KR101818709B1 - Heat-insulated housing for solid oxide fuel cell and a manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SOFC 시스템에서 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 이의 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부가 개방되어 적재물이 안착되는 하부몸체와, 상부가 밀폐되고 상기 하부몸체에 적재되는 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐하는 상부몸체를 포함하되, 상기 하부몸체에 형성되는 단열층은 메인단열보드에 상기 메인단열보드보다 경도와 밀도가 높은 하드단열보드가 감싸도록 하고, 단열층 내부 사이에 세라믹 울 완충단열보드가 적층된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 단열 하우징 내부에 다층 구조로 다른 재질의 단열보드를 적층시켜 단열성이 우수하도록 하며, 내부에 울 세라믹 재질의 완충단열보드를 삽입시켜 외부충격으로부터 충격을 완화시키며, 열적 수축팽창에 의한 단열 하우징의 내부 균열이 없도록 하여 내구성을 높일수 있는 효과가 있다.
또한, 내부에 단열층이 형성된 하부몸체에 컵형상으로 내측에 단열층이 형성된 상부몸체를 뒤집어 하부몸체의 상부에 결합되도록 하여 단열재 조립성이 우수하며, 제작방법을 단순화하여 제작단가를 낮출수 있으며 대량생산이 가능하도록 하는 효과가 있다. The present invention relates to an insulating housing for a solid oxide fuel cell in a SOFC system and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a heat insulating housing for a solid oxide fuel cell, which comprises a lower body on which a load is mounted, And the upper body is connected to the upper portion of the lower body to seal the inner storage space. The heat insulating layer formed on the lower body has hardness and density higher than that of the main heat insulating board on the main heat insulating board A high-hardness insulated board is enclosed, and a ceramic wool insulation board is laminated between the insulated layers.
According to the present invention as described above, a heat insulating board of different materials is laminated in a multi-layered structure inside the heat insulating housing to provide excellent heat insulating property, and a buffer insulating board made of a wool ceramic material is inserted therein to alleviate an impact from external impact, There is no internal crack in the heat insulating housing due to expansion and shrinkage, thereby enhancing durability.
In addition, an upper body having a heat insulating layer formed on its inner side in a cup shape on a lower body having a heat insulating layer formed therein is turned over to be coupled to an upper portion of a lower body to improve the assembling property of the heat insulating material. It is possible to make it possible.

Description

고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 이의 제작 방법{Heat-insulated housing for solid oxide fuel cell and a manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an insulating housing for a solid oxide fuel cell,

본 발명은 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 이의 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체산화물 연료전지의 스택에서 발생되는 열을 최대한 단열시킴으로써 외부로의 열전달을 최소화하고, 개질기 및 스택의 반응 온도를 유지하여 시스템의 효율을 극대화하고, 단열 하우징 외부와의 안정성을 확보하기 위해 외부 온도가 50℃ 이하로 유지되도록 단열재의 종류 및 배치순서를 최적화한 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat insulating housing for a solid oxide fuel cell and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention minimizes heat transfer to the outside by maximizing heat generated from a stack of a solid oxide fuel cell, To an insulation housing for a solid oxide fuel cell in which the type and arrangement order of the insulation material are optimized so as to maintain the external temperature below 50 캜 so as to maximize efficiency of the system and ensure stability with respect to the outside of the insulation housing, .

고체 산화물 연료전지는 가정용, 건물용, 분산발전용, 대형 발전용에 이르기까지 적용범위가 다른 연료전지에 비해 매우 넓고 원료의 종류에 따라 보일러용, 디젤 트럭용, 선박용 IGFC용 등 다양한 분야에 활용할 수 있는 장점을 가지고 있다.Solid oxide fuel cells are widely used in various fields such as boilers, diesel trucks, and marine IGFCs, depending on the type of raw materials, ranging from fuel cells with different applications ranging from household, building, distributed generation, Has the advantage of being able to.

고체 산화물 연료전지의 스택 및 단위셀은 열화학적으로 안정한 지르코니아계 전해질과 수소 및 일산화탄소와 반응하는 연료극(음극)과, 산소를 이온화 하는 공기극(양극)으로 구성되어 있고, 이러한 단위셀을 전기적으로 연결할 수 있는 전기 전도성이 우수한 세라믹물질 및 금속판 형태로 연결재가 구성되어 있다. The stack and unit cells of the solid oxide fuel cell are composed of a zirconia-based electrolyte thermochemically stable, a fuel electrode (cathode) that reacts with hydrogen and carbon monoxide, and an air electrode (anode) that ionizes oxygen. And a connecting material in the form of a metal plate.

이러한 고체산화물 연료전지(SOFC)는 고온에서 안정되고 발전효율이 높은 장점이 있으며, 수소뿐만 아니라 일산화탄소를 함께 활용하기 때문에 기존의 화석 연료인 석탄가스, 디젤 개질가스, 바이오 가스, 메탄 가스 등을 원료로 사용할 수 있는 차세대 발전 방식으로, 이와 같이 고체 산화물 연료전지는 고온에서 발전효율이 높기 때문에 고온인 600 ~ 800℃의 반응 온도까지 상승시키고, 그 온도를 유지하는 것이 매우 중요한 부분이다. Such solid oxide fuel cells (SOFCs) are stable at high temperatures and have high power generation efficiency. In addition to using hydrogen as well as carbon monoxide, conventional SOFCs use coal fuels such as coal gas, diesel reformed gas, biogas, The solid oxide fuel cell has a high power generation efficiency at a high temperature. Therefore, it is very important to raise the reaction temperature to 600 to 800 ° C, which is a high temperature, and to maintain the temperature.

이러한 반응 온도 상승 및 온도 유지를 위해서는 내부에서 발생되는 열을 외부와 차단할 수 있는 단열 시스템이 필요로 하며, 이를 스택의 외부에 하우징으로 형성하여 스택 내부의 반응 온도를 유지하도록 한다. In order to raise the reaction temperature and maintain the temperature, an adiabatic system capable of blocking the heat generated from the inside from the outside is required, and this is formed as a housing outside the stack to maintain the reaction temperature inside the stack.

이러한 스택 하우징 시스템은 반응 초기 낮은 반응 온도에서 점화버너를 반응 온도 상승을 위해 작동시켜 스택의 온도가 상승되어, 700 ~ 800℃의 반응 온도까지 도달할 수 있도록 하며, 외부와의 단열을 통해 반응온도를 유지하도록 한다.This stack housing system operates the ignition burner to raise the reaction temperature at a low reaction temperature in the initial stage of the reaction so that the temperature of the stack can be raised to reach the reaction temperature of 700 to 800 ° C., .

그러나 스택 내부의 온도를 유지하기 위한 단열의 형태에 따라 열효율의 차이가 나며, 단열재의 재료와 단열재 간의 배열 및 두께 등이 단열에서 매우 중요한 변수로 작용되며, 유로의 이동 경로도 열효율에서 차이를 나타낸다. However, thermal efficiency differs depending on the type of insulation used to maintain the temperature inside the stack, and the arrangement and thickness between the material of the insulation and the insulation acts as a very important parameter in the insulation, and the flow path of the flow path also shows a difference in thermal efficiency .

이러한 열효율을 향상시키기 위한 기존의 하우징에 관한 기술중, 한국제공개특허 제 2009-57139호에서는 스택과 일체화된 열교환 장치가 부착되어 열교환 효율을 높이도록 하거나 스택 주변 온도를 조절하고 외부의 공기를 반응온도에 가깝게 주입될 수 있도록 하는 장치를 고안하였으나, 이러한 장치 역시 스택의 반응온도 상승시에는 열교환 효율을 얻을 수 없으며 스택까지의 열원 공급이 원활하지 못해 초기 반응 온도 상승 시간이 오래 걸리는 단점을 가지게 된다. Among the existing techniques for improving the thermal efficiency, Korean Patent Laid-Open No. 2009-57139 discloses a heat exchanging device integrated with the stack to improve the heat exchange efficiency or to control the temperature around the stack, However, such a device also has a disadvantage in that heat exchange efficiency can not be obtained when the reaction temperature of the stack is increased, and the initial reaction temperature rise time is long because the heat source supply to the stack is not smooth.

