KR101145256B1 - Nozzle assembly and hydrogen recirculaton ejector having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노즐에 의한 수소의 공급유량 편차를 측정 오차범위 내로 줄임으로써 수소의 공급효율 및 재순환효율을 향상시킬 수 있는 노즐조립체 및 이를 포함하는 수소재순환 이젝터에 관한 것이다.
본 발명에 의한 노즐조립체는, 장착브라켓, 상기 장착브라켓의 일면에 돌출되는 하나 이상의 노즐수용부, 상기 노즐수용부에 설치되는 하나 이상의 노즐을 포함하고, 상기 노즐수용부는 그 내부에 상기 노즐이 수용되는 수용공간을 가지며, 상기 수용공간의 일단 내경에는 단턱이 형성되고, 상기 노즐은 그 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 일측에는 수축부가 형성되며, 상기 수축부의 단부에는 노즐 목이 형성되고, 상기 중공부의 타측은 개방되며, 상기 중공부의 타측은 밀봉판에 의해 폐쇄되고, 상기 노즐의 중공부에 대응하는 외주면에는 하나 이상의 소통공이 형성되며, 상기 소통공의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱이 형성되고, 상기 제1 및 제2 환형 단턱은 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되며, 상기 제1환형 단턱과 노즐수용부의 단턱 사이에는 환형의 밀봉부재가 설치되고, 상기 밀봉부재는 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a nozzle assembly that can improve the supply efficiency and recycling efficiency of hydrogen by reducing the variation in the supply flow rate of hydrogen by the nozzle within the measurement error range, and a hydrogen recycling ejector including the same.
The nozzle assembly according to the present invention includes a mounting bracket, at least one nozzle accommodation portion protruding from one surface of the mounting bracket, and at least one nozzle installed at the nozzle accommodation portion, wherein the nozzle accommodation portion accommodates the nozzle therein. It has a receiving space is formed, one end is formed in the inner diameter of the receiving space, the nozzle is a hollow portion is formed therein, one side of the hollow portion is formed a contraction portion, the end of the contraction portion is formed a nozzle neck, The other side of the hollow part is opened, the other side of the hollow part is closed by a sealing plate, and at least one communication hole is formed on an outer circumferential surface corresponding to the hollow part of the nozzle, and both sides of the communication hole have first and second annular steps. And the first and second annular steps are in airtight contact with the side wall of the receiving space of the nozzle accommodating part, and the first annular steps and the furnace. Between the stepped receiving portion is provided with a sealing member of the annular, the sealing member is characterized in that the air-tightly close contact with the side wall part of the receiving space receiving the nozzle.

Description

노즐조립체 및 이를 포함하는 수소재순환 이젝터{NOZZLE ASSEMBLY AND HYDROGEN RECIRCULATON EJECTOR HAVING THE SAME} NOZZLE ASSEMBLY AND HYDROGEN RECIRCULATON EJECTOR HAVING THE SAME

본 발명은 노즐조립체 및 이를 포함하는 수소재순환 이젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐의 공급유량 편차를 측정 오차범위 내로 줄임으로써 수소의 공급효율 및 재순환효율을 향상시킬 수 있는 노즐조립체 및 이를 포함하는 수소재순환 이젝터에 관한 것이다.
The present invention relates to a nozzle assembly and a hydrogen recycle ejector including the same, and more particularly, to a nozzle assembly capable of improving a supply efficiency and a recycling efficiency of hydrogen by reducing a variation in supply flow rate of a nozzle within a measurement error range, and including the same. A hydrogen recycle ejector.

널리 주지된 바와 같이, 수소를 사용하는 연료 전지시스템은 도 10 및 도 11에 예시된 바와 같이 수소탱크(1)로부터 방출된 수소가스가 스택(2)으로 공급되고, 스택(2)으로 공급되는 수소가스의 양은 제어부에 의해 조절된다. 연료전지에 필요한 공기는 압축기에서 방출되어 스택(2)으로 공급된다. As is well known, a fuel cell system using hydrogen is provided with hydrogen gas discharged from the hydrogen tank 1 to the stack 2 and supplied to the stack 2 as illustrated in FIGS. 10 and 11. The amount of hydrogen gas is controlled by the controller. The air required for the fuel cell is discharged from the compressor and supplied to the stack 2.

스택(2)에 공기와 수소를 공급할 때에는 스택(2)의 성능 확보 및 수명증대를 위하여 전지반응에 필요한 양보다 더 많은 공기와 수소를 공급한다. 그리고, 스택에서 사용되고 남은 미반응 수소는 연료의 낭비를 막아 시스템의 효율을 높이기 위해 이젝터(3, 도 10 참조) 또는 블로워(4, 도 11 참조)를 통해 스택(2) 내로 다시 재순환된다. 특히, 연료전지의 스택(2)을 통과한 미반응 수소를 재순환하는 기술은 연료전지시스템의 연비향상을 위해 매우 중요한 것으로, 이와 같이 미반응 수소를 스택입구로 재순환하기 위한 수소재순환구조는 도 10과 같이 이젝터(3)를 이용하거나 도 11과 같이 블로워(4)를 이용하여 왔다. When supplying air and hydrogen to the stack 2, more air and hydrogen are supplied to the stack 2 than necessary for the cell reaction to secure the performance of the stack 2 and to increase the life. Unreacted hydrogen used and remaining in the stack is then recycled back into the stack 2 through an ejector (see FIG. 10) or blower (see 4, FIG. 11) to avoid waste of fuel and increase the efficiency of the system. In particular, the technique of recycling the unreacted hydrogen passed through the stack 2 of the fuel cell is very important for improving the fuel efficiency of the fuel cell system. As shown in FIG. 11, an ejector 3 or a blower 4 is used.

