KR101479510B1 - Micro channel - Google Patents

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KR101479510B1
KR101479510B1 KR1020130110071A KR20130110071A KR101479510B1 KR 101479510 B1 KR101479510 B1 KR 101479510B1 KR 1020130110071 A KR1020130110071 A KR 1020130110071A KR 20130110071 A KR20130110071 A KR 20130110071A KR 101479510 B1 KR101479510 B1 KR 101479510B1
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channel
channel plate
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microchannel
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KR1020130110071A
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Inventor
신평호
김태환
박종수
김동국
양현경
김한기
박철호
황교식
남주연
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한국에너지기술연구원
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B1/00—Devices without movable or flexible elements, e.g. microcapillary devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

The present invention relates to a micro channel capable of improving efficiency by reducing pressure loss by facilitating the flow of fluids. The channel includes a channel plate forming a body; a pair of through holes formed on the channel plate; a support part which protrudes from the surface of the channel plate while being adjacent to the through hole and guides the flow of fluids; and a path which is placed in the support part and through which fluids flow. The through hole is separated from the edge of the channel plate.

Description

마이크로 채널{Micro channel}Micro channel < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 마이크로 채널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 흐름을 원활하게 하여 압력손실을 줄여 효율을 향상시킬 수 있는 마이크로 채널에 관한 것이다.
The present invention relates to a microchannel, and more particularly, to a microchannel capable of improving the efficiency by reducing the pressure loss by smoothly flowing the fluid.

세계경제 성장은 한정적인 화석연료와 오일로 인하여 제한을 받고 있다. 1972년 석유위기(Oil crisis)가 발발하였고 천연 자원 부족에 대한 공공적인 관심이 증가 되었다. 기후변화로 인해 온실가스와 이산화탄소의 배출은 다음 세대에 상당한 경고를 유발할 것이라 예상을 하고 있다. 1997년에 교토의정서가 채택이 되었고, 2005년 그 효력이 발휘가 되었다. 이 의정서의 목적은 4개의 온실가스(CO2, CH4, N2O, SF6) 방출과 오존층을 파괴하는 2개의 가스(hydrofluorocarbon and perflurocarbons)를 감소시키는 것이다.Global economic growth is limited by limited fossil fuels and oil. The oil crisis broke out in 1972 and public interest in natural resource shortages increased. It is expected that greenhouse gas and carbon dioxide emissions due to climate change will cause significant warning to the next generation. The Kyoto Protocol was adopted in 1997, and its effect became effective in 2005. The objective of this Protocol is to reduce four greenhouse gases (CO 2 , CH 4 , N 2 O, SF 6 ) emissions and two gases (hydrofluorocarbons and perflurocarbons) that destroy the ozone layer.

신재생 에너지 새로운 기술들이 온실가스의 배출 환경오염, 지구온난화로 인하여 필요하게 되어졌다. 풍력발전, 수력발전, 바이오 연료, 태양전지, 지열발전, 해양발전, 신재생에너지 경제의 기여자이다. 최근 수질 환경 오염과 물 부족에 대한 관심이 고조되고 있고 여름철 피크 타임 시간대에 전력난 인하여 해양 염분차 발전에 대하여 새롭게 각광을 받고 있다.New and Renewable Energy New technologies have become necessary due to greenhouse gas emissions, environmental pollution, and global warming. It is a contributor to wind power, hydro power, biofuels, solar cells, geothermal power, marine power generation, and renewable energy economy. Recently, interest in water quality pollution and water shortage is rising, and there is a renewed interest in the development of marine salinity difference due to power shortage in peak time of summer time.