또한, 한국등록특허 제 1061448호에서는 SOFC에서 발생되는 미반응 가스를 이용하여 촉매 연소기에 이를 반응시켜 고온의 열원을 얻고, 열교환 형태의 열교환 장치를 별도로 구비하여 외부에서 공기의 예열 및 스택에서의 열교환 효율을 증가시키도록 하는 열교환 장치가 고안되었으나, 이 또한 반응 초기 스택의 반응온도 상승까지의 시간 동안에는 그 효용성이 매우 떨어지며, 열교환 장치가 스택과 분리되는 구조로 장치의 부피 증가 및 열교환 효율이 저하되는 문제점을 가지게 된다. In Korean Patent No. 1061448, a non-reacted gas generated in an SOFC is used to react with a catalytic combustor to obtain a high-temperature heat source, and a separate heat exchange device of a heat exchange type is separately provided, The efficiency of the heat exchanger is increased during the time until the reaction temperature of the initial stack of the reaction is increased and the heat exchanger is separated from the stack. Problem.

또한, 한국등록특허 제 1219257호에서는　SOFC의 내부로 유입되는 원료 및 공기의 반응 가스 유체에 대한 유동을 고르게 하기 위해 하우징 시스템에 유입되는 유로를 구불구불한 형상으로 하여 단순 유체의 유동만을 안정화하는 방식을 취하고 있다.Korean Patent No. 1219257 discloses a method of stabilizing only the flow of a simple fluid by forming a flow path into the housing system in a serpentine shape in order to evenly flow the raw material and air flowing into the SOFC into the reactive gas fluid. .

이러한 종래 하우징의 단열성능 및 열교환 성능이 낮을 경우에는 SOFC 스택의 성능을 저해하게 되며, 과도한 온도 상승으로 스택의 손실로 인한 반응가스의 유출 등의 심각한 문제점을 일으킬 수 있다. If the heat insulating performance and the heat exchange performance of the conventional housing are low, the performance of the SOFC stack is impaired, and excessive temperature rise may cause serious problems such as leakage of the reaction gas due to stack loss.

또한, 하우징의 외부 온도가 50℃ 이하로 유지되어야만 안정성을 갖출 수 있기 때문에 내부 단열이 매우 중요하여, 구조가 간단하면서도, 단열의 효과를 극대화하기 위해 단열재의 배열 방식을 고려한 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 이의 제작 방법에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.In addition, since the internal temperature of the housing is maintained at 50 ° C or less, the internal insulation is very important. In order to maximize the effect of the insulation, a heat insulating housing for a solid oxide fuel cell And a manufacturing method thereof are increasing.

한국제공개특허 제 2009-57139호Korea Patent No. 2009-57139 한국등록특허 제 1061448호Korea Patent No. 1061448 한국등록특허 제 1219257호Korean Patent No. 1219257

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징보다 단열 효율이 우수하고, 제작방법의 단순화를 통해 제작단가를 낮추고, 단열 하우징 내부를 밀폐시켜 단열 하우징 외부 온도가 일정 온도 이하를 유지할 수 있도록 하여 안정성을 확보할 수 있는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 및 내부 단열재의 배치를 통한 단열 하우징의 제작 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solid oxide fuel cell which is superior in heat insulating efficiency to a heat insulating housing for a conventional solid oxide fuel cell and has a lower manufacturing cost through simplification of a manufacturing method, And a method for manufacturing a heat insulating housing by disposing an insulated housing for a solid oxide fuel cell and an inner heat insulator which can maintain stability of an outside temperature of the heat insulated housing by keeping the temperature outside the predetermined temperature.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상부가 개방되어 적재물이 안착되는 하부몸체와, 상부가 밀폐되고 상기 하부몸체에 적재되는 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐하는 상부몸체를 포함하되, 상기 하부몸체에 형성되는 단열층은 메인단열보드에 상기 메인단열보드보다 경도와 밀도가 높은 하드단열보드가 감싸도록 하고, 단열층 내부 사이에 세라믹 울 완충단열보드가 적층된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a lower body having an upper portion thereof opened to seat a load, a storage space for accommodating therein a load, the upper portion of which is closed, And an upper body coupled to an upper portion of the lower body to seal the inner storage space, wherein a heat insulating layer formed on the lower body surrounds a hard insulating board having a hardness and density higher than that of the main insulating board, , And a ceramic wool buffering and insulating board is laminated between the inside of the insulating layer.

여기서 상기 하부몸체는 내부에 단열재 설치공간이 형성되는 제1 금속하우징과, 상기 제1 금속하우징의 내측 바닥면과 대응되는 형상과 크기로 상기 제1 금속하우징 내측면에 부착되는 제1 하드단열보드와, 상기 제1 하드단열보드와 대응되는 형상과 크기로 상기 제1 하드단열보드 상면에 부착되는 제1 완충단열보드와, 상기 제1 완충단열보드와 대응되는 형상과 크기로 상기 제1 완충단열보드 상면에 부착되되, 상기 하드단열보드보다 밀도 및 경도가 낮은 메인단열보드와, 상기 메인단열보드와 대응되는 형상과 크기로 상기 메인단열보드 상면에 부착되는 제2 완충단열보드 및, 상면에 적재되는 적재물의 하중을 지지하기 위해 상기 제1 하드단열보드보다 두꺼운 일정 두께 이상으로 형성되며, 상기 제1 금속하우징의 내측면과 일정간격 이격되도록 상기 제2 완충단열보드 상면에 부착되는 제2 하드단열보드를 포함한다.The lower body includes a first metal housing in which a heat insulating material installation space is formed, a first hard insulating board attached to a side surface of the first metal housing in a shape and size corresponding to an inner bottom surface of the first metal housing, A first cushioning and insulation board attached to an upper surface of the first hard insulation board in a shape and size corresponding to the first hard insulation board, and a second cushioning insulation board attached to the first cushioning insulation board in a shape and size corresponding to the first cushioning insulation board, A second cushioning and insulation board attached to the top surface of the board, the main insulation board having a lower density and hardness than the hard insulation board, a second cushioning and insulation board attached to the upper surface of the main insulation board in a shape and size corresponding to the main insulation board, The first hard insulating board and the second hard insulating board are formed to have a thickness larger than a thickness of the first hard insulating board to support a load of the load, And a second hard insulating board attached to the upper surface of the second cushioning insulating board.

아울러, 상기 상부몸체는 하부가 개방되어 내부에 상기 하부몸체에 안착되는 적재물 수납공간이 형성되는 제2 금속하우징과, 상기 제2 금속하우징의 내측 천장면 또는 내측 측벽면과 대응되는 형상과 크기로 상기 제2 금속하우징의 내측면에 부착되는 제3 하드단열보드와, 상기 제3 하드단열보드보다 두꺼운 일정 두께 이상으로 형성되어, 상기 제3 하드단열보드의 내측면에 부착되는 제4 하드단열보드를 포함하되, 상기 상부몸체의 측벽면에 부착되는 제4 하드단열보드는 상기 제3 하드단열보드보다 짧은 길이로 하단부가 상기 제3 하드단열보드와 단턱지도록 부착되어, 상기 상부몸체를 상기 하부몸체에 결합할 경우, 상기 제3 하드단열보드가 상기 하부몸체의 제2 완충단열보드와 제1 금속하우징과의 이격공간에 삽입되어 밀착되며, 상기 제4 하드단열보드의 단턱진 하단면이 상기 하부몸체의 제2 하드단열보드의 상면에 안착되어 내부 수납공간이 밀폐된다.In addition, the upper body may include a second metal housing having a lower portion thereof opened and having a loading accommodation space formed therein for receiving the lower body, and a second metal housing having a shape and size corresponding to the inner ceiling surface or the inner side wall surface of the second metal housing. A fourth hard insulating board attached to the inner surface of the second hard metal case, a third hard thermal insulating board attached to the inner surface of the second metal housing, The fourth hard thermal insulation board attached to the side wall of the upper body is attached to the lower body so that the lower end of the fourth hard thermal insulation board is shorter than the third hard thermal insulation board and the lower end of the fourth hard thermal insulation board is stepped with the third hard thermal insulation board, The third hard thermal insulation board is inserted into the space separated from the second cushioning and insulation board of the lower body and the first metal housing to be in close contact with the fourth hard thermal insulation board, Two teokjin lower end surface of the de is seated on the top surface of the second hard board, insulation of the lower body is the storage space which is closed.

또한, 상기 제2 금속하우징의 내측 천장면에는 보강프레임이 결합된다.The reinforcing frame is coupled to the inner ceiling of the second metal housing.