한편, 블로워 방식은 전력 낭비가 심하고, 진동 및 소음 등이 심하게 발생하는 단점이 있고, 이에 최근에는 이젝터를 이용한 수소재순환에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. On the other hand, the blower method has a drawback of severe power waste, severe vibration and noise, etc. Recently, research on hydrogen recycling using an ejector has been actively conducted.

이러한 수소재순환 이젝터는 이젝터 하우징, 복수의 노즐, 각 노즐에 대응하는 복수의 디퓨저를 포함하고, 수소탱크(1)로부터 복수의 노즐 및 복수의 디퓨저를 통해 스택(2)으로 직접 공급함과 더불어 스택(2) 내의 미반응 수소를 재순환시키도록 구성되어 있다. The hydrogen recycle ejector includes an ejector housing, a plurality of nozzles, and a plurality of diffusers corresponding to each nozzle, and directly supplies the stack (2) through the plurality of nozzles and the plurality of diffusers from the hydrogen tank (1). It is configured to recycle the unreacted hydrogen in 2).

한편, 이젝터의 노즐은 정밀 가공이 요구되는 구성요소로서, 노즐 측에 미세한 수치의 공차가 발생하더라도 이젝터로 공급되는 연료(수소가스)의 압력이 고압이므로 노즐에 의한 수소의 공급유량의 편차가 최대 8% 이상으로 심하게 발생하는 단점이 있었다.
On the other hand, the nozzle of the ejector is a component that requires precision processing, and even if there is a small tolerance on the nozzle side, the pressure of the fuel (hydrogen gas) supplied to the ejector is high pressure, so the variation of the supply flow rate of hydrogen by the nozzle is the largest. There was a serious disadvantage of more than 8%.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 노즐에 의한 수소의 공급유량 편차를 측정 오차범위 내로 줄임으로써 수소의 공급효율 및 재순환효율을 향상시킬 수 있는 노즐조립체 및 이를 포함하는 수소재순환 이젝터를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, and the nozzle assembly that can improve the supply efficiency and recycling efficiency of hydrogen by reducing the variation in the flow rate of hydrogen supplied by the nozzle within the measurement error range and the hydrogen recycling ejector comprising the same The purpose is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 노즐조립체는,The nozzle assembly according to the present invention for achieving the above object,

장착브라켓, 상기 장착브라켓의 일면에 돌출되는 하나 이상의 노즐수용부, 상기 노즐수용부에 설치되는 하나 이상의 노즐을 포함하고, A mounting bracket, at least one nozzle accommodation portion protruding from one surface of the mounting bracket, at least one nozzle installed at the nozzle accommodation portion,

상기 노즐수용부는 그 내부에 상기 노즐이 수용되는 수용공간을 가지며, 상기 수용공간의 일단 내경에는 단턱이 형성되고, The nozzle accommodating part has an accommodating space in which the nozzle is accommodated, and one step is formed at one inner diameter of the accommodating space,

상기 노즐은 그 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 일측에는 수축부가 형성되며, 상기 수축부의 단부에는 노즐 목이 형성되고, 상기 중공부의 타측은 개방되며, 상기 중공부의 타측은 밀봉판에 의해 폐쇄되고, The nozzle has a hollow portion formed therein, a shrinkage portion is formed at one side of the hollow portion, a nozzle neck is formed at the end of the shrinkage portion, the other side of the hollow portion is opened, the other side of the hollow portion is closed by a sealing plate ,

상기 노즐의 중공부에 대응하는 외주면에는 하나 이상의 소통공이 형성되며, 상기 소통공의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱이 형성되고, 상기 제1 및 제2 환형 단턱에 의해 상기 노즐의 소통공 주변에는 환형의 소통공간이 형성되며, 상기 소통공간을 통해 외측 노즐몸체의 소통공과 분배유로는 서로 소통하고, One or more communication holes are formed on an outer circumferential surface corresponding to the hollow portion of the nozzle, and first and second annular steps are formed on both sides of the communication holes, and the first and second annular steps surround the communication holes of the nozzle. An annular communication space is formed, and the communication hole and the distribution passage of the outer nozzle body communicate with each other through the communication space,

상기 제1 및 제2 환형 단턱은 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되며, 상기 제1환형 단턱과 노즐수용부의 단턱 사이에는 환형의 밀봉부재가 설치되고, 상기 밀봉부재는 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되는 것을 특징으로 한다. The first and second annular steps are hermetically in close contact with the side wall of the receiving space of the nozzle accommodating part, and an annular sealing member is installed between the first annular step and the nozzle accommodating part, and the sealing member is the nozzle accommodating part. It is characterized in that the airtight contact with the side wall of the receiving space.

상기 제1환형 단턱에는 환형의 끼움홈이 형성되고, 상기 환형의 끼움홈에는 환형의 밀봉부재가 끼움결합되는 것을 특징으로 한다. An annular fitting groove is formed in the first annular step, and an annular sealing member is fitted into the annular fitting groove.

상기 제1 및 제2 환형 단턱 각각에 환형의 제1 및 제2 끼움홈이 형성되고, 상기 제1 및 제2 끼움홈 각각에는 환형의 제1 및 제2 밀봉부재가 끼움결합되는 것을 특징으로 한다. Annular first and second fitting grooves are formed in each of the first and second annular stepped portions, and annular first and second sealing members are fitted to each of the first and second fitting grooves. .

