KR101195915B1 - Stack structure for fuel cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지용 스택 구조물에 관한 것으로, 스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서; 상기 스택 상,하부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체 및 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과; 상기 격막에 의해 형성된 다수의 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체 및 공기 흡,배기 매니폴드구멍들과; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결하는 개구부를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a stack structure for a fuel cell, comprising: a stack structure including a stack superstructure, a stack substructure and a separator plate; A diaphragm for providing an empty space in the upper and lower structures of the stack and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas and air; Fuel gas and air intake and exhaust manifold holes formed on the plurality of branch pipes formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; It is formed on the branch pipe and comprises an opening for connecting to the external pipe.

이에 따라, 본 발명은 스택 하부구조물 또는 스택 상부구조물의 외부에 마련되던 분기관을 각각 그들의 내부에 내장하도록 설계함으로써 외관이 간단하고 미려하며, 경량화가 가능하고, 면압장치의 설치 및 단열작업의 편의성이 향상되며, 내부 열교환에 따른 스택 효율도 향상되는 효과를 제공한다.Accordingly, the present invention is designed so that the branch pipes provided on the outside of the stack substructure or the stack superstructure, respectively, are built in their interiors, so that the appearance is simple and beautiful, and the weight can be reduced, and the convenience of installation and insulation work of the surface pressure device is achieved. This improves and provides an effect of improving stack efficiency due to internal heat exchange.

연료전지, 스택, 스택 하부구조물, 면압장치, 단열작업, 분기관 Fuel cell, stack, stack substructure, surface pressure device, insulation work, branch pipe

Description

연료전지용 스택 구조물{STACK STRUCTURE FOR FUEL CELL}Stack structure for fuel cell {STACK STRUCTURE FOR FUEL CELL}

도 1은 종래 기술에 따른 스택 구조를 보인 예시적인 분해 사시도,1 is an exemplary exploded perspective view showing a stack structure according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 따른 스택의 예시적인 사시도,2 is an exemplary perspective view of a stack according to the prior art,

도 3은 본 발명 제1실시예에 따른 스택의 스택 하부구조물을 보인 구조도,3 is a structural diagram showing a stack substructure of the stack according to the first embodiment of the present invention;

도 4a는 본 발명 제2실시예에 따른 스택의 스택 상부구조물을 보인 개략적인 구조도,Figure 4a is a schematic structural view showing a stack superstructure of the stack according to the second embodiment of the present invention,

도 4b는 본 발명 제2실시예에 따른 스택의 스택 하부구조물을 보인 개략적인 구조도.Figure 4b is a schematic structural diagram showing a stack substructure of the stack according to the second embodiment of the present invention.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧

200....스택 500....스택 하부구조물200..Stack 500 .... Stack Substructure

511,711....연료기체흡기분기관 512,712....공기흡기분기관511,711..Fuel inhalation branch 512,712..Air inhalation branch

521.721....공기배기분기관 522,722....연료기체배기분기관521.721 .... Air exhaust distributor 522,722 .... Fuel exhaust distributor

541,741....공기흡기매니폴드구멍 542,742....연료기체흡기매니폴드구멍541,741..Air intake manifold hole 542,742..Fuel gas intake manifold hole

543,743....공기배기매니폴드구멍 544,744....연료기체배기매니폴드구멍543,743 ... Air exhaust manifold holes 544, 744 Fuel gas exhaust manifold holes

700a....스택 상부구조물 700b....스택 하부구조물700a .... stack superstructure 700b .... stack substructure

본 발명은 연료전지용 스택 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조가 단순하고 단열작업이 용이하며 최종 스택의 부피와 질량을 감소시킬 수 있도록 연료기체 및 공기의 흡배기용 분기관을 내부에 포함시킨 연료전지용 스택 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a stack structure for a fuel cell, and more particularly, a fuel having a simple structure, easy thermal insulation, and a fuel pipe and a branch pipe for intake and exhaust of air so as to reduce the volume and mass of the final stack. A stack structure for a battery.