고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법은 상부가 개방되어 내부에 단열재 설치공간이 형성되며, 내부에 적층되는 단열재의 상면에 적재물이 안착되는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 하부몸체에 해당하는 제1 금속하우징을 상부가 개방되도록 밀폐된 바닥면이 하부로 향하게 배치시키는 단계, 상기 제1 금속하우징 내부 바닥면에 복수개의 단열재를 적층시켜 단열층을 형성시키는 단계, 상부가 밀폐되고 상기 하부몸체에 적재되는 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐시키도록 하는 상부몸체에 해당하는 제2 금속하우징의 밀폐된 상부면이 하부로 향하게 하여 상부가 개방되도록 배치시키는 단계, 상기 제2 금속하우징 내부 천장면과 측벽면에 복수개의 단열재를 적층시켜 단열층을 형성시키는 단계, 상기 제2 금속하우징의 천장면이 상부로 향하도록 상기 상부몸체을 뒤집어서 상기 하부몸체의 상부에 배치시키는 단계, 상기 상부몸체와 하부몸체를 결합수단에 의해 체결하여 내부공간이 밀폐되도록 하는 단계를 포함하여 제공된다.A method of manufacturing an insulating housing for a solid oxide fuel cell, the method comprising the steps of: forming a space for installing a heat insulating material inside and opening a top portion of the insulating housing for a solid oxide fuel cell, Forming a heat insulating layer by laminating a plurality of heat insulating materials on a bottom surface of the first metal housing so as to open the upper portion so that the closed bottom surface faces downward; And the upper portion of the second metal housing corresponding to the upper body, which is coupled to the upper portion of the lower body to seal the inner storage space, faces downward and opens upward. A plurality of heat insulating materials on a ceiling surface and a side wall surface of the second metal housing, Stacking the upper and lower bodies to form a heat insulating layer; disposing the upper body on the upper body so that the ceiling of the second metal housing faces upward; So as to be sealed.

여기서 상기 제1 금속하우징 내부에 단열층을 형성시키는 단계는 상기 제1 금속하우징의 내측 바닥면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제1 하드단열보드를 상기 제1 금속하우징의 내측 바닥면에 부착시키는 단계, 상기 제1 하드단열보드와 대응되는 형상과 크기로 재단된 제1 완충단열보드를 상기 제1 하드단열보드 상면에 부착시키는 단계, 상기 제1 완충단열보드와 대응되는 형상과 크기로 재단된 메인단열보드를 상기 제1 완충단열보드 상면에 부착시키는 단계, 상기 메인단열보드와 대응되는 형상과 크기로 재단된 제2 완충단열보드를 상기 메인단열보드 상면에 부착시키는 단계, 상기 제1 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되고, 상기 제1 금속하우징의 내측면 전 둘레에 걸쳐 일정 이격공간이 형성되도록 재단된 제2 하드단열보드를 상기 제2 완충단열보드의 상면에 부착하는 단계를 포함하여 제공된다.Wherein the step of forming a heat insulating layer in the first metal housing comprises attaching a first hard insulating board cut to a shape and size corresponding to an inner bottom surface of the first metal housing to an inner bottom surface of the first metal housing Attaching a first cushioning and insulation board cut to a shape and size corresponding to the first hardening board to an upper surface of the first hardening board, Attaching a main insulation board to a top surface of the first cushioning insulation board, attaching a second cushioning insulation board cut to a shape and size corresponding to the main insulation board to the top surface of the main insulation board, A second hard insulating board formed to have a thickness greater than that of the board and cut to form a predetermined space over the entire inner circumference of the inner surface of the first metal housing, It is provided, including the step of attaching to the upper surface of the insulation board.

아울러, 상기 제2 금속하우징 내부에 단열층을 형성시키는 단계는 상기 제2 금속하우징의 내측 천장면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제3 천장면 하드단열보드를 상기 제2 금속하우징의 내측 천장면에 부착시키는 단계, 상기 제3 천장면 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되고, 상기 제2 금속하우징의 내측면 전 둘레에 걸쳐 일정 이격공간이 형성되도록 재단된 제4 천장면 하드단열보드를 상기 제3 천장면 하드단열보드의 상면에 부착하는 단계, 상기 제2 금속하우징의 내측 측벽면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제3 측벽면 하드단열보드를 상기 제2 금속하우징의 내측면과 상기 제4 천장면 하드단열보드 사이 이격공간내에 삽입시켜 상기 제2 금속하우징의 내측 측벽면 전체에 부착시키는 단계, 상기 제3 측벽면 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되는 제4 측벽면 하드단열보드를 상기 제3 측벽면 하드단열보드 상면에 부착시키되, 제4 측벽면 하드단열보드의 하부면이 상기 제4 천장면 하드단열보드의 상면에 밀착되고, 상기 제4 측벽면 하드단열보드의 단부가 상기 제3 측벽면 하드단열보드와 단턱지도록 부착되는 단계를 포함하여, 상기 상부몸체를 상기 하부몸체에 결합할 경우, 상기 제3 측벽면 하드단열보드가 상기 제1 금속하우징의 내측면 전둘레에 걸쳐 형성된 이격공간에 삽입되고, 상기 제4 측벽면 하드단열보드의 단턱진 상부면이 상기 하부몸체의 제2 하드단열보드의 상면에 밀착된다.In addition, the step of forming the heat insulating layer in the second metal housing may include the step of forming the third ceiling hard insulating board, which is cut in the shape and size corresponding to the inner ceiling of the second metal housing, The fourth metal sheet hard insulating board is formed to have a thickness greater than that of the third metal sheet hard insulating board and is cut so as to have a predetermined space over the entire inner surface of the inner surface of the second metal housing, A third side wall surface hard insulating board cut in a shape and size corresponding to the inner side wall surface of the second metal housing is attached to the inner surface of the second metal housing and the inner surface of the second metal housing, Inserting the first side wall surface of the first metal housing into the first side wall surface of the second metal housing; A fourth sidewall surface hard insulating board formed on the fourth sidewall surface hard insulating board is attached to the upper surface of the third sidewall surface hard insulating board, Wherein when the upper body is coupled to the lower body, the third side wall hard insulating board is attached to the third side wall hard insulating board so that an end of the fourth side wall hard insulating board is adhered to the third side wall hard insulating board, 1 metal housing, and the stepped upper surface of the fourth sidewall surface hard insulating board is in close contact with the upper surface of the second hard thermal insulating board of the lower body.

또한, 상기 제3, 제4 하드단열보드를 부착시킨 다음, 상기 단열보드가 부착된 모서리 부분을 세라믹 본드 또는 세라믹 코팅제로 마감처리하는 단계를 더 포함하여 제공된다.Further, the method further includes the step of attaching the third and fourth hard insulating boards, and then finishing the corner portions, to which the heat insulating board is attached, with a ceramic bond or a ceramic coating agent.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 단열 하우징 내부에 다층 구조로 다른 재질의 단열보드를 적층시켜 단열성이 우수하도록 하며, 내부에 울 세라믹 재질의 완충단열보드를 삽입시켜 외부충격으로부터 충격을 완화시키며, 열적 수축팽창에 의한 단열 하우징의 내부 균열이 없도록 하여 내구성을 높일수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, a heat insulating board of different materials is laminated in a multi-layered structure inside the heat insulating housing to provide excellent heat insulating property, and a buffer insulating board made of a wool ceramic material is inserted therein to alleviate an impact from external impact, There is no internal crack in the heat insulating housing due to expansion and shrinkage, thereby enhancing durability.

또한, 내부에 단열층이 형성된 하부몸체에 컵형상으로 내측에 단열층이 형성된 상부몸체를 뒤집어 하부몸체의 상부에 결합되도록 하여 단열재 조립성이 우수하며, 제작방법을 단순화하여 제작단가를 낮출수 있으며 대량생산이 가능하도록 하는 효과가 있다. In addition, an upper body having a heat insulating layer formed on its inner side in a cup shape on a lower body having a heat insulating layer formed therein is turned over to be coupled to an upper portion of a lower body to improve the assembling property of the heat insulating material. It is possible to make it possible.