상기 노즐이 노즐수용부의 수용공간에 수용된 후에, 상기 밀봉판의 후방에 체결구가 체결됨으로써 상기 노즐은 노즐수용부 내에 기밀하게 결합되는 것을 특징으로 한다. After the nozzle is accommodated in the accommodating space of the nozzle accommodating portion, the fastener is fastened to the rear of the sealing plate, characterized in that the nozzle is hermetically coupled to the nozzle accommodating portion.

상기 장착브라켓의 내부에는 공급유로가 수직방향으로 형성되고, 상기 공급유로에는 수소공급튜브가 소통하도록 연결되며, 상기 장착브라켓의 공급유로에는 복수의 분배유로가 각 노즐수용부로 연장되는 것을 특징으로 한다. A supply passage is formed in the vertical direction in the mounting bracket, and a hydrogen supply tube is connected to the supply passage so as to communicate with each other, and a plurality of distribution passages extend to each nozzle accommodating portion in the supply passage of the mounting bracket. .

상기 노즐의 외주면 일측에는 조립돌기가 형성되고, 상기 조립돌기에 대응하여 상기 노즐수용부에는 조립홈이 형성되며, 상기 조립돌기 및 조립홈은 상호 대응하는 각형 구조로 형성되어 상기 노즐의 조립돌기가 상기 노즐수용부의 조립홈에 끼움결합되는 것을 특징으로 한다. An assembly protrusion is formed on one side of the outer circumferential surface of the nozzle, and an assembly groove is formed in the nozzle accommodating part corresponding to the assembly protrusion, and the assembly protrusion and the assembly groove are formed in a mutually corresponding rectangular structure to form the assembly protrusion of the nozzle. The nozzle receiving portion is characterized in that the fitting groove.

상기 노즐은 내측 노즐몸체 및 외측 노즐몸체로 구성되고, 상기 내측 노즐부재가 상기 외측 노즐몸체 내에 조립되며, 상기 내측 노즐몸체의 일단부에는 노즐 목이 형성되며, 상기 내측 노즐몸체는 세라믹 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다. The nozzle consists of an inner nozzle body and an outer nozzle body, the inner nozzle member is assembled in the outer nozzle body, one end of the inner nozzle body is formed with a nozzle neck, the inner nozzle body is made of a ceramic material It is characterized by.

본 발명에 의한 수소재순환 이젝터는, Hydrogen recycle ejector according to the present invention,

내부에 흡입챔버, 혼합챔버, 평탄부, 디퓨저를 가진 이젝터 하우징;An ejector housing having a suction chamber, a mixing chamber, a flat part, and a diffuser therein;

상기 이젝터 하우징측에 장착되는 장착브라켓, 상기 장착브라켓의 일면에 돌출되는 하나 이상의 노즐수용부, 상기 노즐수용부에 설치되는 하나 이상의 노즐을 가진 노즐조립체;를 포함하고, And a nozzle assembly having a mounting bracket mounted on the ejector housing side, at least one nozzle accommodation portion protruding from one surface of the mounting bracket, and at least one nozzle installed at the nozzle accommodation portion.

상기 이젝터 하우징의 일면에는 하나 이상의 조립공이 형성되고, 상기 노즐수용부가 상기 이젝터 하우징의 조립공에 끼워지며, At least one assembly hole is formed on one surface of the ejector housing, and the nozzle accommodation portion is fitted to the assembly hole of the ejector housing.

상기 노즐은 그 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 일측에는 수축부가 형성되며, 상기 수축부의 단부에는 노즐 목이 형성되고, 상기 중공부의 타측은 개방되며, 상기 중공부의 타측은 밀봉판에 의해 폐쇄되고, The nozzle has a hollow portion formed therein, a shrinkage portion is formed at one side of the hollow portion, a nozzle neck is formed at the end of the shrinkage portion, the other side of the hollow portion is opened, the other side of the hollow portion is closed by a sealing plate ,

상기 노즐의 중공부에 대응하는 외주면에는 하나 이상의 소통공이 형성되며, 상기 소통공의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱이 형성되고, 상기 제1 및 제2 환형 단턱에 의해 상기 노즐의 소통공 주변에는 환형의 소통공간이 형성되며, 상기 소통공간을 통해 외측 노즐몸체의 소통공과 분배유로는 서로 소통하고, One or more communication holes are formed on an outer circumferential surface corresponding to the hollow portion of the nozzle, and first and second annular steps are formed on both sides of the communication holes, and the first and second annular steps surround the communication holes of the nozzle. An annular communication space is formed, and the communication hole and the distribution passage of the outer nozzle body communicate with each other through the communication space,

상기 제1 및 제2 환형 단턱은 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되며, 상기 제1환형 단턱의 측면에는 환형의 밀봉부재가 설치되고, 상기 밀봉부재는 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되는 것을 특징으로 한다.
The first and second annular steps are hermetically in close contact with the side wall of the receiving space of the nozzle accommodating part, and an annular sealing member is installed on the side surface of the first annular step, and the sealing member is formed with the side walls of the receiving space of the nozzle accommodating part. It is characterized by being in close contact with the airtight.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 노즐과 수소의 공급유로 사이의 밀봉성을 향상시킴으로써 노즐에 의한 수소의 공급유량 편차를 2% 이내의 측정 오차범위 수준으로 최소화할 수 있고, 이에 수소의 공급효율 및 재순환효율을 대폭 향상시키는 장점이 있다. According to the present invention as described above, by improving the sealing property between the nozzle and the hydrogen supply passage can be minimized the variation in the supply flow rate of hydrogen by the nozzle to the level of the measurement error range within 2%, and thus the hydrogen supply efficiency and This has the advantage of greatly improving the recycling efficiency.

