끝부분을 향하여 원뿔형태로 두꺼워진다.
세그먼트들 중 적어도 하나 또는 공통 흐름관의 몇몇 또는 모든 연속으로 배열된 세그먼트에 대한 본 발명의 또 다른 실시예에서, 웜 형태의 세그먼트 또는 웜 형태의 세그먼트들의 코어와 흐름관의 벽 사이의 거리는 축방향으로 감소한다.
하나의 세그먼트 또는 공통 흐름관의 몇몇 또는 모든 연속으로 배열된 세그먼트들에 대한 본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 웜 형태의 세그먼트 또는 웜 형태의 세그먼트들의 코어의 반지름 및/또는 통과튜브 또는 공통 흐름관의 지름은 축방향으로 감소한다.
적어도 하나의 세그먼트 또는 공통 흐름관의 몇몇 또는 모든 연속으로 배열된 세그먼트들에 대한 본 발명의 또 다른 실시예에서, 세그먼트 또는 세그먼트들 내의 피치는 적어도 단면에서 축방향으로 증가 또는 감소한다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 적어도 유체 분리요소의 통과튜브 또는 연속으로 배열된 유체 분리요소의 공통 흐름관은, 주입구 영역으로서 시작부분및/또는 배출구 영역으로서 말단부분을 포함할 수 있고, 여기에는 웜 형태의 세그먼트는 배열되어 있지 않다.
이와 같은 시작부분 또는 말단부분은 바람직하게는 통과튜브의 지름의 두 배 이상의 길이를 가진다.
바람직하게는, 각각의 베이스 캐리어는 평평한 판으로 (예를 들어, 실린더 형상으로) 설계될 수 있다. 기본적으로, 베이스 케리어의 형상은 나선형 조건을 가지는 설치 장소로부터 유래되고, 무수히 많은 방식으로 선택될 수 있다. 상기 판의 높이(각 유체 분리요소의 통과튜브의 축방향에서)는, 각각의 유체 분리 세그먼트의 웜 형태의 세그먼트의 피치의 약 1.5 배, 바람직하게는 1배, 더 바람직하게는 0.5배 보다 작은 것이 유리하다.
몇몇 베이스 캐리어를 연속으로 배열할 경우, 서로 포지티브하게 끼워지도록 하는 것이 유리하다. 이를 위하여, 베이스 캐리어는 예를 들어 접착, 나사 및/또는 잠금 방식으로 서로 연결될 수 있다. 베이스 캐리어의 상대적인 위치를 서로 고정시키기 위하여, 베이스 캐리어가 서로 인접하게 배열된 두 개의 캐리어의 상대적인 위치가 서로 비례하여 정의되는 수단을 포함하도록 설계하는 것이 바람직하다. 이것은 예를 들어 연속적인 베이스 캐리어의 서로 대향하는 측면에 제공되는 홈형 요소(tongue and groove elements) 등에 의하여 실현될 수 있다. 또한, 아버(arbor)가 삽입될 수 있는, 모든 베이스 캐리어를 관통하는 구멍을 가지는 베이스 캐리어를 제공할 수 있다. 이와 같은 구멍과 아버는 마찬가지로 예를 들어 홈형을 가질 수 있고 각 베이스 캐리어의 위치를 결정한다.
베이스 캐리어는 이들을 둘러싸는 부품에, 예를 들어 연료전지의 물 분리기 또는 연소 엔진용 밸브 커버에, 레일을 통하여 고정될 수도 있고, 레일의 크기 및 배열은 각 경우에 하나의 레일이 에지들 중 하나를 가지는 베이스 커버를 수용하도록 선택된다. 이러한 방식으로, 각 레일의 배열에 의하여, 베이스 캐리어의 상대적인 위치뿐만 아니라 개수도 고정된다. 이와 같은 레일 시스템은 또한 본 발명의 모듈화에 기여한다.