도 1은 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 외부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 하부몸체의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 상부몸체의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 순서를 나타낸 순서도이다.
도 5는 제1 금속하우징 내 단열재 부착단계를 도시한 도면이다.
도 6은 제2 금속하우징 내 단열재 부착단계를 도시한 도면이다.
도 7과 도 8은 상부몸체를 하부몸체에 고정하는 단계를 도시한 도면이다. 1 is a view showing an outer structure of an insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a lower body of a heat insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of an upper body of an insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention.
4 is a flowchart showing a procedure for manufacturing an insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention.
Fig. 5 is a view showing the step of adhering the heat insulator in the first metal housing. Fig.
6 is a view showing the step of adhering the heat insulator in the second metal housing.
FIGS. 7 and 8 are views showing a step of fixing the upper body to the lower body.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 외부 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 하부몸체)의 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 상부몸체의 단면구조를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing the external structure of a heat insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention, FIG. 2 is a view showing a sectional structure of a heat insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention, Sectional structure of an upper body of an insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징은 상부가 개방되고 스택(STACK) 또는 개질기가 포함된 모듈 등의 적재물이 안착되는 하부몸체(10)와, 하부몸체(10)에 적재되는 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체(10)의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐하는 상부몸체(20)를 포함하여 구성된다. Referring to the drawings, the heat insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention includes a lower body 10 on which a load such as a module having a top opened and a stack (stack) or a reformer is seated, And an upper body 20 coupled to an upper portion of the lower body 10 to seal the inner storage space.

이러한 본 발명에 따른 단열 하우징은 모든 배관이 하부로 향하도록 설계하였으며, 이에 따라 하부에 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 경도가 높으며, 단열성과 경량성을 고려한 단열층을 형성하도록 한다. 이를 위해 하부몸체(10)에 형성되는 단열층은 중간에 메인단열보드(14)와, 메인단열보드(14)보다 경도와 밀도가 높은 하드단열보드(12,16)가 메인단열보드(14)를 감싸도록 하고, 메인단열보드(14)와 하드단열보드(12,16) 사이에는 세라믹 울 완충단열보드(13)가 적층되도록 한다. The heat insulating housing according to the present invention is designed such that all pipes are directed downward, thereby forming a heat insulating layer having high hardness and considering heat insulating property and light weight so as to support a load applied to the bottom. For this purpose, the heat insulating layer formed on the lower body 10 includes a main heat insulating board 14 in the middle and hard heat insulating boards 12 and 16 having hardness and density higher than that of the main heat insulating board 14, And a ceramic wool cushioning insulation board 13 is laminated between the main insulation board 14 and the hard insulation boards 12 and 16.

이는 단열재가 수축팽창중에 금속과의 수축률이 달라 크랙이 발생하게 되는데, 세라믹 울 재질의 완충단열보드에 의해 외부충격이 완화되며 열적 수축 팽창에 의한 균열발생을 억제하여 내구성을 높이게 된다.This is because the shrinkage rate of the heat insulating material is different from that of the metal during shrinking and expansion. The external shock is alleviated by the ceramic heat insulating board of the wool material, and the durability is improved by suppressing cracking due to thermal shrinkage expansion.

아울러, 본 발명에 사용되는 단열보드는 1.5~2.5cm, 3~5cm, 5~7.5cm 등의 규격으로 사용되며, 단열보드의 성분은 건식실리카 (Fumed Silica), 산화알루미늄(Al2O3), 울 섬유(Fiber Wool) 등의 성분으로 이루어짐이 바람직하다. 특히, 본 발명에서 메인단열보드(14)는 SiO2가 80 ~ 90% 이상 함유되며, 하드단열보드는 Al2O3가 80% 이상 함유되도록 하여, 하드단열보드(12,16)가 메인단열보드(14)보다 밀도 및 경도가 더 높아지도록 한다.In addition, the heat insulating board used in the present invention is used in a standard of 1.5 to 2.5 cm, 3 to 5 cm, 5 to 7.5 cm, and the components of the heat insulating board are dry silica (Fumed Silica), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) , And wool fiber (Fiber Wool). Particularly, in the present invention, the main insulation board 14 contains 80 to 90% of SiO 2 , and the hard insulation board contains Al 2 O 3 of 80% or more so that the hard insulation boards 12, So that the density and hardness of the board 14 are higher.

도 2를 통해 하부몸체(10)의 단면구조를 통해 더욱 자세히 살펴보면, 하부몸체(10)는 단열재 설치공간이 형성되는 외부 제1 금속하우징(11)과, 하우징 내부 바닥에서 상부로 제1 하드단열보드(12), 제1 완충단열보드(13), 메인단열보드(14), 제2 완충단열보드(15), 제2 하드단열보드(16)가 순차적으로 적층되어 단열층을 형성하도록 한다.2, the lower body 10 includes an outer first metal housing 11 on which a space for installing a thermal insulating material is formed, a first hard insulating The board 12, the first cushioning insulation board 13, the main insulation board 14, the second cushioning insulation board 15 and the second hard insulation board 16 are sequentially laminated to form a heat insulation layer.

제1 금속하우징(11)은 서스(sus) 재질로 이루어짐이 바람직하며, 바닥면을 가지고 바닥면 상부 내측에 단열재 설치공간이 형성되는 용기로서, 상단부에는 외측면으로 플랜지(11a)가 형성된다.The first metal housing 11 is preferably made of a sus material. The first metal housing 11 is a container having a bottom surface and a space for installing a heat insulating material inside the upper part of the bottom surface, and a flange 11a is formed on the upper end.

제1 하드단열보드(12)는 상기 제1 금속하우징(11)의 내측 바닥면과 대응되는 형상과 크기로 형성되어, 제1 금속하우징(11)의 내측 바닥면에 부착된다. 즉, 제1 하드단열보드(12)는 백업 단열재로서 제1 금속하우징(11)의 바닥면 전체를 둘러싸도록 부착된다.The first hard insulating board 12 is formed in a shape and size corresponding to the inner bottom surface of the first metal housing 11 and attached to the inner bottom surface of the first metal housing 11. [ That is, the first hard thermal insulation board 12 is attached as a back-up insulating material so as to surround the entire bottom surface of the first metal housing 11.

제1 완충단열보드(13)는 제1 하드단열보드(12)와 대응되는 형상과 크기로 형성되어, 제1 하드단열보드(12)의 상면에 부착된다. 이러한 완충단열보드는 탄성을 가진 울 재질의 단열보드로 이루어짐이 바람직하다.The first cushioning insulation board 13 is formed in a shape and size corresponding to that of the first hard insulation board 12 and attached to the upper surface of the first hard insulation board 12. Such a buffering and insulating board is preferably made of a heat insulating board made of elastic wool.

메인단열보드(14)는 제1 완충단열보드(13)와 대응되는 형상과 크기로 형성되어, 제1 완충단열보드(13) 상면에 부착된다. The main insulation board 14 is formed in a shape and size corresponding to that of the first cushioning insulation board 13 and attached to the upper surface of the first cushioning insulation board 13.

그리고 제2 완충단열보드(15)는 메인단열보드(14)와 대응되는 형상과 크기로 형성되어, 메인단열보드(14) 상면에 부착된다.The second cushioning and insulating board 15 is formed in a shape and size corresponding to the main insulating board 14 and attached to the upper surface of the main insulating board 14.

즉, 제1 하드단열보드(12), 제1 완충단열보드(13), 메인단열보드(14) 및 제2 완충단열보드(15)는 동일한 크기와 형상으로 제1 금속하우징(11)의 내측 바닥면과 내측면에 밀착되어 단열층을 형성하도록 한다. 이러한 다층구조의 단열구조는 단일 단열재의 단층구조보다 단열효과가 더욱 우수하다.That is, the first hard insulating board 12, the first thermal insulating board 13, the main thermal insulating board 14 and the second thermal insulating board 15 are formed in the same size and shape as the inner side of the first metal housing 11 And a heat insulating layer is formed in close contact with the bottom surface and the inner surface. Such a multi-layered insulation structure is more excellent in insulation effect than a single-layered structure of a single insulation.

그리고 제2 하드단열보드(16)는 상면에 적재되는 고체산화물 연료전지용 셀, 스택 등 적재되는 물품의 하중을 지지하기 위해 제1 하드단열보드(12)보다 두꺼운 일정 두께 이상으로 형성된다. 본 발명에서는 제1 하드단열보드(12)가 1.5 ~ 2.5cm 정도의 두께로 형성되고, 제2 하드단열보드(16)는 3~5cm 정도로 최소 3cm 이상으로 형성되도록 한다. The second hard thermal insulation board 16 is formed to have a thickness greater than that of the first hard thermal insulation board 12 to support the loads of the stacked products such as the cell, stack, and the like for the solid oxide fuel cell mounted on the upper surface. In the present invention, the first hard thermal insulation board 12 is formed to a thickness of about 1.5 to 2.5 cm, and the second hard thermal insulation board 16 is formed to have a length of about 3 cm to 5 cm.