도 1은 본 발명의 수소재순환 이젝터를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 수소재순환 이젝터를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 노즐 조립체를 도시한 분해사시도로서, 일측의 노즐수용부를 부분 절개한 도면이다.
도 4는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 평단면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 노즐 조립체를 도시한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 노즐 조립체를 도시한 분해사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 노즐 조립체의 공급유량을 시험한 결과그래프이다.
도 10은 이젝터를 이용한 일반적인 연료전지의 수소재순환구조를 도시한 도면이다.
도 11은 블로워를 이용한 일반적인 연료전지의 수소재순환구조를 도시한 도면이다. 1 is a perspective view showing a hydrogen recycle ejector of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a hydrogen recycle ejector of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing a nozzle assembly according to a first embodiment of the present invention, in which the nozzle accommodation portion of one side is partially cut away.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4.
6 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 4.
7 is an exploded perspective view showing a nozzle assembly according to a second embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view showing a nozzle assembly according to a third embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating a test result of a supply flow rate of a nozzle assembly according to the present invention.
10 is a view showing a hydrogen recycle structure of a typical fuel cell using an ejector.
11 is a view illustrating a hydrogen recycling structure of a general fuel cell using a blower.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 수소재순환 이젝터 및 노즐조립체를 도시한다. 1 to 6 show a hydrogen recycle ejector and nozzle assembly according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 수소재순환 이젝터는 이젝터 하우징(10), 이젝터 하우징(10) 내에 조립되는 노즐조립체(20)를 포함한다. The hydrogen recycle ejector of the present invention includes an ejector housing 10 and a nozzle assembly 20 assembled into the ejector housing 10.

이젝터 하우징(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 그 일측에 노즐조립체(20)의 각 노즐수용부(22)가 끼워지는 복수의 조립공(11)을 가진다. As shown in FIG. 2, the ejector housing 10 has a plurality of assembly holes 11 into which one nozzle accommodation portion 22 of the nozzle assembly 20 is fitted.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 이젝터 하우징(10)의 일측 단부에는 입구부(10a)가 형성되고, 이젝터 하우징(10)의 타측 단부에는 출구부(10b)가 형성된다. 이젝터 하우징(10)의 입구부(10a)에는 스택(미도시)의 재순환라인이 연결되고, 이젝터 하우징(10)의 출구부(10b)에는 스택(미도시)의 도입라인이 연결된다. As shown in FIG. 4, an inlet portion 10a is formed at one end of the ejector housing 10, and an outlet portion 10b is formed at the other end of the ejector housing 10. A recirculation line of the stack (not shown) is connected to the inlet portion 10a of the ejector housing 10, and an introduction line of the stack (not shown) is connected to the outlet portion 10b of the ejector housing 10.

이젝터 하우징(10)의 내부에는 흡입챔버(12; suction chamber), 수축부(13a, convergence portion)를 가진 혼합챔버(13; mixing chamber), 평탄벽(14a)을 가진 평탄부(14; constant portion), 확산벽(15a)을 가진 디퓨저(15; diffuser) 등이 형성되어 있다. Inside the ejector housing 10 there is a suction chamber 12, a mixing chamber 13 having a retracting portion 13a, a mixing chamber 13 having a convergence portion, and a flat portion 14 having a flat wall 14a. ), A diffuser 15 having a diffusion wall 15a, and the like are formed.

흡입챔버(12)는 조립공(11)에 인접하여 형성되고, 흡입챔버(12) 내에는 후술하는 노즐조립체(20)의 노즐(23) 및 노즐수용부(22)가 위치하도록 구성된다. The suction chamber 12 is formed adjacent to the assembly hole 11, and the suction chamber 12 is configured such that the nozzle 23 and the nozzle accommodation portion 22 of the nozzle assembly 20 described later are located.

노즐조립체(20)는 이젝터 하우징(10)측에 장착되는 장착브라켓(21), 장착브라켓(21)의 일측면에 형성된 복수의 노즐수용부(22), 각 노즐수용부(22)에 결합되는 복수의 노즐(23)을 포함한다. The nozzle assembly 20 is coupled to the mounting bracket 21 mounted on the ejector housing 10 side, the plurality of nozzle accommodation portions 22 formed on one side of the mounting bracket 21, and each nozzle accommodation portion 22. It includes a plurality of nozzles (23).

장착브라켓(21)의 내부에는 공급유로(21a)가 수직방향으로 형성되고, 제1유로(21a)에는 수소공급튜브(29)가 소통하며, 특히 수소공급튜브(29)는 용접 등을 통해 장착브라켓(21)의 공급유로(21a)측에 소통하도록 결합된다. The supply passage 21a is formed in the vertical direction in the mounting bracket 21, and the hydrogen supply tube 29 communicates with the first passage 21a, and in particular, the hydrogen supply tube 29 is mounted by welding or the like. It is coupled to communicate with the supply passage (21a) side of the bracket (21).