연속으로 연결된 통과튜브의 벽에 분리된 유체를 내보내기 위하여, 이들 벽은 바람직하게는 축방향으로 홈(grooves)과 채널을 포함할 수 있다. 또한, 분리된 유체를 통과튜브의 배출구로 내보내기 위하여 웹(web)을 축방향으로 부착할 수 있다. 나사산 표면은 또한 분리된 유체를 내보내는 슬롯 및/또는 채널을 포함할 수 있다. 홈이 나사산 표면의 외부 에지에 이르면 더욱 좋다.
본 발명에 따른 유체 분리장치는 다음과 같은 장점을 갖는다.
- 유체 분리장치를 위하여 필요한 개별부품(웜 형태의 세그먼트, 통과튜브 또는 유체 분리요소)의 개수가 상당히 감소될 수 있다.
- 비용이 상당히 감소하고 조립이 단순해진다.
- 개별부품의 고정이 필요 없다.
- 분리 강도가 다른 사이클론 형태의 분리기에 비하여 최대화된다. 이것은 특히 다수의 유체 분리 채널(서로 연속으로 배열되고 할당된 적어도 하나 또는 다수의 유체 분리요소에 의하여 형성된)이 서로 평행하게 동작할 때 최대가 된다.
- 따라서, 낮은 압력손실, 고용량 및 안정된 가스 흐름을 가지는 소형의 통합된 유체 분리장치가 가능하다.
- 각각의 통과튜브 또는 공통 가스 흐름경로의 개수는, 예를 들어 양극측보다 음극측에 더 많은 물이 생기는 연료전지 내의 조건, 모터의 블루바이 특성, 최대 압력 저하 및/또는 최대 허용가능한 유체 전달에 따라 선택된다.
통과튜브가 30 mm 이하의 지름을 가질 경우, 평평한 밸브덮개 (밸브 커버)에 설치될 수 있다. 연료전지의 경우, 치수에 대하여 지나친 제한이 필요하지 않을 정도로 결합할 수 있는 가능성이 매우 높다.
또한, 웜 형태의 세그먼트의 코어(하트)가 특히 (가스 흐름 방향에서 보았을 때) 흐름경로의 첫 번째 및/또는 마지막 통과튜브를 가지는 주입구 및/또는 배출구 영역에서 제거될 수 있다. 따라서, 유동압력 손실이 더욱 감소된다. 코어의 원뿔형 제거가 특히 유리하여, 자유 흐름 영역이 세그먼트 또는 연속으로 연결된 세그먼트들의 중심축에 존재한다.
이하에서 본 발명의 몇 가지 실시예를 설명한다. 이하의 설명에서, 동일하거나 유사한 요소에 동일하거나 유사한 참조번호를 사용하였고, 다소 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 설치된 오일 분리기를 가지는 실린더 헤드 커버를 나타내고,
도 2는 실린더 헤드 커버의 단면을 나타내고,
도 3은 두 개의 베이스 캐리어를 가지는 오일 분리기를 나타내고,
도 4는 본 발명에 따른 오일 분리장치를 형성하기 위하여 일체화된 유체 분리요소와 함께 두 개의 베이스 캐리어를 나타내고,
도 5 및 도 6은 도 4에 따른 베이스 캐리어의 축방향의 평면도이며,
도 7은 웜 형태의 세그먼트의 다양한 모양을 나타내고,
도 8은 두 개의 오일 분리요소의 서로 인접하고 공통 흐름관에 연속으로 배열된 두 개의 웜 형태의 세그먼트뿐만 아니라 두 개의 베이스 캐리어를 가지는 오일 분리장치의 사시도 및 평면도이며,
도 9는 유체 분리장치를 가지는 전기화학 전지를 나타낸다.
도 1은 연소 엔진의 실린더 헤드 상에 부착될 수 있는 실린더 헤드 커버(1)를 나타낸다. 상기 실린더 헤드 커버(1)는 가스 주입구(3)와 가스 배출구(4)를 가지는 캐비티(2)를 포함한다. 주입구(3)를 통하여 들어온 블로바이 가스는 연소 엔진의 크랭크 케이스를 통하여 캐비티(2)로 보내어지고, 배출구(4)를 통하여 캐비티(2)를 떠나게 된다. 크랭크 케이스 가스는 캐비티(2) 내에 혼입된 오일 또는 오일 비말로부터 이탈된다. 이러한 오일 비말 또는 분리된 오일은 사이폰 (siphone)(6)에 수집되고, 연속하여 오일 섬프(sump)로 되돌아 가거나 또는 부분적으로 되돌아 간다.