이러한 하부몸체(10) 내측 단열층의 최상층에 해당되는 제2 하드단열보드(16)는 제1 금속하우징(11)의 내측면과 일정간격 이격되도록 제2 완충단열보드(15) 상면에 부착된다. 즉, 제2 하드단열보드(16)의 두께만큼의 깊이로 제1 금속하우징(11)과 이격공간이 형성된다.The second hard thermal insulation board 16 corresponding to the uppermost layer of the inner insulation layer of the lower body 10 is attached to the upper surface of the second thermal insulation board 15 so as to be spaced apart from the inner surface of the first metal housing 11 by a predetermined distance. That is, the first metal housing 11 and the spacing space are formed at a depth corresponding to the thickness of the second hard thermal insulation board 16.

도 3을 통해 상부몸체(20)의 단열구조를 더욱 자세히 살펴보면, 상부몸체(20)는 내측에 단열부재가 설치되는 제2 금속하우징(21)과, 하우징 내측에 제3 하드단열보드(22), 제4 하드단열보드(23)가 부착된다.3, the upper body 20 includes a second metal housing 21 having a heat insulating member disposed on the inner side thereof, a third hard insulating board 22 disposed on the inner side of the housing, , And a fourth hard insulating board 23 are attached.

제2 금속하우징(21)은 외부에 작업자가 상부몸체(20)를 들어 하부몸체(10)에 결합하기 위한 파지부(21c)가 형성되며, 내부에는 하부몸체(10) 상면에 안착되는 스택(STACK) 또는 개질기가 포함된 모듈 등의 적재물들의 수납공간이 형성된다. 즉, 도면에서와 같이 상부 천장면으로는 밀폐되고 하부로는 개방되어 하부몸체(10)에 결합되기 위한 플랜지(21a)가 외측면으로 형성된다. 아울러, 제2 금속하우징(21)의 플랜지(21a) 하부에는 하부몸체(10)에 삽입되도록 제2 금속하우징(21)의 측면벽에서 플랜지(21c) 결합부분을 지나 하방으로 연장되는 연장측벽(21b)이 형성된다.The second metal housing 21 is provided with a grip portion 21c for an operator to engage with the lower body 10 by receiving the upper body 20 and a stacking portion 21c which is seated on the upper surface of the lower body 10 STACK) or a module including a reformer is formed. That is, as shown in the figure, the upper ceiling surface is formed with a flange 21a which is hermetically closed and opened to the lower side to be coupled to the lower body 10, as an outer surface. The flange 21a of the second metal housing 21 is provided with an extended side wall extending downward from the side wall of the second metal housing 21 through the flange 21c engaging portion to be inserted into the lower body 10 21b are formed.

상부몸체(20) 내부 단열재로 부착되는 제3 하드단열보드(22)는 하부몸체(10)에 부착되는 제1 하드단열보드(12)와 동일한 재질로서, 제2 금속하우징(21)의 내측 천장면과 내측 측벽면에 대응되는 형상과 크기로 형성되어, 제2 금속하우징(21)의 내측면에 백업 단열재로서, 내측면 전체를 둘러싸도록 부착된다. The third hard thermal insulation board 22 attached to the upper body 20 is made of the same material as the first hard thermal insulation board 12 attached to the lower body 10, And is attached to the inner surface of the second metal housing 21 as a backup heat insulating material so as to surround the entire inner surface.

제4 하드단열보드(23)는 하부몸체(10)의 제2 하드단열보드(16)와 같이 제3 하드단열보드(22)보다 두꺼운 일정 두께 이상으로 형성되어, 제3 하드단열보드(22)의 내측면에 부착된다. The fourth hard thermal insulation board 23 is formed to have a thickness greater than that of the third hard thermal insulation board 22 like the second hard thermal insulation board 16 of the lower body 10, As shown in Fig.

이러한 상부몸체(20)의 측벽면에 부착되는 제3 하드단열보드(22)는 제2 금속하우징(21)의 연장측벽(21b)까지 부착되며, 제4 하드단열보드(23)는 제3 하드단열보드(22)보다 길이가 짧게 형성되어, 제3 하드단열보드(22)가 부착된 연장측벽(21b)까지 부착되지 않고 제4 하드단열보드(23)의 하단면이 제3 하드단열보드(22)의 측면벽에 단턱지도록 부착된다.The third hard thermal insulation board 22 attached to the side wall surface of the upper body 20 is attached to the extended side wall 21b of the second metal housing 21 and the fourth hard thermal insulation board 23 is attached to the third hard The lower end surface of the fourth hard thermal insulating board 23 is not attached to the extended side wall 21b to which the third hard thermal insulating board 22 is attached, 22 on the side wall.

이에 따라 상부몸체(20)가 하부몸체(10)에 결합될 경우, 제2 금속하우징(21)의 연장측벽(21b)이 제1 금속하우징(11)의 내측면에 밀착되면서 제3 하드단열보드(22)의 하단부가 하부몸체(10)의 제2 완충단열보드(15)와 제1 금속하우징(11)의 내측면과 이격된 이격공간 내에 삽입되어, 제1 하드단열보드(12)의 측면과 제2 완충단열보드(15)의 상면에 밀착되며, 제4 하드단열보드(23)의 단턱진 하단면이 하부몸체(10)의 제2 하드단열보드(16)의 상면에 안착되어 내부 수납공간이 밀폐되도록 한다. Accordingly, when the upper body 20 is coupled to the lower body 10, the extended side wall 21b of the second metal housing 21 is brought into close contact with the inner surface of the first metal housing 11, The lower end of the first hard insulating board 12 is inserted into the spaced-apart space from the inner surface of the second cushioned thermal insulating board 15 of the lower body 10 and the inner surface of the first metal housing 11, The lower end surface of the fourth hard thermal insulating board 23 is seated on the upper surface of the second hard thermal insulating board 16 of the lower body 10, Ensure that the space is sealed.

또한, 상부몸체(20)와 하부몸체(10)의 고정은 각 몸체의 측면에 형성된 플랜지(11a,21a)의 결합공에 볼트로 체결하여 결합시키며, 이때에 하부몸체(10)의 울 재질의 완충단열보드가 압착되면서 내부 밀폐력이 더욱 높아지도록 한다.The fixing of the upper body 20 and the lower body 10 is accomplished by fastening bolts to the coupling holes of the flanges 11a and 21a formed on the side surfaces of the respective bodies, The cushioning insulation board is squeezed to further increase the internal sealing force.

아울러, 제2 금속하우징(21)의 내측 천장면에는 H자 형상의 보강프레임(미도시)이 결합되어 단열 하우징 내부 상부측에 뜨거운 열기에 의한 열변형을 방지하도록 보강프레임에 의해 보강되도록 한다.In addition, an H-shaped reinforcing frame (not shown) is coupled to the inner ceiling of the second metal housing 21 so as to be reinforced by the reinforcing frame to prevent thermal deformation due to hot heat on the upper portion inside the heat insulating housing.

아래에서는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다.In the following, we will explain in more detail how to make an insulating housing for solid oxide fuel cells.

도 4는 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 순서를 나타낸 순서도이고, 도 5는 제1 금속하우징 내 단열재 부착단계를 도시한 도면이고, 도 6은 제2 금속하우징 내 단열재 부착단계를 도시한 도면이고, 도 7과 도 8은 상부몸체를 하부몸체에 고정하는 단계를 도시한 도면이다. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for manufacturing an insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention, FIG. 5 is a view showing a step of adhering a heat insulating material in a first metal housing, FIG. And FIGS. 7 and 8 are views showing a step of fixing the upper body to the lower body.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법은 제1 금속하우징 배치단계(S410), 제1 금속하우징 내 단열층 형성단계(S420), 제2 금속하우징 배치단계(S430), 제2 금속하우징 내 단열층 형성단계(S440), 제2 금속하우징 결합위치 배치단계(S450) 및 제1,2 금속하우징 고정단계(S460)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a method for manufacturing an insulating housing for a solid oxide fuel cell according to the present invention includes a first metal housing placement step (S410), a heat insulating layer formation step (S420) in a first metal housing, a second metal housing placement step (S430) A heat insulating layer forming step S440, a second metal housing joining position placing step S450, and a first and second metal housing fixing step S460 in the second metal housing.