복수의 노즐수용부(22)는 장착브라켓(21)의 일면에서 외측으로 돌출되고, 각 노즐수용부(22)의 내부에는 노즐(23)이 수용되는 수용공간(22a)이 형성되며, 수용공간(22a)의 일단 내경에는 단턱(22b)이 내경방향으로 돌출된다. The plurality of nozzle accommodating parts 22 protrude outward from one surface of the mounting bracket 21, and an accommodating space 22 a is formed in each nozzle accommodating part 22 to accommodate the nozzle 23. At one end of the inner diameter of the 22a, the stepped protrusion 22b protrudes in the inner diameter direction.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 장착브라켓(21)의 공급유로(21a)에는 복수의 분배유로(21b, 21c)가 각 노즐수용부(22)측으로 연장되고, 분배유로(21b)는 각 노즐수용부(22)의 수용공간(22a)과 소통하도록 형성되어 있다. As shown in FIG. 6, a plurality of distribution passages 21b and 21c extend in the nozzle receiving portion 22 in the supply passage 21a of the mounting bracket 21, and the distribution passage 21b in each nozzle. It is formed to communicate with the receiving space (22a) of the receiving portion (22).

노즐(23)은 스테인레스, 세라믹, 플라스틱 등과 같은 다양한 재질로 구성될 수 있다. The nozzle 23 may be made of various materials such as stainless steel, ceramic, plastic, and the like.

노즐(23)은 그 내부에 중공부(25b)가 형성되고, 중공부(25b)의 일측에는 수축부(24b)가 형성되며, 이 수축부(24b)의 단부에는 노즐 목(24a, nozzle throat)이 형성되고, 중공부(25b)의 타측은 개방되며, 이 중공부(25b)의 타측은 밀봉판(26)에 의해 폐쇄되고, 이 밀봉판(26)은 고무 등과 같은 밀봉성이 양호한 재질로 구성됨으로써 중공부(25b)의 타측방향에 대한 밀봉성이 확보된다. The nozzle 23 has a hollow portion 25b formed therein, and a shrinking portion 24b is formed at one side of the hollow portion 25b, and a nozzle throat 24a is formed at an end of the shrinking portion 24b. ) Is formed, the other side of the hollow portion 25b is opened, the other side of the hollow portion 25b is closed by the sealing plate 26, and the sealing plate 26 is made of a good sealing material such as rubber or the like. In this way, the sealing property to the other direction of the hollow portion 25b is secured.

노즐(23)의 중공부(25b)에 대응하는 외주면에는 하나 이상의 소통공(25c)이 형성되고, 소통공(25c)의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱(25f, 25g)이 형성되며, 제1 및 제2 환형 단턱(25f, 25g)은 노즐수용부(22)의 수용공간(22a) 측벽과 기밀하게 밀착된다. 이에 의해 외측 노즐몸체(25)의 소통공(25c) 주변에는 환형의 소통공간(25h)이 형성되고, 이 소통공간(25h)을 통해 소통공(25c)과 분배유로(21b)는 서로 소통할 수 있다. One or more communication holes 25c are formed on the outer circumferential surface corresponding to the hollow portion 25b of the nozzle 23, and first and second annular steps 25f and 25g are formed on both sides of the communication hole 25c, The first and second annular steps 25f and 25g are in close contact with the side wall of the accommodation space 22a of the nozzle accommodation portion 22. As a result, an annular communication space 25h is formed around the communication hole 25c of the outer nozzle body 25, and the communication hole 25c and the distribution passage 21b communicate with each other through the communication space 25h. Can be.

제1환형 단턱(25f)의 측면에는 환형의 밀봉부재(31)가 설치되고, 이 밀봉부재(31)는 노즐수용부(22)의 단턱(22b)과 제1환형 단턱(25f) 사이에 개재되며, 이에 의해 소통공(25c) 및 소통공간(25h)의 일측방향에 대한 밀봉성이 확실하게 보장할 수 있다. An annular sealing member 31 is provided on the side surface of the first annular step 25f, and the sealing member 31 is interposed between the step 22b of the nozzle accommodating portion 22 and the first annular step 25f. As a result, the sealing property with respect to one side direction of the communication hole 25c and the communication space 25h can be reliably ensured.

노즐(23)이 노즐수용부(22)의 수용공간(22a)에 수용된 후에, 노즐(23)의 중공부(25d) 타측에 밀봉판(26)이 부착되고, 이 밀봉판(26)의 후방에는 체결구(27)가 체결되고, 이 체결구(27)는 노즐수용부(22)의 후방측에 체결됨으로써 노즐(23)은 노즐수용부(22)에 기밀하게 결합될 수 있다. After the nozzle 23 is accommodated in the accommodation space 22a of the nozzle accommodating part 22, the sealing plate 26 is attached to the other side of the hollow part 25d of the nozzle 23, and the rear side of this sealing plate 26 is carried out. The fastener 27 is fastened to the fastener 27, and the fastener 27 is fastened to the rear side of the nozzle accommodating part 22, so that the nozzle 23 may be hermetically coupled to the nozzle accommodating part 22.

이와 같이, 본 발명은 밀봉부재(31) 및 밀봉판(26)에 의해 노즐(23)의 소통공(25c)과 분배유로(21b) 사이의 밀봉성이 매우 견고하게 확보되고, 이를 통해 노즐(23)의 공급유량의 편차가 최소화될 수 있다. In this way, the present invention ensures very tightly sealed between the communication hole 25c of the nozzle 23 and the distribution passage 21b by the sealing member 31 and the sealing plate 26, through which the nozzle ( The variation in the supply flow rate in 23 can be minimized.