충돌판(5)은 주입구(3) 바로 뒤에 있는 실린더 헤드 커버(1)의 캐비티(2)에 배열되어 있다. 이들 충돌판은 유적(oil droplet)을 대충 분리하는 효과가 있다. 이를 위하여 충돌판(5)은, 충돌판을 통하여 래비린스 같은 가스 경로가 이루어지도록 치우치게(offset) 배열된다.
본 발명에 따른 분리장치(10)는 충돌판(5)의 오일 조(粗)분리기 뒤의 가스경로에 배열되고, 이 장치는 두 개의 개별 요소(10a, 10b)로 이루어진다. 각각의 요소(10a, 10b)는 판형 베이스 캐리어(21a, 21b)를 각각 포함하고, 이 경우, 단면에서 인지되는 적어도 하나의 분리요소(20a, 20b)가 배열된다. 베이스 캐리어(21a, 21b)는 실린더 헤드 커버(1)의 하우징에 형성된 레일에 고정되어 있다. 각 경우에서 분리요소(20a, 20b)는 웜 형태의 세그먼트(23a, 23b)가 각각 배열된 통과튜브(22a, 22b)를 포함한다. 블로바이 가스는 통과튜브(22a, 22b) 내로 들어가고 웜 형태의 세그먼트(23a, 23b)에 의하여 회전운동을 하게 된다. 이러한 방식으로, 오일 또는 오일 비말이 가스 밖으로 회전되어 통과튜브(22a, 22b)의 벽에 분리된다. 이러한 방식으로 분리된 오일은 가스 방향으로 통과튜브(22a, 22b)의 벽을 따라 운반되고, 이어서 사이폰(6)으로 들어간다. 실린더 헤드 커버 내에서, 통과튜브(22a, 22b)는 동시에 블로바이 가스의 주입구(3)와 배출구(4) 사이의 유일한(하나의) 경로를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 웜 형태의 세그먼트(23a)는 회전방식으로 설치되고 고정되어, 가스가 시계방향의 회전운동(시계방향)을 하게 된다. 이것의 뒤에 배열된 세그먼트(23b)는 다른 방향의 회전방향을 가지므로, 가스의 회전방향은 반시계방향(시계방향의 반대)으로 반대가 된다. 특히, 이와 같은 회전방향의 반전때문에, 여기에 나타낸 분리장치(10)는 훨씬 좋은 분리율을 가지게 된다. 웜 형태 세그먼트 자체는 회전하는 것이 아니고 통과튜브 내에 고정되어 있다는 것을 유의하여야 한다.
도 2는 실린더 헤드 커버(1)의 절개도로서, 캐비티(2)는 밸브 커버(1)에 배열되어 있고, 그 안에 분리장치(10)가 위치하고 있다. 분리된 오일을 모으기 위한 사이폰(6)은 가스 흐름 방향으로 충돌판(5)과 분리장치(10) 뒤에 배열된다.
도 2로부터 분리요소(10)가 두 개의 판형 베이스 캐리어(21a, 21b)로 구성되는 방법을 쉽게 알 수 있다. 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b)는 각각 레일형태의 홀더(7a, 7a' 및 7b, 7b')에 각각 배열된다. 베이스 캐리어 각각은 또한 가스 흐름방향에 대하여 가로지르는 방향으로 서로 인접하게 배열된 세 개의 분리요소(20a)를 포함하고, 베이스 캐리어(21a)에 대하여 분리요소(20b, 20b')가, 베이스 캐리어(21b)에 대하여 분리요소(20b")가 대응된다. 대응되게 표시된 웜 형태의 세그먼트(23b, 23b' 및 23b")와 (23a) 뿐만 아니라 통과튜브(22a' 및 22b, 22b' 및 22b")의 다른 배열은 도 1의 배열과 대응된다. 여기서 또한 베이스 캐리어(21a, 21b) 사이의 가스 흐름의 회전방향의 반전이 수행된다.