일반적으로, 연료전지란 치밀한 전해질층 양쪽에 위치한 다공성 연료극판과 공기극판에 각각 수소를 포함한 연료기체와 산소를 포함한 공기를 공급함으로써 전해질층에 유도된 이온 전도현상을 이용하여 연료에 포함된 수소와 공기에 포함된 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기를 생산하는 발전장치를 말한다.In general, a fuel cell is a fuel cell containing hydrogen and air containing oxygen to the porous anode plate and the cathode plate which are located on both sides of the dense electrolyte layer, and the hydrogen contained in the fuel using the ion conduction phenomenon induced in the electrolyte layer. It refers to a power generation device that produces electricity by electrochemically reacting oxygen contained in air.

이러한 연료전지는 에너지 전환단계가 간단하고 원리적으로 수소를 산화시켜 에너지를 생산하는 고효율, 무공해 발전장치라는 특성 때문에 최근 그의 개선에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.These fuel cells have a simple energy conversion step, and in principle, researches on their improvement have been actively conducted due to the characteristics of high efficiency and pollution-free power generation devices that produce energy by oxidizing hydrogen.

예컨대, 한장의 전해질과 한쌍의 연료극 및 공기극으로 이루어진 연료전지를 단전지(Single Cell)라고 부르며, 이때 발생되는 전기는 대략 1V 미만의 전압을 갖기 때문에 실용성이 매우 떨어진다.For example, a fuel cell composed of a single electrolyte, a pair of anodes and a cathode is called a single cell, and the electricity generated at this time has a voltage of about 1V or less, which is very practical.

따라서, 실제 연료전지에서는 여러개의 단전지를 분리판이라는 구성요소를 사이에 두고 적층하여 제작한 스택을 사용하게 된다.Therefore, in the actual fuel cell, a plurality of unit cells are used by stacking a stack of components having a separator plate therebetween.

이렇게 스택을 구성하는 단전지는 단위전지(Unit Cell)라 구분하여 부르기도 한다.The unit cell constituting the stack is also called a unit cell (Unit Cell).

즉, 도 1의 예시와 같이, 스택(200)은 면적이 넓은 단위전지(210) 전면에 기 체가 고르게 공급되도록 하기 위해 여러개의 매니폴드구멍(221,222,223,224)이 형성되고, 이 매니폴드구멍(221,222,223,224)으로 연료기체 및 공기를 균일하게 분배할 수 있도록 다수의 흡배기용 분기관(311,312,313,314,321,322,323,324)이 형성된다.That is, as illustrated in FIG. 1, in the stack 200, a plurality of manifold holes 221, 222, 223, and 224 are formed to evenly supply the gas to the front surface of the unit cell 210 having a large area, and the manifold holes 221, 222, 223, 224. In order to uniformly distribute the fuel gas and air, a plurality of intake and exhaust branch pipes 311,312,313,314,321,322,323,324 are formed.

여기에서, 미설명 부호 (211)은 '연료극', (212)는 '전해질', (213)은 '공기극', (220)은 '분리판'이며, (100)은 '스택 상부구조물', (300)은 '스택 하부구조물'이다.Here, reference numeral 211 is a fuel electrode, 212 is an electrolyte, 213 is an air electrode, 220 is a separation plate, 100 is a stack upper structure, 300 is a 'stack undercarriage'.

그런데, 이러한 종래 스택(200) 구조는 스택 하부구조물(300)의 외부에 흡배기용 분기관(311,312,313,314,321,322,323,324)이 설치된 형태이기 때문에 이로 인해 스택(200)의 부피가 커지고 구조가 복잡해지는 단점이 있었다.However, the conventional stack 200 structure has a disadvantage in that the volume of the stack 200 is complicated and the structure is complicated because the branch pipes 311, 312, 313, 314, 321, 322, 323, and 324 are installed outside the stack lower structure 300.