해양 염분차 발전 중에서도 RED(Reverse Electrodialysis : RED)는 해수와 담수의 염도차를 이용하여 전기를 생산하는 기술로서 지속가능한 에너지이다. RED는 CEM(Chthode Exchange Membrane)과 AEM(Anode Exchange Membrane) 사이의 해수, AEM과 CEM 사이에 담수가 흐르면서 음이온(Cl-)과 양이온(Na+)이 막을 통하여 선택적으로 통과된다. 양이온교환막(CEM)은 Na+ 을 통과시키고 음이온 교환막(AEM)은 Cl-를 통과시킨다. 해수 부분과 담수부분에 유체역학적인 유동을 만들기 위해 spacer 가 포함되어진다. 또한 spacer는 AEM과 CEM사이의 간격을 유지하도록 지지체 역할을 한다. 이온의 흐름은 스택의 외부의 전극에서 발생하는 레독스반응(redox reaction)에 의해서 전류로 변환되어져 발전이 된다.RED (Reverse Electrodialysis) (RED) is a sustainable energy as a technology to produce electricity using the difference in salinity between seawater and fresh water. RED selectively passes the anions (Cl - ) and cations (Na + ) through the membrane as the fresh water flows between seawater between CEM (Chthode Exchange Membrane) and AEM (Anode Exchange Membrane), AEM and CEM. The cation exchange membrane (CEM) passes Na + and the anion exchange membrane (AEM) passes Cl - . A spacer is included to create a hydrodynamic flow in the seawater and freshwater sections. The spacer also acts as a support to maintain the spacing between AEM and CEM. The flow of ions is converted into current by the redox reaction occurring at the electrode outside the stack, and the power is generated.

CDi 는 축전식 탈이온화 장치로서 다공성 탄소 전극을 스택형태로 구성함으로써 물에 포함된 불순물 또는 염을 제거할 수 있는 원리에 기초한다. 염수와 같이 양이온, 음이온이 포함된 용액이 두개의 다공성 탄소전극층의 사이를 통과할 때 정전기력을 인가함으로써 물속에 포함된 이온이 제거되며, 정전기력에 의하여 양극(positive electrode)으로 cl-와 같은 음이온, 음극(negative electrode)으로는 Na+ 와 같은 양이온이 이동하여 대전이 이루어지게 되며, 물은 이온이 제거된 순수형태로 배출되게 한다 (한국 공개 특허 10-2010-0089251).CDi is based on the principle that a porous carbon electrode as a storage type deionization device can be formed in a stack form to remove impurities or salts contained in water. When a solution containing a cation and an anion, such as salt water, passes between two porous carbon electrode layers, the ions contained in the water are removed by applying an electrostatic force, and anion such as cl - as a positive electrode by an electrostatic force, In the negative electrode, cations such as Na + migrate and charge is made, and water is discharged in pure form from which ions are removed (Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0089251).

FCDi는 유동상 축전식 탈이온화 장치로서 CDi의 고정전극 대신에 유동전극을 흘려보내는 것이다. FCDi는 흡착된 이온을 별도의 용기에 저장을 할 수 있기 때문에 탈염 분만 아니라 에너지 저장 분야에 활용 가능한 기술이다.FCDi is a fluid-phase, capacitive deionization device that flows a flow electrode instead of a fixed electrode of CDi. Since FCDi can store adsorbed ions in a separate container, it is a technology that can be used for energy storage as well as desalination.

RED, FCDi, CDi 기술에서 해수, 담수, 전극용액이 유입, 유출되는 입구, 출구 근처 영역에서의 압력차와 속도 차가 주로 발생을 하게 된다. 압력차가 발생하는 이유는 유체의 급격한 방향변화에 의해서 발생을 하게 된다.In the RED, FCDi, and CDi technologies, pressure difference and velocity difference mainly occur in the region near the inlet and the outlet where the seawater, fresh water, and electrode solution flow in and out. The reason for the pressure difference is caused by the sudden change in the direction of the fluid.

해수, 담수, 전극용액의 흐름 영역에서 멤브레인(CEM)과 멤브레인(AEM) , 멤브레인과 전극사이의 간격 좁아질수록 효율은 증가한다. 간격은 0.1~1㎜ 영역으로서 0.1㎜ 값으로 근접 할수록 효율은 증가하는 문헌들이 있다(Piotr Edward Dlugolecki, Mass transfer in Reverse electrodialysis for Sustainable Energy Generation, Ph. D Thesis). 0.1~1㎜ 영역인 마이크로 스케일에서는 매크로 스케일에서와 달리 입구와 출구 사이의 압력강하를 크게 발생하는 경우에만 유체의 흐름이 실현될 수 있다.
Efficiency increases as the gap between membrane (CEM) and membrane (AEM), membrane and electrode in the flow region of seawater, fresh water, and electrode solution is narrowed. As the interval is 0.1 to 1 mm, the efficiency increases as the value approaches 0.1 mm (Piotr Edward Dlugolecki, Mass Transfer in Reverse Electrodialysis for Sustainable Energy Generation, Ph. D Thesis). In the microscale range of 0.1 to 1 mm, the fluid flow can be realized only when the pressure drop between the inlet and the outlet is largely generated, unlike in macro scale.