여기에서 웜 형태의 요소(23a)의 실시예를 들어 설명한 웜 형태의 요소는 통과튜브(22a)의 주입구(26a), 주입구측 에지(29a) 및, 통과튜브(22b)의 실시예를 들 어 설명한 것과 같이, 배출구(27b)의 배출구측 에지(30b)를 포함한다. 다른 통과튜브들에서의 조건은 이와 대응되며 따라서 별도로 설명하지 않는다.
이 도면에서, 분리요소(20a)의 배출구측 에지(30a)와 분리요소(20b)의 주입구측 에지(29b)는 서로 90°어긋나 있어서, 주입구측 에지(29b)는 분리요소(20a)의 가스 흐름경로로 돌출되어 있다. 이러한 방식으로, 오일 또는 오일 비말의 매우 효과적인 분리가 이루어진다.
도 3은 도 2에서 예로 설명한 분리장치(10)의 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b)를 나타낸다. 이전 및 다음 도면 모두에서처럼, 동일하거나 대응되는 요소는 동일하거나 대응되는 참조번호로 나타내었다(단지, a, b, ', ", "'와 같은 첨가로 변형하였다). 베이스 캐리어(21a, 21b)는 판형태이고, 통과튜브(22a, 22a', 22a"' 등)은 각각 베이스 캐리어(21a, 21b)로부터 돌출되어 있다. 통과튜브는 웜 형태의 세그먼트, 예를 들어 (23b, 23b', 23b",...)을 포함한다. 본 발명에 관하여, 각각에 배열된 통과튜브(22a, 22a', ... 및 22b, 22b',...)를 갖는 각각의 베이스 캐리어(21a, 21b)와, 각각의 통과튜브에 배열된 웜 형태의 세그먼트는 각 베이스 캐리어(21a, 21b)에 대하여 일체로 제조될 수도 있다. 이 경우에 있어서, 웜 형태의 세그먼트가 각 웜 형태의 세그먼트의 피치의 절반보다 작거나 같은 길이를 갖는 경우, 예를 들어 사출성형 방법 또는 다이캐스팅 방법에 의하여 경제적으로 제조할 수 있다. 제조기술에 있어서, 더 긴 웜 형태의 세그먼트의 제조는 매우 높은 비용이 들게 될 것이다.
도 4는 각 경우에 두 개의 평평하고 실린더 형상의 베이스 캐리어(21a, 21b) 를 포함하는 오일 분리장치(10)를 보여준다. 더 나은 설명을 위하여 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b)는 실린더의 대칭축 방향으로 서로 이격되게 도시되어 있다. 본 발명에 따른 오일 분리장치(10)에서, 두 개의 판형 베이스 캐리어(21a, 21b)는,대칭축 방향으로 두 개의 판형 베이스 캐리어의 두께에 해당하는 실린더 높이를 가지는 공통 실린더를 형성하도록, 서로 직접적으로 접하도록 배열된다. 연결된 웜 형태의 세그먼트(23a,..., 23b,...)과 함께 통과튜브(22a,..., 22b,...)를 가지는 네 개의 오일 분리요소(20a,..., 20b,...)는 각 베이스 캐리어(21a, 21b)에 통합된다. 네 개의 오일 분리요소(20a,..., 20b,...)는 실린더의 축에 수직인 평면에 실린더 축 둘레의 원에 배열된다. 각 경우에서, 웜 형태의 세그먼트(23a,..., 23b, ...)는 피치의 절반에 해당하는 길이를 가진다. 각 베이스 캐리어(21a, 21b), 그와 연결된 통과튜브(22a, ...) 및 그와 연결된 웜 형태의 세그먼트(23a, ...)는 각 경우에서 공통 다이캐스팅 부품으로서 일체로 제조된다. 이러한 방식으로 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b) 모두는 하나의 오일 분리장치(10)에 통합될 수도 있고, 여기서 두 개의 실린더(21a, 21b)는 두 실린더 축이 일치하도록 서로 직접적으로 접하도록 배열된다. 