제1 금속하우징 배치단계(S410)에서는 상부가 개방되어 내부에 단열재 설치공간이 형성되며, 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 하부몸체(10)에 해당하는 제1 금속하우징(11)을 밀폐된 바닥면이 하부로 향하게 배치한다.In the first metal housing disposing step S410, the upper portion is opened to form a space for installing a heat insulating material therein. The first metal housing 11 corresponding to the lower body 10 of the heat insulating housing for a solid oxide fuel cell is sealed As shown in Fig.

제1 금속하우징 내 단열층 형성단계(S420)에서는 제1 금속하우징(11) 내부에 다층으로 제1 하드단열보드(12), 제1 완충단열보드(13), 메인단열보드(14), 제2 완충단열보드(15), 제1 하드단열보드(12)가 순차적으로 적층되도록 한다.In the heat insulating layer forming step S420 of the first metal housing, the first hard insulating board 12, the first insulating insulating board 13, the main insulating board 14, the second hard insulating board 14, The cushioning insulating board 15, and the first hard insulating board 12 are sequentially stacked.

먼저, 제1 금속하우징(11)의 내측 바닥면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제1 하드단열보드(12)를 상기 제1 금속하우징(11)의 내측 바닥면에 부착시킨다.First, a first hard thermal insulation board 12 cut to a shape and size corresponding to the inner bottom surface of the first metal housing 11 is attached to the inner bottom surface of the first metal housing 11. [

그리고 제1 하드단열보드(12)와 대응되는 형상과 크기로 재단된 제1 완충단열보드(13)를 제1 하드단열보드(12) 상면에 부착시키고, 제1 완충단열보드(13)와 대응되는 형상과 크기로 재단된 메인단열보드(14)를 제1 완충단열보드(13) 상면에 부착시키고, 다시 메인단열보드(14)와 대응되는 형상과 크기로 재단된 제2 완충단열보드(15)를 메인단열보드(14) 상면에 부착한다. The first cushioning and insulation board 13 cut in a shape and size corresponding to the first hard insulation board 12 is attached to the upper surface of the first hard insulation board 12 and the first cushioning and insulation board 13 And a second cushioning and insulation board 15 cut in a shape and size corresponding to the main insulation board 14 is attached to the upper surface of the first cushioning and insulation board 13, ) Is attached to the upper surface of the main insulating board (14).

그리고 하부몸체(10) 내부에 적층되는 단열층의 최상부에 해당되는 제2 하드단열보드(16)를 제2 완충단열보드(15)의 상면에 부착시킨다. 이러한 제2 하드단열보드(16)는 제1 하드단열보드(12)보다 두꺼운 두께로 형성되고, 제1 금속하우징(11)의 내측면 전 둘레에 걸쳐 일정 이격공간이 형성되도록 재단된다.Then, the second hard insulating board 16 corresponding to the uppermost portion of the insulating layer stacked inside the lower body 10 is attached to the upper surface of the second buffer insulating board 15. The second hard insulating board 16 is formed to be thicker than the first hard insulating board 12 and is cut so that a predetermined space is formed over the entire inner surface of the inner surface of the first metal housing 11.

이와 같은 하부몸체(10)의 단열구조는 메인단열보드(14)를 경도가 높은 하드단열보드 백업제로 감싸도록 하며, 그 사이에 외부충격을 완화시키고 열적 수축팽창에 의한 내구성을 높이기 위해 세라믹 울 재질의 완충단열보드(13)를 삽입시키도록 한다.The heat insulating structure of the lower body 10 covers the main heat insulating board 14 with a hard hard insulating board backing agent having a high hardness. In order to alleviate an external impact therebetween and to enhance durability due to thermal contraction and expansion, Of the cushioning and insulating board 13 is inserted.

제2 금속하우징(21) 배치단계(S430)에서는 상부가 밀폐되고 상기 하부몸체(10)에 적재되는 스택(STACK) 또는 개질기가 포함된 모듈 등의 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체(10)의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐시키도록 하는 상부몸체(20)에 해당하는 제2 금속하우징(21)이 밀폐된 상부면을 하부로 향하게 하여 상부가 개방되도록 배치시킨다. 다시 말하자면, 제2 금속하우징(21)을 뒤집어 상부 천장면이 하부로 향하게 하고 상부가 개방되도록 하여, 내부 단열재 설치가 용이하도록 하기 위함이다.In the step of arranging the second metal housing 21 (S430), a storage space for accommodating therein a load such as a module including a stack or a reformer, which is hermetically sealed and loaded on the lower body 10, is formed A second metal housing 21 corresponding to an upper body 20 which is coupled to an upper portion of the lower body 10 to seal the inner storage space, . In other words, the second metal housing 21 is turned upside down so that the upper ceiling surface is directed downward and the upper part is opened, thereby facilitating the installation of the inner heat insulating material.

제2 금속하우징(21) 내 단열층 형성단계(S440)에서는 제2 금속하우징(21)의 내측 천장면에 제3 천장면 하드단열보드(22a)와 제4 천장면 하드단열보드(23a)가 부착된 다음, 제2 금속하우징(21)의 내측 측벽면에 제3 측벽면 하드단열보드(22a)와 제4 측벽면 하드단열보드(23b)가 순처적으로 적층된다.In the heat insulating layer forming step S440 of the second metal housing 21, the third ceiling hard insulating board 22a and the fourth ceiling hard insulating board 23a are attached to the inner ceiling of the second metal housing 21 A third sidewall hard and thermal insulation board 22a and a fourth sidewall hard insulation board 23b are stacked in turn on the inner sidewall surfaces of the second metal housing 21. [

먼저, 제2 금속하우징(21)의 내측 천장면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제3 천장면 하드단열보드(22a)를 제2 금속하우징(21)의 내측 천장면에 부착시키고, 제3 천장면 하드단열보드(22a)보다 두꺼운 두께로 형성되고, 제2 금속하우징(21)의 내측면 전 둘레에 걸쳐 일정 이격공간이 형성되도록 재단된 제4 천장면 하드단열보드(23a)를 제3 천장면 하드단열보드(22a)의 상면에 부착시켜 천장면의 단열층을 먼저 형성시킨다.First, a third ceiling hard heat-insulating board 22a cut in a shape and size corresponding to the inner ceiling of the second metal housing 21 is attached to the inner ceiling of the second metal housing 21, The fourth metal sheet hard insulating board 23a having a thickness greater than that of the first metal sheet 22a and having a predetermined space formed around the entire inner surface of the second metal housing 21 is cut into third And is adhered to the upper surface of the ceiling hard insulating board 22a to form a heat insulating layer of the ceiling scene first.

그런 다음, 제2 금속하우징(21)의 내측 측벽면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제3 측벽면 하드단열보드를 상기 제2 금속하우징(21)의 내측면과 상기 제4 천장면 하드단열보드(23a) 사이 이격공간내에 삽입시켜 상기 제2 금속하우징(21)의 내측 측벽면 전체에 부착시킨다. 여기서 제3 측벽면 하드단열보드는 제2 금속하우징(21)의 연장측벽(21b)의 내측면까지 부착되도록 한다. Then, a third sidewall surface hard insulating board cut in a shape and size corresponding to the inner sidewall surface of the second metal housing 21 is inserted into the inner surface of the second metal housing 21 and the fourth sidewall hard- Is inserted into the spacing space between the boards (23a) and attached to the entire inside side wall surface of the second metal housing (21). Where the third sidewall hard-insulating board is attached to the inner side of the extended side wall 21b of the second metal housing 21. [

그리고 제3 측벽면 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되는 제4 측벽면 하드단열보드(23b)를 제3 측벽면 하드단열보드(22b) 상면에 부착시키되, 제4 측벽면 하드단열보드(23b)의 하부면이 제4 천장면 하드단열보드(23a)의 상면에 밀착되고, 제4 측벽면 하드단열보드(23b)의 상단부가 제3 측벽면 하드단열보드(22b)와 단턱지도록 부착된다.The fourth sidewall surface hard thermal insulator board 23b is thicker than the third sidewall surface hard insulator board 23b. The fourth sidewall surface hard insulator board 23b is attached to the upper surface of the third sidewall surface hard thermal insulator board 22b. The upper surface of the fourth sidewall surface hard thermal insulating board 23b is attached to the third sidewall surface hard thermal insulating board 22b.