도 9는 본 발명에 의해 구성된 노즐 조립체를 10개의 샘플로 제작하여 그 공급유량을 평가한 시험결과를 나타낸 그래프이다. 도 9의 그래프에서 확대된 부분을 살펴보면, 그 공급유량의 편차가 2% 이내 임을 확인하였다.
9 is a graph showing test results of evaluating the supply flow rate of the nozzle assembly constructed according to the present invention in ten samples. Looking at the enlarged portion in the graph of Figure 9, it was confirmed that the deviation of the supply flow rate is within 2%.

한편, 본 발명에 의한 노즐(23)은 내측 노즐몸체(24) 및 외측 노즐몸체(25)로 구성되고, 내측 노즐부재(24)가 외측 노즐몸체(25) 내에 조립된다. 내측 노즐몸체(24)는 원통 형상으로 구성되고, 그 일단부에 노즐 목(24a, nozzle throat)이 형성되며, 이 노즐 목(24a)의 후방에는 수축부(24b)가 형성된다. 그리고, 내측 노즐몸체(24)는 강도가 우수하고, 가공성이 양호한 지르코니아(zirconia) 등과 같은 세라믹 재질로 구성됨이 바람직하다. On the other hand, the nozzle 23 according to the present invention is composed of the inner nozzle body 24 and the outer nozzle body 25, the inner nozzle member 24 is assembled into the outer nozzle body 25. The inner nozzle body 24 has a cylindrical shape, and a nozzle throat 24a is formed at one end thereof, and a shrinking portion 24b is formed at the rear of the nozzle neck 24a. In addition, the inner nozzle body 24 is preferably made of a ceramic material such as zirconia having excellent strength and good workability.

이와 같이 본 발명은 노즐(23)의 내측 노즐몸체(24)가 세라믹 재질로 구성됨에 따라 노즐 목(24a)의 공차를 5/1000mm 이하로 가공할 수 있으므로 노즐의 가공공차 내지 가공편차를 최소화할 수 있고, 이에 성능의 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다. As such, the present invention can process the tolerance of the nozzle neck 24a to 5/1000 mm or less as the inner nozzle body 24 of the nozzle 23 is made of a ceramic material, thereby minimizing the processing tolerance or processing deviation of the nozzle. And, there is an advantage that can increase the reliability of the performance.

또한, 외측 노즐몸체(25)는 그 일단 내경에 내측 노즐몸체(24)가 끼워지는 끼움턱(25a)이 형성되고, 그 내부에 중공부(25b)가 형성되며, 그 측면에는 하나 이상의 소통공(25c)이 형성된다. 소통공(25c)의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱(25f, 25g)이 형성된다. 그리고, 외측 노즐몸체(25)는 세라믹에 비해 가격이 저렴하고 강도가 우수한 스테인레스 재질로 구성됨이 바람직하다. In addition, the outer nozzle body 25 has a fitting jaw 25a in which one end of the inner nozzle body 24 is fitted, and a hollow portion 25b is formed therein, and at least one communication hole is formed at a side thereof. 25c is formed. First and second annular steps 25f and 25g are formed at both sides of the communication hole 25c. In addition, the outer nozzle body 25 is preferably made of a stainless material having a low cost and excellent strength compared to the ceramic.

이와 같이 본 발명의 노즐조립체(20)는 노즐(23)을 세라믹 재질의 내측 노즐몸체(24) 및 스테인레스 재질의 외측 노즐몸체(25)로 구성함으로써 노즐 목(24a)의 가공편차 내지 가공공차를 최소화할 수 있고, 또한 상대적으로 고가인 세라믹 재질의 사용을 최소화함으로써 그 제조단가를 절감할 수 있다.As described above, the nozzle assembly 20 of the present invention comprises the nozzle 23 as the inner nozzle body 24 made of ceramic material and the outer nozzle body 25 made of stainless steel, thereby reducing the processing deviation or the processing tolerance of the nozzle neck 24a. The manufacturing cost can be reduced by minimizing and minimizing the use of relatively expensive ceramic materials.

그리고, 노즐(23)의 외주면 일측 예컨대, 제2 환형 단턱(25g)측에는 조립돌기(25d)가 형성되고, 이 조립돌기(25d)에 대응하여 노즐수용부(22)의 수용공간(22a) 일측에는 조립홈(22d)이 형성되며, 특히 조립돌기(25d) 및 조립홈(22d)은 각형 구조로 형성된다. 이에, 외측 노즐몸체(25)의 조립돌기(25d)가 노즐수용부(22)의 조립홈(22d)에 용이하게 끼움결합됨으로써 노즐(23)은 노즐수용부(22)에 보다 정밀하게 조립될 뿐만 아니라 고압의 수소가 노즐(23)을 통과할 경우에 발생할 수 있는 노즐(23)의 이동 내지 공회전 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.Then, an assembly protrusion 25d is formed at one side of the outer circumferential surface of the nozzle 23, for example, the second annular step 25g, and one side of the accommodation space 22a of the nozzle accommodation portion 22 corresponds to the assembly protrusion 25d. An assembly groove 22d is formed in the assembly groove, and in particular, the assembly protrusion 25d and the assembly groove 22d are formed in a square structure. Accordingly, the assembly protrusion 25d of the outer nozzle body 25 is easily fitted into the assembly groove 22d of the nozzle accommodation portion 22 so that the nozzle 23 can be more precisely assembled to the nozzle accommodation portion 22. In addition, there is an advantage that can effectively prevent the movement or idle rotation of the nozzle 23, which may occur when the high-pressure hydrogen passes through the nozzle 23.