한국특허 제10-1233295호Korean Patent No. 10-1233295 한국특허공개 제10-2010-0010078호Korean Patent Publication No. 10-2010-0010078

본 발명의 목적은, 입출구에 근접하여 테두리에 홈을 형성하는 것에 의해 유체흐름이 정체 점(stagnation point)을 발생하지 않고 홈의 형상을 따라서 유체가 흐르게 하여 입출구의 압력차를 줄여서 효율을 향상시킬 수 있는 마이크로 채널을 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the efficiency by reducing the pressure difference between the inlet and the outlet by forming a groove in the rim near the inlet and outlet to allow the fluid to flow along the shape of the groove without generating a stagnation point To provide microchannels that can be.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 몸체를 이루는 채널플레이트; 상기 채널플레이트에 천공되는 한쌍의 관통홀; 상기 관통홀에 근접하여 상기 채널플레이트의 표면으로부터 돌출형성되고 유체의 흐름을 안내하는 지지부; 및 상기 지지부 사이에 배치되어 유체가 흐르는 유로를 포함하고, 상기 관통홀은 상기 채널플레이트의 가장자리로부터 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로채널이다.According to an aspect of the present invention, A pair of through holes formed in the channel plate; A support protruding from the surface of the channel plate in the vicinity of the through hole and guiding the flow of the fluid; And a flow path disposed between the support portions and through which the fluid flows, wherein the through holes are spaced from the edge of the channel plate.

상기 관통홀에 근접한 채널플레이트의 가장자리에는 상기 유로를 향해 유도홈이 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.And an induction groove is formed in the edge of the channel plate adjacent to the through hole so as to be concave toward the flow channel.

또, 상기 유도홈은 상기 관통홀을 향해 첨예한 쐐기형상을 가지는 것을 특징으로 한다.Further, the guide groove has a sharp wedge shape toward the through hole.

또, 상기 채널플레이트의 가장자리에는 테두리부가 상기 지지부와 같은 높이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, an edge of the channel plate is formed at the same height as the support portion.

본 발명을 통하여, 입출구에 쐐기형상의 홈을 형성하여 마이크로 채널에서 유체의 흐름시 압력상승과 정체 현상, 인접한 멤브레인 표면에서의 파울링(fouling) 현상을 줄일 수 있다.According to the present invention, a wedge-shaped groove is formed at the inlet and outlet to reduce the pressure rise and stagnation phenomenon in the flow of the fluid in the microchannel and the fouling phenomenon on the adjacent membrane surface.

또, 용액의 입출구영역과 가장 가까운 가스켓 벽사이의 간격을 유지하여 입, 출구에서의 누설현상을 방지할 수 있다.
In addition, the gap between the inlet and outlet areas of the solution and the gasket wall closest to the solution can be maintained to prevent leakage at the inlet and outlet.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 마이크로채널의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 마이크로채널의 사시도이다.
도 3은 도 2의 마이크로채널의 평면도이다.
도 4는 도 2의 마이크로채널을 이용한 RED의 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 관통공의 위치에 따른 마이크로채널의 압력분포도이다.
도 6은 실시예1과 실시예2의 압력분포도이다.1 is a plan view of a microchannel according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a microchannel according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view of the microchannel of Figure 2;
4 is a perspective view of an RED using the microchannel of FIG.
5A to 5C are pressure distribution diagrams of the microchannel according to the positions of the through holes.
6 is a pressure distribution diagram of Example 1 and Example 2. Fig.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 마이크로채널(200)을 도시한다. 상기 마이크로채널(200)은 판재에 펀칭, 에칭 등의 가공을 통해 천공(穿孔)하여 형성된다. 전후로 분리막, 전극플레이트, 또는 개스킷 등의 요소가 배치되어 에칭된 천공된 부분이 공간을 가지게 된다.1 shows a microchannel 200 according to a first embodiment of the present invention. The microchannel 200 is formed by perforating the plate material through a process such as punching or etching. An element such as a separator, an electrode plate, or a gasket is arranged before and after the etching so that the etched perforated portion has a space.