이와 같이 제2 금속하우징(21)의 내측 천장면을 먼저 단열재를 시공한 다음, 제2 금속하우징(21)의 측벽면에 천장면 단열보드와 단차를 두어 단열보드를 결합시켜 모서리 결합부분에서 열누출을 최대한 방지하도록 한다.In this way, the inner surface of the second metal housing 21 is first subjected to the heat insulating material, and then the side surface of the second metal housing 21 is stepped with the ceiling surface heat insulating board to join the heat insulating board, Avoid leakage as much as possible.

또한, 제2 금속하우징(21) 내부에 단열층을 형성시킨 다음, 제3, 제4 하드단열보드(22,23)가 부착된 모서리 부분 등의 틈사에 세라믹 본드 또는 세라믹 코팅재인 플라스트로 마감처리하여 단열재간의 고정력을 제공하며, 모서리 등의 틈사이에 가스가 새거나 열손실이 이루어지는 것을 방지하도록 한다. In addition, after a heat insulating layer is formed in the second metal housing 21, the gaps between the third and fourth hard thermal insulating boards 22 and 23 are finished with a ceramic bond or a plastic coating material It provides a fixing force between the heat insulating materials and prevents gas leakage or heat loss between gaps such as corners.

제2 금속하우징(21) 결합위치 배치단계(S450)에서는 상기와 같이 제2 금속하우징(21) 내부에 단열층을 형성시킨 다음, 제2 금속하우징(21)의 천장면이 상부로 향하도록 상부몸체(20)를 뒤집은 다음, 하부몸체(10)의 상부에 배치시킨다. In step S450, the second metal housing 21 is coupled to the second metal housing 21 so that the upper surface of the second metal housing 21 faces upward, (20) is turned upside down and then placed on top of the lower body (10).

제1,2 금속하우징 고정단계(S460)에서는 제1,2 금속하우징(11,21)의 외부에 각각 형성된 플랜지(11a,21a)를 볼트로 고정하여 결합력을 높이도록 하며, 내부공간을 밀폐시키도록 하는 것으로서, 제3 측벽면 하드단열보드(22b)가 제1 금속하우징(11)의 내측면 전둘레에 걸쳐 형성된 이격공간에 삽입되어 제2 하드단열보드(16)의 측면과 제1 금속하우징(11)의 내측면에 밀착되고, 제4 측벽면 하드단열보드(23b)의 단턱진 상단부가 하부몸체(10)의 제2 하드단열보드(16)의 상면에 밀착되어 단열 하우징의 각 모서리 부분의 밀폐가 완벽하게 이루어지도록 하며, 아울러 울 재질의 완충단열보드가 압착되어 시일(seal)이 보다 우수하게 된다.In the first and second metal housing fixing step S460, the flanges 11a and 21a formed on the outer sides of the first and second metal housings 11 and 21 are bolted to increase the coupling force, The third sidewall surface hard insulating board 22b is inserted into the spacing space formed around the front inner circumference of the first metal housing 11 so that the side surface of the second hard insulating board 16 and the side surface of the first metal housing 11, And the stepped upper end portion of the fourth sidewall surface hard thermal insulating board 23b is brought into close contact with the upper surface of the second hard thermal insulating board 16 of the lower body 10 so that each corner portion of the heat insulating housing And the cushioning and insulation board of the wool material is pressed to make the seal more excellent.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims should include all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention.

10 : 하부몸체
11 : 제1 금속하우징 11a : 플랜지
12 : 제1 하드단열보드 13 : 제1 완충단열보드
14 : 메인단열보드 15 : 제2 완충단열보드
16 : 제2 하드단열보드
20 : 상부몸체
21 : 제2 금속하우징 21a : 플랜지
21b : 연장측벽 21c : 파지부
22 : 제3 하드단열보드
22a : 제3 천장면 하드단열보드 22b : 제3 측벽면 하드단열보드
23 : 제4 하드단열보드 23a : 제4 천장면 하드단열보드
23b : 제4 측벽면 하드단열보드 10: Lower body
11: first metal housing 11a: flange
12: first hard insulating board 13: first hardening insulating board
14: main insulation board 15: second cushioning insulation board
16: second hard insulating board
20: upper body
21: second metal housing 21a: flange
21b: extension side wall 21c:
22: Third hard insulation board
22a: a third-tier hard insulation board 22b: a third-sided-wall hard insulation board
23: fourth hard insulating board 23a: fourth hard hard insulating board
23b: fourth side wall hard insulation board

Claims (8)