이젝터 하우징(10)측에 노즐조립체(20)가 조립된 부분에는 장착플레이트(19)가 결합되고, 이 장착플레이트(19)를 통해 본 발명의 수소재순환 이젝터는 연료전지의 스택 측에 설치될 수 있다.The mounting plate 19 is coupled to the part where the nozzle assembly 20 is assembled on the ejector housing 10 side, and the hydrogen recycling ejector of the present invention can be installed on the stack side of the fuel cell through the mounting plate 19. have.

도 7은 본 발명의 제2실시예를 도시한 도면으로, 본 제2실시예는 제1환형 단턱(25f) 측에 환형의 끼움홈(25j)이 형성되고, 이 환형의 끼움홈(25j)에는 환형의 밀봉부재(31)가 끼움결합되도록 구성되며, 이에 의해 밀봉부재(31)의 조립을 매우 견고하고 안정적으로 할 수도 있다. FIG. 7 is a view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an annular fitting groove 25j is formed on the side of the first annular step 25f, and the annular fitting groove 25j is formed. In the annular sealing member 31 is configured to be fitted, thereby assembling the sealing member 31 can be made very firm and stable.

또한, 도 8은 본 발명의 제3실시예를 도시한 도면으로, 본 제3실시예는 제1 및 제2 환형 단턱(25f, 25g) 각각에 환형의 끼움홈(25j, 25k)을 가지고, 제1 및 제2 끼움홈(25j, 25k) 각각에 환형의 제1 및 제2 밀봉부재(31, 32)가 끼움결합되도록 구성된다. 이를 통해 노즐(23)의 수통공(25c)과 분배유로(21b) 사이의 밀봉성을 매우 견고하게 구현할 수 있다.
8 is a view showing a third embodiment of the present invention. The third embodiment has annular fitting grooves 25j and 25k in each of the first and second annular steps 25f and 25g. The first and second sealing members 31 and 32 of the annular shape are fitted into the first and second fitting grooves 25j and 25k, respectively. Through this, the sealing property between the water supply hole 25c and the distribution passage 21b of the nozzle 23 can be very firmly realized.

10: 이젝터 하우징 11: 조립공
20: 노즐조립체 21: 장착브라켓
22: 노즐수용부 23: 노즐
24: 내측 노즐몸체 25: 외측 노즐몸체
26; 밀봉판 31: 밀봉부재10: ejector housing 11: assemblyman
20: nozzle assembly 21: mounting bracket
22: nozzle receiving portion 23: nozzle
24: inner nozzle body 25: outer nozzle body
26; Sealing plate 31: sealing member

Claims (8)