이와 동시에, 두 개의 통과튜브(22a 및 22b, 또는 22a' 및 22b')는, 제1 베이스 캐리어(21a) 중 하나 및 제2 베이스 캐리어(21b) 중 하나의 각각에서, 가스의 공통 흐름경로를 형성한다. 따라서, 웜 형태의 세그먼트(23a, 23b)와 함께 통과튜브(22a, 22b)는 공통 흐름경로를 형성한다. 하나의 베이스 캐리어(21a)의 모든 웜 형태의 세그먼트(23a, 23a',...)가 반시계방향의 회전방향을 가지고, 그리고 다른 베이스 캐리어(21b)의 모든 웜 형태의 세그먼트(23b)가 시계방향의 회 전방향을 가지기 때문에, 그리고 각각 할당되고 공통 흐름경로를 형성하는 (서로 다른 베이스 캐리어(21a, 21b)의) 웜 형태의 세그먼트(23a, 23b 및 23a', 23b',...)가 각 흐름경로(22)의 중심축에 대하여 90°서로 비틀어져 있기 때문에, 하나의 베이스 캐리어에서 다른 베이스 캐리어로의 전환 높이에서 각 공통 흐름경로에 대한 오일 분리장치(10)에서, 각 경우에서 오일의 분리를 향상시키는 충돌면이 형성된다.
오일 분리장치(10)에서 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b)를 정확히 정렬하기 위하여, 다른 베이스 캐리어(21a)와 접하는 표면상의 베이스 캐리어(21b)는 실린더형상으로 돌출된 돌출부(16)를 포함한다. 상기 돌출부(16)는 베이스 바디(21a) 안으로 실린더 형상의 요홈부를 가지는 대응 오목부(도시되지 않음)에 포지티브하게 끼워진다. 상기 돌출부(16)와 오목부는 완전히 조립된 상태에서 공통 실린더 축 둘레의 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b)의 상호 회전을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 상기 돌출부(16)와 오목부는 오일 분리장치(10)를 통하여 공통 흐름경로를 보장하고, 각 개별적인 공통 흐름경로의 각각의 웜 형상의 세그먼트(23a, 23b)의 상대적인 배열을 고정시키는 역할을 한다.
하나의 돌출부(16) 및 대응되는 오목부 대신에, 다수의 잠금장치를 가지는 실시예들도 가능하다. 예를 들어, 교대로 배열된 시계방향 및 반시계방향으로 회전하는 웜 형태의 세그먼트를 가지는 짝수의 웜 형태의 세그먼트의 순환 배열을 가지는 실시예는, 연속으로 배열된 웜 형태의 세그먼트에서 서로 동일하거나 반대인 흐름 방향을 가지는 유체 분리기의 제조를 위한 동일한 기본 모듈을 사용할 수 있는 가능성을 제공한다.
도 4의 예에서, 각 경우에서 서로 반대로 배치된 두 개의 분리요소(20a, 20a')가, 예를 들어 시계방향으로 동일한 방향인 웜 형태의 세그먼트(23a, 23a')를 가지고, 서로 반대로 배치된 나머지 분리요소(20a", 20a"')가 반시계방향으로 비틀어진 웜 형태의 세그먼트(23a", 23a"')를 가질 경우, 두 개의 이와 같은 베이스 캐리어(21a)의 연속 배열에 의하여 회전방향의 변경에 영향을 미칠 수도 있다. 이것은 두 개의 베이스 캐리어가 그들 간에 각 분리요소에서 회전방향의 변경이 일어나지 않도록 연속으로 배열될 수 있기 때문이다. 또는, 베이스 캐리어 중 하나를 90°어긋나게 배치함으로써, 두 개의 베이스 캐리어에서 연속으로 배열된 웜 형태의 세그먼트 사이의 회전방향의 변경이 이루어진다. 캐리어를 수용하기 위하여, 레일을 연속으로 배열된 베이스 캐리어의 설치위치에 배열하면 매우 간단한 방식으로 모듈화를 구현할 수 있다. 대응 레일에의 삽입 또는 끼워넣기에 의한 베이스 캐리어의 다른 방향성에 의하여, 회전방향을 선택할 수 있고 따라서 개별적인 베이스 캐리어 사이의 회전방향의 변화가 이루어질 수 있다.