뿐만 아니라, 연료전지 스택은 이를 구성하는 단위전지(210)와 분리판(220)간의 전기적 접촉을 향상시키기 위하여 외부에서 면압을 제공해 주는 장치를 별도로 설치하여야 하며, 대략 800~1000℃에서 동작하는 고체산화물형 연료전지나 650℃에서 동작하는 용융탄산염형 연료전지 등 고온형 연료전지에서는 스택(200)의 동작온도를 유지하기 위해 스택(200) 및 흡배기용 분기관(311,312,313,314,321,322,323,324)을 보온할 수 있는 단열재 등으로 이를 감싸 주어야 하는데 종래 스택(200)은 이들 분기관이 외부에 설치되어 있기 때문에 그 구조의 복잡성으로 인해 단열작업 및 도 2에 도시된 면압장치(440)의 설치가 매우 번거롭고 어려우며, 전체적으로 배관 길이가 길어져 스택(200)의 효율도 저하되는 단점이 있어 왔다.In addition, the fuel cell stack must separately install a device that provides a surface pressure from the outside in order to improve electrical contact between the unit cell 210 and the separator plate 220 constituting the fuel cell stack. In high temperature fuel cells such as an oxide fuel cell or a molten carbonate fuel cell operating at 650 ° C., a heat insulating material for insulating the stack 200 and the branch pipes 311, 312, 313, 314, 321, 322, 323, and 324 to maintain the operating temperature of the stack 200. The stack 200 is a conventional stack 200, because these branch pipes are installed outside, due to the complexity of the structure, the insulation work and installation of the pressure-pressure device 440 shown in Figure 2 is very cumbersome and difficult, and overall pipe length The long has been a disadvantage that the efficiency of the stack 200 is also reduced.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 여러 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 스택 구조물 내부에 공기 및 연료기체를 흡기하고 배기하는 분기관을 설치하여 스택이 차지하는 부피를 절감하고 구조를 단순화함으로써 면압장치 및 단열작업이 용이하게 할 뿐만 아니라 스택 구조물 전체에 소요되는 자재를 최소화하여 스택의 경량화를 가능케 하고 배관 길이를 줄여 효율 향상에도 기여할 수 있도록 한 연료전지용 스택 구조물을 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has been created to solve this problem, and installs a branch pipe that intakes and exhausts air and fuel gas inside the stack structure, thereby reducing the volume occupied by the stack and simplifying the structure. Its main purpose is to provide a fuel cell stack structure that not only facilitates pressure relief and insulation work but also minimizes the materials required throughout the stack structure, making the stack lighter and contributing to improved efficiency by reducing pipe length. have.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서; 상기 스택 하부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체 및 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과; 상기 격막에 의해 형성된 다수의 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체 및 공기 흡,배기 매니폴드구멍들과; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결하는 개구부를 포함하여 구성되는 연료전지용 스택 구조물을 제공한다.The present invention provides a stack structure including a stack superstructure, a stack substructure and a separator plate in order to achieve the above technical problem; A diaphragm for providing an empty space inside the stack undercarriage and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas and air; Fuel gas and air intake and exhaust manifold holes formed on the plurality of branch pipes formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; Provided is a stack structure for a fuel cell including an opening formed on the branch pipe and connected to an external pipe.

이때, 상기 스택 하부구조물의 매니폴드구멍 입출구에는 별도의 통기구가 형성된 차압조절용 격막이 더 설치됨이 바람직하다.In this case, it is preferable that the differential pressure control diaphragm having a separate vent is further installed at the manifold hole entrance and exit of the stack lower structure.

또한, 본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서; 상기 스택 상부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체 및 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과; 상기 격막에 의해 형성된 다수의 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체 및 공기 흡,배기 매니폴드구멍들과; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결하는 개구부를 포함하여 구성되는 연료전지용 스택 구조물을 제공한다.The present invention also provides a stack structure including a stack superstructure, a stack substructure, and a separator plate in order to achieve the above technical problem; A diaphragm for providing an empty space inside the stack upper structure and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas and air; Fuel gas and air intake and exhaust manifold holes formed on the plurality of branch pipes formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; Provided is a stack structure for a fuel cell including an opening formed on the branch pipe and connected to an external pipe.