상기 마이크로채널(200)은 몸체를 이루는 채널플레이트(201)와, 상기 채널플레이트(201)에 천공되는 한쌍의 관통홀(203,206)과, 상기 관통홀(203,206)에 근접하여 에칭되지 않고 잔존하여 다른 구성요소에 대한 대하여 공간을 확보하는 지지역할을 하는 지지부(205,208)와, 상기 지지부(205,208) 사이에 배치되어 유체가 흐르는 공간인 채널유로(207)를 포함한다.The microchannel 200 includes a channel plate 201 constituting a body, a pair of through holes 203 and 206 formed in the channel plate 201, and a plurality of through holes 203 and 206 which are adjacent to the through holes 203 and 206, Supporting portions 205 and 208 serving as a support for securing a space with respect to the components and a channel channel 207 which is disposed between the supporting portions 205 and 208 and through which the fluid flows.

상기 마이크로채널(200)은 가장자리를 따라 별도의 개스킷이 필요하지 않도록 주위에 테두리부가 형성될 수 있다. 상기 테두리부는 상기 지지부(205,208)와 같은 높이를 가진다.The microchannel 200 may have a rim around its periphery so that a separate gasket is not required along the rim. The rim portion has the same height as the support portions 205 and 208.

상기 관통홀(203,206)과 상기 지지부(205,208)는 유체가 넓게 퍼지는 확산부(182,189)에 위치한다.The through holes 203 and 206 and the support portions 205 and 208 are located in the diffusion portions 182 and 189 where the fluid spreads widely.

상기 마이크로채널(200)은 상기 채널유로(207)가 형성된 부분이 가장 폭이 넓고, 상기 관통홀(203,206)을 향해 폭이 좁아지는 대략 육각형 또는 장원형(長圓形)을 가진다.The microchannel 200 has a substantially hexagonal or oblong shape having a widest width at which the channel channel 207 is formed and a narrow width toward the through holes 203 and 206.

상기 관통홀(203,206)은 상기 채널플레이트(201)의 가장자리로부터 이격된 것에 특징이 있다. 도 5a 내지 도 5c에는 상기 관통홀(203,206)의 위치에 따른 압력분포를 도시한다. 도 5a 내지 도 5c에서는 관통홀(203,206)의 위치에 대하여만 분석하기 위해 관통홀(203,206) 만이 존재하는 것으로 하고 해석한 결과이다. 이 때, 상기 채널플레이트(201)는 대략 6각형 형상이고, 최대길이(세로방향)가 l일때, 상단(또는 하단)으로부터 관통홀(203,206)의 중심까지의 거리가 0.03l, 0.06l, 0.09l일 때의 압력분포이다. 도 5a에서 도 5c로 갈수록 최고압력값이 작게 걸림을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 관통홀(203,206)을 상기 상기 채널플레이트(201)의 가장자리로부터 이격되게 배치한다.The through holes 203 and 206 are separated from the edge of the channel plate 201. 5A to 5C show pressure distributions according to the positions of the through holes 203 and 206. FIG. In Figs. 5A to 5C, only the through holes 203 and 206 are analyzed to analyze only the positions of the through holes 203 and 206, and the results are interpreted. At this time, when the channel plate 201 has a substantially hexagonal shape and the maximum length (longitudinal direction) is l, the distance from the upper end (or lower end) to the center of the through holes 203 and 206 is 0.03 l, 0.06 l, 0.09 l. < / RTI > From FIG. 5A to FIG. 5C, it can be seen that the maximum pressure value is decreased. Therefore, in the present invention, the through-holes 203 and 206 are disposed apart from the edge of the channel plate 201.