상기 기술된 경우와 같은 회전방향에 대하여 교대로 배치된 연속적인 웜 형태의 세그먼트(23)의 배열 이외에, 차례로 웜 형태의 세그먼트를 동일한 방향으로 배열할 수도 있고, 두 경우에 있어서, 세그먼트는 베이스 바디로부터 베이스 바디로 각 경우에서 공통 가스 흐름경로(22)의 중심축을 중심으로 서로 상대적으로 90°비틀어져 있다. 구멍(15a, 15b)이 베이스 캐리어의 실린더 축을 정렬하기 위하여 실린더 형상의 베이스 캐리어(21a, 21b)에 중앙에 함입된다. 가이드 핀(guide pin) 이 정확하게 끼워넣는 방식으로 이들 구멍(15a, 15b) 내로 삽입될 수 있다.
가이드 구멍(15a, 15b)은 동시에 각 베이스 바디(9)에서 각각 실린더 축방향으로 핀(fin)(스프링)을 구비하고 있다. 가이드 핀은 이 핀에 대응하는 노치 또는 홈(groove)을 가지고 있어서, 가이드 핀에 의하여, 공통 실린더 축 주위의 회전위치에 대하여 두 개의 베이스 캐리어(21a, 21b)의 원하는 위치에 서로 상대적으로 배치시킬 수 있다. 또한, 홈형이 원하는 회전 확보를 달성하기 위하여 각각의 다른 부품상에 배열될 수 있다.
도시된 베이스 캐리어(21a, 21b)에서, 각각의 오일 분리 세그먼트(20) 또는 통과튜브(22)의 축방향은 베이스 캐리어(21a, 21b)의 실린더 축에 평행하다. 차량이 경사지게 위치되었을 때, 유체를 끌어내기 위한 흐름경로의 기울기를 달성하기 위하여, 완전한 오일 분리장치(10)는 수평으로 α>0 각도 만큼 기울어지게 설치될 수 있다(각도 α는 오일 분리장치의 중심 실린더 축과 수평면 사이의 각도이다). 이에 대신하여, 각각의 오일 분리요소(20)는, 오일 분리요소(20)의 축방향이 베이스 캐리어(21)의 실린더 축으로 0°보다 큰 각도를 형성하는 방식으로 베이스 캐리어(21)에 통합될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 베이스 캐리어(21b)의 두 측면을 보여주는 도면이다.
7A, 7B 및 7C로 나누어진 도 7은 모두 시계방향으로 회전하는 웜 형태의 세그먼트(23)를 나타낸다. 이러한 웜 형태의 세그먼트(23)는 주입구측에 에지(30)와 배출구측에 에지(29)를 포함하는 것을 확인할 수 있다. 이와 동시에 웜 형태의 세 그먼트(23)는 두 개의 나사산 표면 또는 나사산 표면(28a, 28b)을 형성하고, 가스의 흐름경로를 두 개의 비행거리로 나눈다. 각 부분 A, B, C에 다양한 변형이 도시되어 있고, 배출구측 뿐만 아니라 주입구측의 경사 에지(bevelled edge)(30, 29)가 7A에 도시되어 있다. 7B에서는 주입구측 에지가 다르게 설계되는 반면, 7C에서는 배출구측 에지(29)와 주입구측 에지(30)는 서로 다른 모양을 가진다. 또한, 7A 및 7B와 대조적으로 7C는 안정화 코어를 가지고 있다.