이때, 상기 스택 상부구조물의 매니폴드구멍 입출구에도 별도의 통기구가 형성된 차압조절용 격막이 더 설치됨이 바람직하다.At this time, it is preferable that the differential pressure control diaphragm having a separate vent is further installed in the manifold hole inlet and outlet of the stack upper structure.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서; 상기 스택 상부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과; 상기 격막에 의해 형성된 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체흡,배기 매니폴드구멍들과; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결되는 개구부와; 상기 스택 하부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과; 상기 하부구조물에 형성된 격막에 의해 형성된 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 공기흡,배기 매니폴드구멍들과; 상기 하부구조물에 마련된 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결되는 개구부를 포함하여 구성되는 연료전지용 스택 구조물을 제공한다.In addition, the present invention in order to achieve the above technical problem, a stack structure including a stack superstructure, a stack substructure and a separator; A diaphragm for providing an empty space in the stack upper structure and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas; Fuel gas intake and exhaust manifold holes formed on the branch pipe formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; An opening formed on the branch pipe and connected to an external pipe; A diaphragm for providing an empty space in the stack substructure, and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of air; Air intake and exhaust manifold holes formed on the branch pipe formed by the diaphragm formed in the substructure and connected to the manifold holes of the stack; It provides a fuel cell stack structure formed on the branch pipe provided in the lower structure and comprises an opening connected to the external pipe.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 제1실시예에 따른 스택의 스택 하부구조물을 보인 구조도이 고, 도 4a는 본 발명 제2실시예에 따른 스택의 스택 상부구조물을 보인 개략적인 구조도이며, 도 4b는 본 발명 제2실시예에 따른 스택의 스택 하부구조물을 보인 개략적인 구도도이다.3 is a structural diagram showing a stack substructure of the stack according to the first embodiment of the present invention, Figure 4a is a schematic structural diagram showing a stack superstructure of the stack according to the second embodiment of the present invention, Figure 4b A schematic diagram showing a stack substructure of the stack according to the second embodiment.

[제1실시예][First Embodiment]

도 3에 도시된 본 발명 제1실시예에 따르면, 스택을 구성하는 스택 하부구조물(500)의 내부를 빈 공간으로 만들고, 그 빈 공간상에 다수의 격막(530)을 설치하여 연료기체흡입분기관(511), 공기흡입분기관(512), 공기배기분기관(521), 연료기체배기분기관(522)을 형성한다.According to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the inside of the stack substructure 500 constituting the stack is made into an empty space, and a plurality of diaphragms 530 are installed on the empty space to provide fuel gas intake. An engine 511, an air suction branch engine 512, an air exhaust branch pipe 521, and a fuel gas exhaust branch pipe 522 are formed.

그리고, 상기 각 분기관(511,512,521,522)에는 해당 기체가 공급되거나 배출될 수 있도록 외부배관과 연결되는 개구부(545)가 형성된다.In addition, each of the branch pipes 511, 512, 521, and 522 is provided with an opening 545 connected to the external pipe so that the corresponding gas may be supplied or discharged.

아울러, 각 분기관(511,512,521,522)에서 대응되는 매니폴드구멍, 즉 공기흡기매니폴드구멍(541), 연료기체흡기매니폴드구멍(542), 공기배기매니폴드구멍(543), 연료기체배기매니폴드구멍(544)으로 해당 기체가 공급되거나 그로부터 상기 분기관으로 배출될 수 있도록 이들 매니폴드구멍(541,542,543,544)과 동일한 형태와 크기를 갖는 구멍들이 스택 하부구조물(500)의 윗면에 형성됨이 바람직하다.In addition, the corresponding manifold holes, that is, the air intake manifold holes 541, the fuel gas intake manifold holes 542, the air exhaust manifold holes 543, and the fuel gas exhaust manifold holes in the branch pipes 511, 512, 521, and 522. Holes having the same shape and size as these manifold apertures 541, 542, 543, 544 are preferably formed in the upper surface of the stack substructure 500 so that the gas may be supplied to or discharged from the branch pipe 544.