장착브라켓, 상기 장착브라켓의 일면에 돌출되는 하나 이상의 노즐수용부, 상기 노즐수용부에 설치되는 하나 이상의 노즐을 포함하고,
상기 노즐수용부는 그 내부에 상기 노즐이 수용되는 수용공간을 가지며, 상기 수용공간의 일단 내경에는 단턱이 형성되고,
상기 노즐은 그 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 일측에는 수축부가 형성되며, 상기 수축부의 단부에는 노즐 목이 형성되고, 상기 중공부의 타측은 개방되며, 상기 중공부의 타측은 밀봉판에 의해 폐쇄되고,
상기 노즐의 중공부에 대응하는 외주면에는 하나 이상의 소통공이 형성되며, 상기 소통공의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱이 형성되고, 상기 제1 및 제2 환형 단턱에 의해 상기 노즐의 소통공 주변에는 환형의 소통공간이 형성되며, 상기 소통공간을 통해 외측 노즐몸체의 소통공과 분배유로는 서로 소통하고,
상기 제1 및 제2 환형 단턱은 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되며, 상기 제1환형 단턱과 노즐수용부의 단턱 사이에는 환형의 밀봉부재가 설치되고, 상기 밀봉부재는 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체.A mounting bracket, at least one nozzle accommodation portion protruding from one surface of the mounting bracket, at least one nozzle installed at the nozzle accommodation portion,
The nozzle accommodating part has an accommodating space in which the nozzle is accommodated, and one step is formed at one inner diameter of the accommodating space,
The nozzle has a hollow portion formed therein, a shrinkage portion is formed at one side of the hollow portion, a nozzle neck is formed at the end of the shrinkage portion, the other side of the hollow portion is opened, the other side of the hollow portion is closed by a sealing plate ,
One or more communication holes are formed on an outer circumferential surface corresponding to the hollow portion of the nozzle, and first and second annular steps are formed on both sides of the communication holes, and the first and second annular steps surround the communication holes of the nozzle. An annular communication space is formed, and the communication hole and the distribution passage of the outer nozzle body communicate with each other through the communication space,
The first and second annular steps are hermetically in close contact with the side wall of the receiving space of the nozzle accommodating part, and an annular sealing member is installed between the first annular step and the nozzle accommodating part, and the sealing member is the nozzle accommodating part. The nozzle assembly characterized in that the air tight contact with the side wall of the receiving space. 제1항에 있어서,
상기 제1환형 단턱에는 환형의 끼움홈이 형성되고, 상기 환형의 끼움홈에는 환형의 밀봉부재가 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체.The method of claim 1,
An annular fitting groove is formed in the first annular step, and an annular sealing member is fitted into the annular fitting groove. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 환형 단턱 각각에 환형의 제1 및 제2 끼움홈이 형성되고, 상기 제1 및 제2 끼움홈 각각에는 환형의 제1 및 제2 밀봉부재가 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체. The method of claim 1,
An annular first and second fitting groove is formed in each of the first and second annular steps, and each of the first and second fitting grooves is fitted with an annular first and second sealing member. Nozzle assembly. 제1항에 있어서,
상기 노즐이 노즐수용부의 수용공간에 수용된 후에, 상기 밀봉판의 후방에 체결구가 체결됨으로써 상기 노즐은 노즐수용부 내에 기밀하게 결합되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체.The method of claim 1,
And after the nozzle is accommodated in the accommodating space of the nozzle accommodating part, the fastener is fastened to the rear side of the sealing plate so that the nozzle is hermetically coupled to the nozzle accommodating part. 제1항에 있어서,
상기 장착브라켓의 내부에는 공급유로가 수직방향으로 형성되고, 상기 공급유로에는 수소공급튜브가 소통하도록 연결되며, 상기 장착브라켓의 공급유로에는 복수의 분배유로가 각 노즐수용부로 연장되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체.The method of claim 1,
A supply passage is formed in the vertical direction in the mounting bracket, and a hydrogen supply tube is connected to the supply passage so as to communicate with each other, and a plurality of distribution passages extend to each nozzle accommodating portion in the supply passage of the mounting bracket. Nozzle assembly. 제1항에 있어서,
상기 노즐의 외주면 일측에는 조립돌기가 형성되고, 상기 조립돌기에 대응하여 상기 노즐수용부에는 조립홈이 형성되며, 상기 조립돌기 및 조립홈은 상호 대응하는 각형 구조로 형성되어 상기 노즐의 조립돌기가 상기 노즐수용부의 조립홈에 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체. The method of claim 1,
An assembly protrusion is formed on one side of the outer circumferential surface of the nozzle, and an assembly groove is formed in the nozzle accommodating part corresponding to the assembly protrusion, and the assembly protrusion and the assembly groove are formed in a mutually corresponding rectangular structure to form the assembly protrusion of the nozzle. Nozzle assembly, characterized in that fitted to the assembly groove of the nozzle receiving portion. 제1항에 있어서,
상기 노즐은 내측 노즐몸체 및 외측 노즐몸체로 구성되고, 상기 내측 노즐부재가 상기 외측 노즐몸체 내에 조립되며, 상기 내측 노즐몸체의 일단부에는 노즐 목이 형성되며, 상기 내측 노즐몸체는 세라믹 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 노즐조립체.The method of claim 1,
The nozzle consists of an inner nozzle body and an outer nozzle body, the inner nozzle member is assembled in the outer nozzle body, one end of the inner nozzle body is formed with a nozzle neck, the inner nozzle body is made of a ceramic material Nozzle assembly, characterized in that. 내부에 흡입챔버, 혼합챔버, 평탄부, 디퓨저를 가진 이젝터 하우징;
상기 이젝터 하우징측에 장착되는 장착브라켓, 상기 장착브라켓의 일면에 돌출되는 하나 이상의 노즐수용부, 상기 노즐수용부에 설치되는 하나 이상의 노즐을 가진 노즐조립체;를 포함하고,
상기 이젝터 하우징의 일면에는 하나 이상의 조립공이 형성되고, 상기 노즐수용부가 상기 이젝터 하우징의 조립공에 끼워지며,
상기 노즐은 그 내부에 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 일측에는 수축부가 형성되며, 상기 수축부의 단부에는 노즐 목이 형성되고, 상기 중공부의 타측은 개방되며, 상기 중공부의 타측은 밀봉판에 의해 폐쇄되고,
상기 노즐의 중공부에 대응하는 외주면에는 하나 이상의 소통공이 형성되며, 상기 소통공의 양측에는 제1 및 제2 환형 단턱이 형성되고, 상기 제1 및 제2 환형 단턱에 의해 상기 노즐의 소통공 주변에는 환형의 소통공간이 형성되며, 상기 소통공간을 통해 외측 노즐몸체의 소통공과 분배유로는 서로 소통하고,
상기 제1 및 제2 환형 단턱은 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되며, 상기 제1환형 단턱의 측면에는 환형의 밀봉부재가 설치되고, 상기 밀봉부재는 상기 노즐수용부의 수용공간 측벽과 기밀하게 밀착되는 것을 특징으로 하는 수소재순환 이젝터.An ejector housing having a suction chamber, a mixing chamber, a flat part, and a diffuser therein;
And a nozzle assembly having a mounting bracket mounted on the ejector housing side, at least one nozzle accommodation portion protruding from one surface of the mounting bracket, and at least one nozzle installed at the nozzle accommodation portion.
At least one assembly hole is formed on one surface of the ejector housing, and the nozzle accommodation portion is fitted to the assembly hole of the ejector housing.
The nozzle has a hollow portion formed therein, a shrinkage portion is formed at one side of the hollow portion, a nozzle neck is formed at the end of the shrinkage portion, the other side of the hollow portion is opened, the other side of the hollow portion is closed by a sealing plate ,
One or more communication holes are formed on an outer circumferential surface corresponding to the hollow portion of the nozzle, and first and second annular steps are formed on both sides of the communication holes, and the first and second annular steps surround the communication holes of the nozzle. An annular communication space is formed, and the communication hole and the distribution passage of the outer nozzle body communicate with each other through the communication space,
The first and second annular steps are hermetically in close contact with the side wall of the receiving space of the nozzle accommodating part, and an annular sealing member is installed on the side surface of the first annular step, and the sealing member is formed with the side walls of the receiving space of the nozzle accommodating part. Hydrogen recycle ejector, characterized in that the air tight.
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