도 8은 차례로 배열된 오일 분리장치의 두 개의 베이스 캐리어에 의하여 공통 흐름경로(25)에 적용될 수 있는 두 개의 웜 형태의 세그먼트(23a, 23b)를 나타낸다. 두 웜 형태의 세그먼트(23a, 23b)는 동일한 회전방향(시계방향) 뿐만 아니라 피치의 0.5배에 해당하는 길이를 가진다.
또한, 도 8은 두 개의 베이스 캐리어가 서로 고정되도록 포지티브하게 끼워져 결합되는 실린더 형상의 분리장치(10)의 측면도이다.
또한, 도 8은 중심 가이드 구멍(15) 및 이 중심 가이드 구멍에 대하여 다른 거리에 다수의 오일 분리요소(20a, 20b,...)를 가지는 분리장치(10)의 평면도이다.
도 9는 양극측에 연료, 예를 들어 수소분자 H2가 도관(43)을 통하여 공급되는 PEM 연료전지(40)를 나타낸다. 음극측의 반응 생성물은 도관(42)을 통하여 배출된다. 음극측 반응 생성물은 본질적으로 H2O이다. 연료전지에 있어서, 막이 말라서 그 기능을 상실하지 않도록 하기 위하여, 도시되지 않은 음극측의 연료공급(O2, 공기 등) 뿐만 아니라 도관(43)을 통한 양극측에의 연료공급의 가습이 필요하고, 이 에 의하여 막은 건조되지 않고 그 기능을 잃지 않는다. 이를 위하여, 예로 든 도관(43)에 나타난 바와 같이, 이러한 도관은 가스 가습을 위하여 장치를 관통한다. 이 장치에서, 양극측 연료가 가습된다.
반면에 음극측에서는, (순수한) 물이 반응 생성물로서 생성되어, 많은 양의 물이 배출구측의 도관(42)에 존재하게 된다. 도관(42)을 통하여 반응가스와 함께 나오는 이러한 물은 이 폐가스로부터 제거될 수 있다. 이를 위하여 본 발명에 따르면, 물 분리장치(10)가 도관(42)에 배열된다. 예로 도시한 세 개의 베이스 캐리어(21a, 21b, 21c)는 이 분리장치에 위치하는 예로 든 물 분리요소(20c, 20c', 20c"')를 포함한다. 가스의 흐름경로 상의 상류에 장착된 베이스 캐리어(21a, 21b)의 분리요소는 도시되지 않았고, 각 경우에 분리요소(20c, 20c', 20c")와 함께 공통 흐름경로를 형성한다. 이와 같은 분리기에서, 도관(42)에서 연료전지를 떠난 직후 응축되는 물방울이 분리될 수 있다.
지금까지, 음극측에서 생성된 물은 외기로 나가고 값비싸게 제조된 물은 공급된 반응가스를 가습하기 위하여 사용되어야만 했다.
그러나, 이러한 방식으로 반응가스로부터 제거된 순수는 물회수도관(44)을 통하여 가습장치(41)로 인도될 수 있으므로, 물의 순환을 유지하기 위하여 외부적으로 물이 완전한 시스템으로 공급될 필요가 없다.