또한, 상기 매니폴드구멍 입출구에 해당하는 상기 분기관에는 내부 차압을 조절할 수 있도록 통기구(532)가 형성된 차압조절용 격막(531)이 함께 부설됨이 더욱 바람직하다.In addition, the branch pipe corresponding to the manifold hole inlet and outlet is more preferably provided with a differential pressure control diaphragm 531 is formed with a vent 532 to control the internal differential pressure.

이때, 상기 차압조절용 격막(531)은 공지의 슬라이드 방식을 갖고 통기구(532)의 개도를 조절할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.At this time, the differential pressure control diaphragm 531 is preferably configured to have a known slide method and to adjust the opening degree of the vent 532.

따라서, 이와 같은 구조의 스택 하부구조물(500)을 구비한 스택은 흡기 및 배기를 위한 분기관이 스택 외부로 노출되지 않고 스택 내부에 설치되어 있으므로 외관이 간단해져 부피가 절감되며, 경량화가 가능하고, 면압장치의 설치 및 단열작업이 용이해 지게 된다.Therefore, the stack having the stack substructure 500 of such a structure has a branch pipe for intake and exhaust, which is installed inside the stack without being exposed to the outside of the stack, so that the appearance is simplified and the volume is reduced. Therefore, the installation and insulation work of the surface pressure device will be easy.

뿐만 아니라, 불필요하게 배관을 길게할 필요가 없게 되어 외부로의 방열이 감소됨은 물론 분기관이 내부에 있어 배기가스의 열량이 흡기가스로 전달되게 되므로 열교환에 의한 스택의 전반적인 효율도 향상되게 된다.In addition, since the pipes do not need to be unnecessarily lengthened, heat dissipation to the outside is reduced, as well as the amount of heat of the exhaust gas is transferred to the intake gas as the branch pipe is inside, thereby improving the overall efficiency of the stack by heat exchange.

아울러, 연료전지로서의 동작은 종래와 동일하며, 단지 분기관이 스택 하부구조물(500) 내부로 들어간 형태로의 구조만 개선된 것일 뿐이다.In addition, the operation as the fuel cell is the same as the conventional, only the structure in the form of the branch pipe into the stack substructure 500 is improved only.

[제2실시예][Second Embodiment]

도 4a에 도시된 본 발명 제2실시예에 따르면, 스택을 구성하는 스택 상부구조물(700a)의 내부를 빈 공간으로 만들고, 그 빈 공간상에 다수의 격막(730)을 설치하여 연료기체흡입분기관(711), 연료기체배기분기관(722)을 형성한다.According to the second embodiment of the present invention illustrated in FIG. 4A, the interior of the stack upper structure 700a constituting the stack is made into an empty space, and a plurality of diaphragms 730 are installed on the empty space to provide fuel gas intake. An engine 711 and a fuel gas exhaust branch pipe 722 are formed.

그리고, 상기 각 분기관(711,722)에서 대응되는 매니폴드구멍, 즉 연료기체흡기매니폴드구멍(742), 연료기체배기매니폴드구멍(744)으로 해당 기체가 공급되거나 그로부터 상기 분기관으로 배출될 수 있도록 이들 매니폴드구멍(742,744)과 동일한 형태와 크기를 갖는 구멍들이 스택 상부구조물(700a)의 아랫면에 형성됨이 바람직하다.The gas may be supplied to or discharged from the branch pipes 711 and 722 to the corresponding manifold holes, that is, the fuel gas intake manifold hole 742 and the fuel gas exhaust manifold hole 744. Preferably, holes having the same shape and size as these manifold holes 742 and 744 are formed in the bottom surface of the stack superstructure 700a.

이때, 상기 매니폴드구멍(742,744)의 입출구에는 내부차압을 조절할 수 있도록 제1실시예에서와 동일한 공지의 차압조절용 격막(731)이 함께 부설됨이 바람직 하다.At this time, it is preferable that the same well-known differential pressure control diaphragm 731 as in the first embodiment is installed together at the inlet and outlet of the manifold holes 742 and 744.