이는 유체가 관통홀(203,206)을 통해 상기 채널플레이트(201)에 수직한 방향으로 유입되면서 유체 흐름 방향이 급격히 변하게 된다. 그리하여 관통홀(203,206)에서 압력상승을 유발하게 된다. 압력값이 상승하면 용액을 유입하기 위한 압력소비량(pumping cost)이 증가하게 된다. 따라서, 관통홀(203,206)이 가장자리에 대하여 이격되어 배치되는 것을 통해 이러한 압력소비량을 줄이게 된다. 또, 관통홀(203,206)이 가장자리에 대하여 이격되어 배치되는 것에 의해 유체의 누설(leakage)을 억제하는 추가적인 효과를 볼 수 있다. 만일, 관통홀(203,206)과 가장자리의 간격이 가까우면 유체가 테두리부를 타고 흘러 누설이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 관통홀(203,206)과 테두리부 사이에 간격이 형성되는 는 것이 바람직하다.This causes the fluid to flow in the direction perpendicular to the channel plate 201 through the through-holes 203 and 206, and the flow direction of the fluid rapidly changes. Thereby causing a pressure rise in the through holes 203 and 206. As the pressure increases, the pumping cost for introducing the solution increases. Accordingly, this pressure consumption amount is reduced by arranging the through holes 203 and 206 apart from the edge. Further, since the through holes 203 and 206 are disposed apart from the edges, a further effect of suppressing the leakage of the fluid can be seen. If the gap between the through holes 203 and 206 and the edge is close to each other, the fluid may flow along the rims and leakage may occur. Therefore, it is preferable that a gap is formed between the through holes 203 and 206 and the rim portion.

상기 지지부(205,208)는 도 1에 도시된 바와 같이, 지지역할과 동시에 상기 관통홀(203,206)로부터 채널유로(207)를 향해 유체가 퍼지도록 안내하기 위해 대략 부채살과 같이 형성된다.As shown in FIG. 1, the support portions 205 and 208 are formed to be roughly fan-shaped to guide the fluid to spread from the through holes 203 and 206 toward the channel flow path 207.

상기 채널유로(207)는 에칭된 부분이며, 에칭되지 않은 부분은 상기 지지부(205,208)와 함께 다른 구성요소에 대한 대하여 공간을 확보하는 지지역할을 한다.
The channel channel 207 is an etched portion, and the unetched portion serves as a support for securing a space with respect to other components together with the support portions 205 and 208.

도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 마이크로채널(180)을 도시한다. 상기 마이크로채널(180)은 실시예1의 마이크로채널(200)과 달리 관통홀(183,186)을 향해 오목하게 형성되는 유도홈(1842,1844)가 형성된다. 그외의 부분은 실시예1과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 상기 유도홈(1842,1844)은 상기 관통홀(203,206)을 통해 공급되는 유체가 상기 채널플레이트(181)의 가장자리에 부딪혀 반사되어 다시 채널유로(187)를 향해 나아갈 때 발생되는 압력상승을 줄이는 효과를 가진다. 상기 유도홈(1842,1844)은 상기 관통홀(183,186)을 향해 첨예하게 형성되는 쐐기형상으로 형성될 수 있다.Figure 2 shows a microchannel 180 according to embodiment 2 of the present invention. The microchannel 180 is formed with guide grooves 1842 and 1844 formed concavely toward the through holes 183 and 186, unlike the microchannel 200 of the first embodiment. The other parts are the same as those of the first embodiment, and therefore, detailed description thereof will be omitted. The guide grooves 1842 and 1844 are formed in the channel plate 181 so that a fluid supplied through the through holes 203 and 206 is reflected by the edge of the channel plate 181, . The guide grooves 1842 and 1844 may be formed in a wedge shape that is sharply formed toward the through holes 183 and 186.

도 6은 유도홈이 없는 실시예1의 마이크로채널(200)과 유도홈(1842,1844)을 가지는 실시예2의 마이크로채널(180)의 압력분포를 도시한다. 상기 유도홈(1842,1844)이 존재하면 없을 때에 비해 압력차(pressure drop) 값이 적게 발생을 한다. 특히, 마이크로채널의 효율을 높이기 위해 유속(m/s)을 증가하였을 경우에 더 큰 압력상승(Pressure drop)이 발생하게 되므로 상기 유도홈(1842,1844)이 존재하면 압력 상승을 감소시키는 장점이 있다. 즉, 압력강하를 덜 받아서 유체의 흐름의 저항이 줄어들게 된다.
6 shows the pressure distribution of the microchannel 180 of the second embodiment having the microchannel 200 and the guide grooves 1842 and 1844 of the first embodiment without the guide groove. The pressure drop value is smaller than when the guide grooves 1842 and 1844 are not present. In particular, when the flow velocity (m / s) is increased to increase the efficiency of the microchannel, a greater pressure drop occurs, so that the presence of the guide grooves 1842 and 1844 reduces the pressure rise have. That is, the pressure drop is reduced and the resistance of the fluid flow is reduced.