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 판형 베이스 캐리어(21)와 상기 베이스 캐리어(21)에 배열된 적어도 하나의 유체 분리요소(20)를 포함하고, 상기 유체 분리요소(20)는 가스 주입구(26)와 가스 배출구(27)를 가지는 통과튜브(22)를 포함하고, 상기 가스 주입구(26)와 가스 배출구(27) 사이의 통과튜브(22)에는, 나사산 표면이 통과튜브(22)의 내벽과 함께 웜 형태의 가스 흐름경로(25)를 형성하는 웜 형태의 세그먼트(23)가 배열되어 있는, 가스로부터 유체 또는 유체 비말을 분리하는 유체 분리장치(10)에 있어서,
    상기 웜 형태의 세그먼트(23)는 웜 형태의 세그먼트(23)의 피치의 0.5배 보다 작거나 같은 길이를 가지고, 베이스 캐리어(21)에 배열된 모든 통과튜브(22)와 웜 형태의 세그먼트(23)를 가지는 각각의 베이스 캐리어(21)는 일체로 설계되는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 베이스 캐리어(21)는 판의 면에 서로 이웃하게 배열된 두 개 이상의 분리요소(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  3. 제1항에 있어서, 두 개 이상의 베이스 캐리어(21)는, 서로 다른 베이스 캐리어(21)에 배열된 수개의 분리요소(20)가 가스의 공통의 연접한 흐름경로(25)를 형성하도록, 판의 면에 대하여 차례로 배열된 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  4. 제3항에 있어서, 연속으로 배열된 웜 형태의 세그먼트(23)의 흐름경로(25)에서의 회전방향이 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  5. 제3항에 있어서, 연속으로 배열된 웜 형태의 세그먼트(23)의 흐름경로(25)에서의 회전방향이 반대방향인 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  6. 제3항에 있어서, 웜 형태의 제1 세그먼트(23a)의 나사산 표면(28)의 배출구측 에지(30)와, 동일한 흐름경로에 바로 뒤이어 배열된 웜 형태의 제2 세그먼트(23b)의 나사산 표면(28)의 주입구측 에지(29)는 서로 0°, 45°, 90° 또는 135°로 비틀리게 배열된 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 두 개 이상의 베이스 캐리어가 포지티브하게 끼워지도록 서로 배열되거나 연결된 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 두 개 이상의 베이스 캐리어(21)는 서로 접착, 나사 또는 잠금 방식으로 연결된 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  9. 제3항에 있어서, 적어도 두 개의 인접한 베이스 캐리어(21)는 두 개의 베이스 캐리어(21)의 상대적인 위치를 서로 고정시키기 위한 적어도 하나의 장치(16, 17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  10. 제9항에 있어서, 두 개의 베이스 캐리어(21)의 상대적인 위치를 서로 연결하기 위한 장치(16, 17)로서, 제1 베이스 캐리어(21b) 상에 적어도 하나의 돌출부(16)와 제2 베이스 캐리어 상에 동일한 개수의 대응 요홈부(17)가 제공되어, 돌출부(16)가 대응하는 요홈부(17)로 맞물리도록 배열되고, 각각의 경우에 상기 제1 베이스 캐리어(21b)의 분리요소(20b, 20a)의 통과튜브(22b)와 제2 베이스 캐리어(21a)의 분리요소(20a)의 통과튜브(22a)가 포티지브하게 끼워지도록 서로 배열되어 가스의 공통 흐름경로(25)를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 장치는 유리 또는 플라스틱 또는 금속으로 이루어지거나 이들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 장치는 Tg≥80°인 듀로프라스트(duroplast) 또는 열가소성수지(thermoplast) 또는 탄성중합체 (elastomer)로 이루어지거나 이들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 장치는 폴리아미드로 이루어지거나 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  14. 적어도 하나의 분리요소(20)를 가지는 판형 베이스 캐리어(21)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 유체 분리장치(10) 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 적어도 하나의 분리요소(20)를 가지는 판형 베이스 캐리어(21)는 다이캐스팅 방법 또는 사출성형 방법으로 공압출되는(co-extruded) 것을 특징으로 하는 유체 분리장치(10) 제조방법.
  16. 제1항에 있어서, 유체 분리장치(10)를 오일 분리장치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  17. 제1항에 있어서, 유체 분리장치(10)를 물 분리장치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  18. 제3항에 있어서, 상기 두 개 이상의 베이스 캐리어(21)는 각각 분리요소(20)와 동일한 개수 및 배열을 갖는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  19. 제16항에 있어서, 유체 분리장치(10)가 블로바이 가스로부터 오일을 분리하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  20. 제16항 또는 제19항에 있어서, 유체 분리장치(10)가 연소 엔진의 밸브 커버에 배열되는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  21. 제17항에 있어서, 상기 유체 분리장치(10)가 전기화학 전지로부터 물을 분리하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 유체 분리장치(10)가 연료전지의 음극측 및 양극측 폐가스를 포함하는 그룹의 적어도 하나로부터 물을 분리하는 것을 특징으로 하는 유체 분리장치.
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