상부가 개방되어 적재물이 안착되는 하부몸체와, 상부가 밀폐되고 상기 하부몸체에 적재되는 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐하는 상부몸체를 포함하되,
상기 하부몸체에 형성되는 단열층은 메인단열보드에 상기 메인단열보드보다 경도와 밀도가 높은 하드단열보드가 감싸도록 하고, 단열층 내부 사이에 세라믹 울 완충단열보드가 적층되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징.
A lower body to which the upper part is opened and a load is seated, a storage space for storing therein the load which is hermetically sealed at the upper part and is loaded on the lower body, Including the body,
Wherein the heat insulating layer formed on the lower body includes a hard insulating board having a hardness and density higher than that of the main insulating board on the main insulating board and a ceramic wool insulating and insulating board is laminated between the inside of the insulating board. Insulated housing.
제 1항에 있어서,
상기 하부몸체는
내부에 단열재 설치공간이 형성되는 제1 금속하우징과,
상기 제1 금속하우징의 내측 바닥면과 대응되는 형상과 크기로 상기 제1 금속하우징 내측면에 부착되는 제1 하드단열보드와,
상기 제1 하드단열보드와 대응되는 형상과 크기로 상기 제1 하드단열보드 상면에 부착되는 제1 완충단열보드와,
상기 제1 완충단열보드와 대응되는 형상과 크기로 상기 제1 완충단열보드 상면에 부착되되, 상기 하드단열보드보다 밀도 및 경도가 낮은 메인단열보드와,
상기 메인단열보드와 대응되는 형상과 크기로 상기 메인단열보드 상면에 부착되는 제2 완충단열보드 및,
상면에 적재되는 적재물의 하중을 지지하기 위해 상기 제1 하드단열보드보다 두꺼운 일정 두께 이상으로 형성되며, 상기 제1 금속하우징의 내측면과 일정간격 이격되도록 상기 제2 완충단열보드 상면에 부착되는 제2 하드단열보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징.
The method according to claim 1,
The lower body
A first metal housing in which a heat insulating material installation space is formed,
A first hard insulating board attached to an inner side surface of the first metal housing in a shape and size corresponding to an inner bottom surface of the first metal housing,
A first cushioning and insulation board attached to an upper surface of the first hard insulation board in a shape and size corresponding to the first hard insulation board,
A main insulation board attached to the top surface of the first cushioning insulation board in a shape and size corresponding to the first cushioning insulation board and having a density and hardness lower than that of the hard insulation board,
A second cushioning and insulation board attached to the upper surface of the main insulation board in a shape and size corresponding to the main insulation board,
Wherein the second hard insulating board is formed to have a thickness greater than that of the first hard thermal insulating board to support a load of the load mounted on the upper surface of the first hard insulating board and is spaced apart from the inner surface of the first metal housing by a predetermined distance, 2 < / RTI > hard insulating board. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제 2항에 있어서,
상기 상부몸체는
하부가 개방되어 내부에 상기 하부몸체에 안착되는 적재물 수납공간이 형성되는 제2 금속하우징과,
상기 제2 금속하우징의 내측 천장면 또는 내측 측벽면과 대응되는 형상과 크기로 상기 제2 금속하우징의 내측면에 부착되는 제3 하드단열보드와,
상기 제3 하드단열보드보다 두꺼운 일정 두께 이상으로 형성되어, 상기 제3 하드단열보드의 내측면에 부착되는 제4 하드단열보드를 포함하되,
상기 상부몸체의 측벽면에 부착되는 제4 하드단열보드는 상기 제3 하드단열보드보다 짧은 길이로 하단부가 상기 제3 하드단열보드와 단턱지도록 부착되어,
상기 상부몸체를 상기 하부몸체에 결합할 경우, 상기 제3 하드단열보드가 상기 하부몸체의 제2 완충단열보드와 제1 금속하우징과의 이격공간에 삽입되어 밀착되며, 상기 제4 하드단열보드의 단턱진 하단면이 상기 하부몸체의 제2 하드단열보드의 상면에 안착되어 내부 수납공간이 밀폐되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징.
3. The method of claim 2,
The upper body
A second metal housing in which a lower portion is opened and a load storage space is formed to be seated in the lower body,
A third hard thermal insulation board attached to the inner surface of the second metal housing in a shape and size corresponding to the inner ceiling surface or the inner side wall surface of the second metal housing,
And a fourth hard insulating board formed to have a thickness greater than that of the third hard insulating board and attached to an inner surface of the third hard insulating board,
The fourth hard thermal insulation board attached to the sidewall of the upper body is attached to the third hard thermal insulation board so that its lower end is shorter than the third hard thermal insulation board,
When the upper body is coupled to the lower body, the third hard thermal insulation board is inserted into the space separated from the second cushioning insulation board of the lower body and the first metal housing, And the bottom surface of the step is seated on the upper surface of the second hard thermal insulation board of the lower body to seal the inner storage space.
제 3항에 있어서,
상기 제2 금속하우징의 내측 천장면에는 보강프레임이 결합되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징.
The method of claim 3,
And a reinforcement frame is coupled to the inner ceiling of the second metal housing.
상부가 개방되어 내부에 단열재 설치공간이 형성되며, 내부에 적층되는 단열재의 상면에 적재물이 안착되는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징의 하부몸체에 해당하는 제1 금속하우징을 상부가 개방되도록 밀폐된 바닥면이 하부로 향하게 배치시키는 단계;
상기 제1 금속하우징 내부 바닥면에 복수개의 단열재를 적층시켜 단열층을 형성시키는 단계;
상부가 밀폐되고 상기 하부몸체에 적재되는 적재물을 내부에 수납하기 위한 수납공간이 형성되며, 상기 하부몸체의 상부에 결합되어 내부 수납공간을 밀폐시키도록 하는 상부몸체에 해당하는 제2 금속하우징의 밀폐된 상부면이 하부로 향하게 하여 상부가 개방되도록 배치시키는 단계;
상기 제2 금속하우징 내부 천장면과 측벽면에 복수개의 단열재를 적층시켜 단열층을 형성시키는 단계;
상기 제2 금속하우징의 천장면이 상부로 향하도록 상기 상부몸체을 뒤집어서 상기 하부몸체의 상부에 배치시키는 단계;
상기 상부몸체와 하부몸체를 결합수단에 의해 체결하여 내부공간이 밀폐되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법.
A first metal housing corresponding to a lower body of the heat insulating housing for a solid oxide fuel cell in which an upper portion is opened and a space for installing a heat insulating material is formed therein and a load is placed on the upper surface of the heat insulating material stacked inside, Directing it downward;
Forming a heat insulating layer by laminating a plurality of heat insulating materials on a bottom surface of the first metal housing;
A second metal housing corresponding to an upper body which is coupled to an upper portion of the lower body and seals the inner storage space, the upper body being hermetically sealed, a storage space for storing therein a load to be stored on the lower body, Placing the upper surface of the upper part facing down and opening the upper part;
Forming a heat insulating layer by laminating a plurality of heat insulating materials on a ceiling surface and sidewall surfaces of the second metal housing;
Placing the upper body over the upper body so that the ceiling of the second metal housing faces upward;
And tightening the upper body and the lower body by coupling means to seal the inner space.
제 5항에 있어서,
상기 제1 금속하우징 내부에 단열층을 형성시키는 단계는
상기 제1 금속하우징의 내측 바닥면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제1 하드단열보드를 상기 제1 금속하우징의 내측 바닥면에 부착시키는 단계;
상기 제1 하드단열보드와 대응되는 형상과 크기로 재단된 제1 완충단열보드를 상기 제1 하드단열보드 상면에 부착시키는 단계;
상기 제1 완충단열보드와 대응되는 형상과 크기로 재단된 메인단열보드를 상기 제1 완충단열보드 상면에 부착시키는 단계;
상기 메인단열보드와 대응되는 형상과 크기로 재단된 제2 완충단열보드를 상기 메인단열보드 상면에 부착시키는 단계;
상기 제1 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되고, 상기 제1 금속하우징의 내측면 전 둘레에 걸쳐 일정 이격공간이 형성되도록 재단된 제2 하드단열보드를 상기 제2 완충단열보드의 상면에 부착하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법.
6. The method of claim 5,
The step of forming a heat insulating layer in the first metal housing
Attaching a first hard thermal insulation board, cut to a shape and size corresponding to an inner bottom surface of the first metal housing, to an inner bottom surface of the first metal housing;
Attaching a first cushioning insulation board cut to a shape and size corresponding to the first hard insulation board to the upper surface of the first hard insulation board;
Attaching a main insulation board cut to a shape and size corresponding to the first cushioning insulation board to the top surface of the first cushioning insulation board;
Attaching a second cushioning and insulation board cut to a shape and size corresponding to the main insulation board to the upper surface of the main insulation board;
A second hard insulating board formed to have a thickness greater than that of the first hard insulating board and having a predetermined space formed to surround the entire inner surface of the first metal housing, Step; Wherein the solid oxide fuel cell comprises a plurality of solid oxide fuel cells.
제 5항에 있어서,
상기 제2 금속하우징 내부에 단열층을 형성시키는 단계는
상기 제2 금속하우징의 내측 천장면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제3 천장면 하드단열보드를 상기 제2 금속하우징의 내측 천장면에 부착시키는 단계;
상기 제3 천장면 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되고, 상기 제2 금속하우징의 내측면 전 둘레에 걸쳐 일정 이격공간이 형성되도록 재단된 제4 천장면 하드단열보드를 상기 제3 천장면 하드단열보드의 상면에 부착하는 단계;
상기 제2 금속하우징의 내측 측벽면과 대응되는 형상과 크기로 재단된 제3 측벽면 하드단열보드를 상기 제2 금속하우징의 내측면과 상기 제4 천장면 하드단열보드 사이 이격공간내에 삽입시켜 상기 제2 금속하우징의 내측 측벽면 전체에 부착시키는 단계;
상기 제3 측벽면 하드단열보드보다 두꺼운 두께로 형성되는 제4 측벽면 하드단열보드를 상기 제3 측벽면 하드단열보드 상면에 부착시키되, 제4 측벽면 하드단열보드의 하부면이 상기 제4 천장면 하드단열보드의 상면에 밀착되고, 상기 제4 측벽면 하드단열보드의 단부가 상기 제3 측벽면 하드단열보드와 단턱지도록 부착되는 단계를 포함하여,
상기 상부몸체를 상기 하부몸체에 결합할 경우, 상기 제3 측벽면 하드단열보드가 상기 제1 금속하우징의 내측면 전둘레에 걸쳐 형성된 이격공간에 삽입되고, 상기 제4 측벽면 하드단열보드의 단턱진 상부면이 상기 하부몸체의 제2 하드단열보드의 상면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법.
6. The method of claim 5,
The step of forming a heat insulating layer in the second metal housing
Attaching a third ceiling hard insulating board cut to a shape and size corresponding to an inner ceiling of the second metal housing to an inner ceiling of the second metal housing;
A fourth metal sheet hard insulating board formed to have a thickness greater than that of the third metal sheet hard insulating board and cut to form a predetermined space over the entire inner surface of the inner surface of the second metal housing, Attaching to an upper surface of the board;
Inserting a third sidewall surface hard insulating board cut in a shape and size corresponding to the inner sidewall surface of the second metal housing into the space between the inner surface of the second metal housing and the fourth tier hard insulating board, Adhering to the entire inner sidewall surface of the second metal housing;
A fourth sidewall surface hard insulating board formed to have a thickness greater than that of the third sidewall surface hard thermal insulating board is attached to the upper surface of the third sidewall surface hard insulating board, And adhering to the upper surface of the scene hard insulating board and attaching the end of the fourth sidewall surface hard thermal insulating board to the third sidewall surface hard insulating board,
When the upper body is coupled to the lower body, the third sidewall surface hard thermal insulator board is inserted into a spaced space formed over the entire inner surface of the inner surface of the first metal housing, And the upper surface of the tongue is brought into close contact with the upper surface of the second hard thermal insulation board of the lower body.
제 7항에 있어서,
상기 제3, 제4 하드단열보드를 부착시킨 다음, 상기 단열보드가 부착된 모서리 부분을 세라믹 본드 또는 세라믹 코팅제로 마감처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료전지용 단열 하우징 제작 방법.
8. The method of claim 7,
Further comprising the step of attaching the third and fourth hard thermal insulating boards and then finishing the corner portions to which the thermal insulating board is attached using a ceramic bond or a ceramic coating agent.
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