본 발명의 실시예에 따른 마이크로채널(180,200)은 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 마이크로채널(180)을 이용하여 RED(Reverse Electro-Dialysis)(100)에 적용하는 모습을 도시한다.The microchannels 180 and 200 according to the embodiment of the present invention are basically configured as described above. Hereinafter, the present invention is applied to RED (Reverse Electro-Dialysis) 100 using the microchannel 180.

상기 RED(100)는 최외측에 각각 설치되는 한쌍의 전극부(110,190)와, 상기 전극부(110,190) 사이에 위에서부터 순서대로 배치되는 양이온교환막(130), 담수부(140), 음이온교환막(150), 염수부(160), 양이온교환막(170)이 배치된다. 더 많이 적층하는 경우에는 상기 전극부(110,190)에 근접하여 양이온교환막이 배치되고, 그 사이에는 위에서부터 담수부, 음이온교환막, 염수부, 양이온교환막의 순으로 교대로 배치된다.The RED 100 includes a pair of electrode units 110 and 190 disposed on the outermost sides of the RED 100 and a cation exchange membrane 130, a fresh water part 140, and an anion exchange membrane 150, a salt water portion 160, and a cation exchange membrane 170 are disposed. In the case of stacking more, the cation exchange membranes are arranged close to the electrode portions 110 and 190, and the fresh water portion, the anion exchange membrane, the salt water portion, and the cation exchange membrane are alternately arranged from above.

양이온교환막(130), 담수부(140), 음이온교환막(150), 염수부(160), 양이온교환막(170)은 종래기술과 같다. 상기 담수부(140)는 담수플레이트(141)와, 상기 담수플레이트(141)에 형성되는 담수유로(148)와, 염수를 바이패스하는 염수연결홀(142,145)가 형성된다. 상기 염수부(160)는 염수플레이트(161)와, 상기 염수플레이트(161)에 형성되는 염수유로(168)와, 담수를 바이패스하는 담수연결홀(164,167)가 형성된다.The cation exchange membrane 130, the fresh water section 140, the anion exchange membrane 150, the salt water part 160, and the cation exchange membrane 170 are the same as those in the prior art. The fresh water channel 140 includes a fresh water channel 141, a fresh water channel 148 formed in the fresh water channel 141, and brine connection holes 142 and 145 for bypassing the brine. The brine unit 160 includes a salt water plate 161, a salt water channel 168 formed in the salt water plate 161, and fresh water connection holes 164 and 167 for bypassing fresh water.

그리고, 양이온교환막(130,170)과, 음이온교환막(150)에는 염수를 바이패스하는 염수연결홀(132,135,152,155,172,175)와 담수를 바이패스하는 담수연결홀(134,137,154,157,174,177)이 형성된다. 양이온교환막(130,170)과 음이온교환막(150)은 공지의 기술이므로 재질 등의 자세한 설명은 생략한다.The cation exchange membranes 130 and 170 and the anion exchange membrane 150 are formed with brine connection holes 132, 135, 152, 155, 172 and 175 for bypassing brine and fresh water connection holes 134, 137, 154, 157, 174 and 177 for bypassing fresh water. Since the cation exchange membranes 130 and 170 and the anion exchange membrane 150 are well known in the art, a detailed description of materials and the like is omitted.

그리고, 상기 전극부(110,190)에는 본 발명의 실시예2에 따른 마이크로채널(120.180)이 설치되는 채널자리(198)가 전극플레이트(111,191)에 형성된다. 그리고, 상기 채널자리(198)에 형성된 단자(199)를 통해 상기 마이크로채널(120,180)과 전선(1192,1992)이 전기적으로 연결된다.The electrode units 110 and 190 are formed with a channel seat 198 on which the microchannel 120.180 according to the second embodiment of the present invention is installed. The micro channels 120 and 180 are electrically connected to the wires 1192 and 1992 through a terminal 199 formed in the channel seat 198.