또한, 상기 차압조절용 격막(731)은 슬라이드 방식을 갖고 통기구(732)의 개도를 조절할 수 있도록 구성됨이 더욱 바람직하다.In addition, the differential pressure control diaphragm 731 is more preferably configured to have a slide method to adjust the opening degree of the vent 732.

아울러, 상기 각 분기관(711,722)에는 외부 배관과 연결될 수 있도록 개구부(745)가 형성된다.In addition, openings 745 are formed in the branch pipes 711 and 722 so as to be connected to external pipes.

그리고, 도 4b에서와 같이, 스택을 구성하는 스택 하부구조물(700b)의 내부도 빈공간으로 만들고, 그 빈 공간상에 다수의 격막(730)을 설치하여 공급흡입분기관(712)과, 공기배기분기관(721)을 형성한다.As shown in FIG. 4B, the inside of the stack substructure 700b constituting the stack is also made into an empty space, and a plurality of diaphragms 730 are installed on the empty space to supply the supply suction branch pipe 712 and the air. An exhaust branch pipe 721 is formed.

아울러, 각 분기관(712,721)에서 대응되는 매니폴드구멍, 즉 공기흡입매니폴드구멍(741), 공기배기매니폴드구멍(743)으로 해당 기체가 공급되거나 그로부터 상기 분기관으로 배출될 수 있도록 이들 매니폴드구멍(741,743)과 동일한 형태와 크기를 갖는 구멍들이 스택 하부구조물(700b)의 윗면에 형성됨이 바람직하다.In addition, the manifold holes, ie, the air intake manifold holes 741 and the air exhaust manifold holes 743, corresponding to the corresponding manifold holes in the branch pipes 712 and 721 may be supplied to or discharged from the branch pipes. Holes having the same shape and size as the fold holes 741 and 743 are preferably formed on the top surface of the stack substructure 700b.

이때, 상기 매니폴드구멍(741,743) 입출구에는 내부 차압을 조절할 수 있도록 제1실시예에서와 동일한 공지의 차압조절용 격막(731)이 함께 부설됨이 바람직하다.At this time, it is preferable that the same well-known differential pressure control diaphragm 731 as in the first embodiment is provided together at the entrances and exits of the manifold holes 741 and 743.

또한, 상기 차압조절용 격막(731)은 슬라이드 방식을 갖고 통기구(732)의 개도를 조절할 수 있도록 구성됨이 더욱 바람직하다.In addition, the differential pressure control diaphragm 731 is more preferably configured to have a slide method to adjust the opening degree of the vent 732.

그리고, 상기 각 분기관(712,721)에는 외부배관과 연결될 수 있도록 개구부(745)가 형성된다.In addition, openings 745 are formed in the branch pipes 712 and 721 so as to be connected to the external pipes.

[제3실시예][Third Embodiment]

본 발명에 따른 제3실시예는 도면에 도시하지는 않았으나 제1실시예에서와 동일한 구조와 방식을 스택 상부구조물에만 형성할 수도 있다.Although the third embodiment according to the present invention is not shown in the drawings, the same structure and manner as in the first embodiment may be formed only on the stack superstructure.

즉, 제1실시예에서 제시된 스택 상부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체 및 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과; 상기 격막에 의해 형성된 다수의 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체 및 공기 흡,배기 매니폴드구멍들과; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결하는 개구부를 포함하여 구성되는 것이 그것이다.That is, a diaphragm which provides an empty space inside the stack upper structure shown in the first embodiment and separates the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas and air; Fuel gas and air intake and exhaust manifold holes formed on the plurality of branch pipes formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; It is configured to include an opening formed on the branch pipe and connected to the external pipe.