그리고, 상기 염수연결홀(132,135,142,145,152,155,172,175)에 대응하는 염수연통홀(112,115,192,195)이 상기 채널자리(198)의 외측으로 상기 전극플레이트(111,191)에 형성되고, 담수연결홀(134,137,154,157,164,167,174,177)에 대응하는 담수연통홀(114,117,194,197)이 상기 채널자리(198)의 외측으로 상기 전극플레이트(111,191)에 형성된다. 그리고, 관통홀(123,126,183,186)에 린스연통홀(113,116,193,196)이 형성되어, 린스가 상기 마이크로채널(120,180)과 양이온교환막(130,170) 사이에서 유동하게 된다. 따라서, 상기 전극플레이트(111,191)에는 염수, 담수, 그리고 린스가 공급 또는 배출된다.In addition, the water hole 160, which corresponds to the salt water connection holes 132, 135, 142, 145, 152, 155, 172, 175, is formed in the electrode plate 111, 119, 197, 197) are formed on the electrode plate (111, 191) outside the channel seat (198). Rinse communication holes 113, 116, 193 and 196 are formed in the through holes 123, 126, 183 and 186 so that the rinse flows between the micro channels 120 and 180 and the cation exchange membranes 130 and 170. Therefore, salt water, fresh water, and rinse are supplied to or discharged from the electrode plates 111 and 191.

따라서, 마이크로채널(120,180)이 전극린스의 이동유로가 되는 것과 동시에 전극으로서의 역할을 수행할 수 있다. 또, 본 발명의 마이크로채널(120,180)은 적층방법을 달리하면 ED, FCDi, CDi 등에서도 활용될 수 있다.
Therefore, the microchannels 120 and 180 can act as an electrode as well as serve as an electrode for the electrode rinsing. In addition, the microchannels 120 and 180 of the present invention can be utilized in ED, FCDi, CDi, and the like by differently stacking methods.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

100: RED 111,191: 전극플레이트
120,180,200: 마이크로채널 121,181,201: 채널플레이트
123,126,183,186,203,206: 관통홀 130,170: 양이온교환막
132,135,142,145,152,155,172,175: 염수연결홀
134,137,154,157,164,167,174,177: 담수연결홀
140: 담수부 141: 담수플레이트
148: 담수유로 150: 음이온교환막
160: 염수부 162: 염수플레이트
168: 염수유로 182,189,202,209: 확산부
185,188,205,208: 지지부 187,207: 채널유로
198: 채널자리 199: 단자
1192,1992: 전선 1842,1844: 유도홈100: RED 111,191: Electrode plate
120, 180, 200: microchannels 121, 181, 201: channel plate
123, 126, 183, 186, 203, 206: Through holes 130, 170: Cation exchange membrane
132, 135, 142, 145, 152, 155, 172, 175:
134, 137, 154, 157, 164, 167, 174, 177:
140: fresh water part 141: fresh water plate
148: fresh water channel 150: anion exchange membrane
160: brine part 162: brine plate
168: Salt water flow path 182,189,202,209: Diffusion part
185, 188, 205, 208: supports 187, 207:
198: channel seat 199: terminal
1192,1992: Wire 1842,1844: Guide groove

Claims (4)

몸체를 이루는 채널플레이트;
상기 채널플레이트에 천공되는 한쌍의 관통홀;
상기 관통홀에 근접하여 상기 채널플레이트의 표면으로부터 돌출형성되고 유체의 흐름을 안내하는 지지부; 및
상기 지지부 사이에 배치되어 유체가 흐르는 유로를 포함하고,
상기 관통홀은 상기 채널플레이트의 가장자리로부터 이격되어 배치되며,
상기 채널플레이트의 가장자리에는 테두리부가 상기 지지부와 같은 높이로 형성되며,
상기 관통홀에 근접한 채널플레이트의 가장자리에는 상기 유로를 향해 유도홈이 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로채널.
A channel plate forming a body;
A pair of through holes formed in the channel plate;
A support protruding from the surface of the channel plate in the vicinity of the through hole and guiding the flow of the fluid; And
And a flow path disposed between the support portions and through which the fluid flows,
Wherein the through hole is disposed apart from an edge of the channel plate,
Wherein an edge of the channel plate is formed at the same height as the support portion,
And an induction groove is recessed toward the flow channel at an edge of the channel plate adjacent to the through hole.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 유도홈은 상기 관통홀을 향해 첨예한 쐐기형상을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로채널.
The microchannel according to claim 1, wherein the guide groove has a sharp wedge shape toward the through hole.
삭제delete
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Citations (4)

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