마찬가지로, 본 발명 제3실시예에서도 상기 매니폴드구멍의 입출구에 차압조절용 격막이 더 설치될 수도 있다.Similarly, in the third embodiment of the present invention, a differential pressure control diaphragm may be further provided at the inlet and outlet of the manifold hole.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 스택 하부구조물 또는 스택 상부구조물의 외부에 마련되던 분기관을 각각 그들의 내부에 내장하도록 설계함으로써 외관이 간단하고 미려하며, 경량화가 가능하고, 면압장치의 설치 및 단열작업의 편의성이 향상되며, 내부 열교환에 따른 스택 효율도 향상되는 효과를 제공한다.As described in detail above, the present invention is designed so that the branch pipes provided on the outside of the stack substructure or the stack superstructure are respectively embedded in their interiors, so that the appearance is simple and beautiful, and the weight can be reduced, Insulation convenience is improved, and stack efficiency due to internal heat exchange is also improved.

Claims (6)

스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서;A stack structure comprising a stack superstructure, a stack substructure and a separator plate; 상기 스택 하부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체 및 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과;A diaphragm for providing an empty space inside the stack undercarriage and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas and air; 상기 격막에 의해 형성된 다수의 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체 및 공기 흡,배기 매니폴드구멍들과;Fuel gas and air intake and exhaust manifold holes formed on the plurality of branch pipes formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결하는 개구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스택 구조물.And an opening formed on the branch pipe and connected to an external pipe. 청구항 1에 있어서;The method according to claim 1; 상기 매니폴드구멍의 입출구에는 차압조절용 격막이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스택 구조물.A stack structure for a fuel cell, characterized in that the differential pressure control diaphragm is further installed at the inlet and outlet of the manifold hole. 스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서;A stack structure comprising a stack superstructure, a stack substructure and a separator plate; 상기 스택 상부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체 및 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과;A diaphragm for providing an empty space inside the stack upper structure and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas and air; 상기 격막에 의해 형성된 다수의 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍 들과 연결되는 연료기체 및 공기 흡,배기 매니폴드구멍들과;Fuel gas and air intake and exhaust manifold holes formed on the plurality of branch pipes formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결하는 개구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스택 구조물.And an opening formed on the branch pipe and connected to an external pipe. 청구항 3에 있어서;The method according to claim 3; 상기 매니폴드구멍의 입출구에는 차압조절용 격막이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스택 구조물.A stack structure for a fuel cell, characterized in that the differential pressure control diaphragm is further installed at the inlet and outlet of the manifold hole. 스택 상부구조물과, 스택 하부구조물 및 분리판을 포함하는 스택 구조물에 있어서;A stack structure comprising a stack superstructure, a stack substructure and a separator plate; 상기 스택 상부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 연료기체를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과;A diaphragm for providing an empty space in the stack upper structure and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of fuel gas; 상기 격막에 의해 형성된 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 연료기체흡,배기 매니폴드구멍들과;Fuel gas intake and exhaust manifold holes formed on the branch pipe formed by the diaphragm and connected to the manifold holes of the stack; 상기 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결되는 개구부와;An opening formed on the branch pipe and connected to an external pipe; 상기 스택 하부구조물의 내부에 빈 공간을 마련하고, 상기 공간을 분리시켜 공기를 흡기하거나 배기하는 다수의 분기관을 형성하는 격막과;A diaphragm for providing an empty space in the stack substructure, and separating the space to form a plurality of branch pipes for intake or exhaust of air; 상기 하부구조물에 형성된 격막에 의해 형성된 분기관상에 형성되고, 스택의 매니폴드구멍들과 연결되는 공기흡,배기 매니폴드구멍들과;Air intake and exhaust manifold holes formed on the branch pipe formed by the diaphragm formed in the substructure and connected to the manifold holes of the stack; 상기 하부구조물에 마련된 분기관상에 형성되고 외부 배관과 연결되는 개구 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스택 구조물.And an opening formed on the branch pipe provided in the substructure and connected to the external pipe. 청구항 5에 있어서;The method according to claim 5; 상기 매니폴드구멍의 입출구에는 차압조절용 격막이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스택 구조물.A stack structure for a fuel cell, characterized in that the differential pressure control diaphragm is further installed at the inlet and outlet of the manifold hole.
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