KR102431680B1 - Gas transper module of co-electrolysis system and gas transper module assembly thereof - Google Patents

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Abstract

공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 및 가스 이송용 모듈 어셈블리가 소개된다.
이 중에서 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈은 전지 스텍이 체결 가능한 복수 개의 체결부가 제공되고, 복수 개의 체결부 사이를 연결하는 바닥 유로부가 내부에 구비되는 바닥 블록과, 바닥 블록의 일측 가장자리부에 수직되게 연결되고 바닥 유로부의 단부와 수직되게 연결되는 벽체 유로부가 내부에 구비되는 벽체 블록과, 전지 스텍이 체결부에 압착되도록 체결부에 장착되는 압착 탄성부재를 포함할 수 있다.A module for gas transport and a module assembly for gas transport in an electrolysis system are introduced.
Among them, the gas transport module of the static electrolysis system is provided with a plurality of fastening parts to which the battery stack can be fastened, a bottom block having a bottom flow path connecting the plurality of fastening parts therein, and a bottom block perpendicular to one edge of the bottom block It may include a wall block which is connected to be connected and vertically connected to the end of the floor flow passage part is provided therein, and a compression elastic member mounted to the fastening part so that the battery stack is compressed to the fastening part.

Description

공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 및 가스 이송용 모듈 어셈블리{GAS TRANSPER MODULE OF CO-ELECTROLYSIS SYSTEM AND GAS TRANSPER MODULE ASSEMBLY THEREOF} A module for gas transport in an electrolytic system and a module assembly for gas transport

본 발명은 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 및 가스 이송용 모듈 어셈블리에 대한 발명이다. The present invention relates to a module for gas transport and a module assembly for gas transport in an idle electrolysis system.

일반적으로, SOEC(고체 산화물 전기분해 전지) 스텍에는, 연료전지와 마찬가지로 주로 YSZ(Yttria-stabilized zirconia) 기반의 산소이온 전도성 전해질을 적용한 캐소드와 애노드로 구성된 층막 구조의 전극이 사용되고 있다. In general, in a SOEC (solid oxide electrolysis cell) stack, like a fuel cell, a layer-film structure electrode composed of a cathode and an anode to which an oxygen ion conductive electrolyte based on Yttria-stabilized zirconia (YSZ) is mainly applied is used.

캐소드에서는 이산화탄소와 물이 전기화학적으로 분해되면서 합성가스, 즉 CO 와 H2가 주성분인 가스가 발생되며, 전극의 구조적인 특징과 높은 온도, 전극 및 전해질 소재의 화학적 특성으로 인해 800℃ 이상의 고온에서 반응이 잘 이루어지기 때문에 반응에 필요한 연료와 공기를 예열시킨 후 이를 전극에 고르게 공급하고 생성된 가스를 배출시키는 장치 구성이 필요하다. At the cathode, carbon dioxide and water are electrochemically decomposed to generate syngas, that is, a gas containing CO and H 2 as the main components. Because the reaction takes place well, it is necessary to preheat the fuel and air necessary for the reaction, then supply them evenly to the electrode and configure a device for discharging the generated gas.

공전해 시스템 적용 가능한 SOEC 스텍의 경우에는, 물(스팀)과 이산화탄소로부터 합성가스 제조 효율을 증대시키기 위한 전극 효율성 확보 및 SOEC 스텍 모듈과 관련된 기술 개발의 일환으로 고온의 반응가스를 전극에 고르게 공급하기 위한 분배기술 개발이 진행되었고, 그 결과로 일정 수준의 성능 향상이 이루어져 왔다. 그러나 이러한 기술은 1개의 SOEC 스텍 모듈 구성에 사용되는 기술이다. In the case of an SOEC stack that can be applied to an electrolysis system, it is necessary to evenly supply high-temperature reaction gas to the electrode as part of securing electrode efficiency to increase the efficiency of synthesis gas production from water (steam) and carbon dioxide and developing technology related to the SOEC stack module. Distribution technology has been developed for this purpose, and as a result, a certain level of performance has been improved. However, this technology is used to construct one SOEC stack module.

그리고 다수개의 모듈을 1개의 블록으로 설계한 사례도 있지만, 모듈 개수를 추가시키기 위해서는 블록 전체를 재설계하거나 기존에 설계된 모듈을 병렬로 연결하여 사용해야하기 때문에 블록 연결 배관이 복잡해지는 단점이 있다. 따라서 블록 전체를 재설계하는 방법의 경우에는, 블록 설계에 따른 인적자원 및 설계/검토에 상당한 기간이 소요되고, 다수개의 모듈을 병렬로 연결하여 사용할 경우에는 각각의 모듈에 반응가스 공급 배관을 연결해야하기 때문에 장치가 복잡해지는 단점이 있다.In addition, there are cases in which multiple modules are designed as one block, but in order to add the number of modules, the entire block must be redesigned or existing designed modules must be connected in parallel and used, so the block connection piping becomes complicated. Therefore, in the case of redesigning the entire block, it takes a considerable period of time for human resources and design/review according to the block design. There is a disadvantage in that the device becomes complicated because it has to be done.

특히, SOEC 스텍은 고온의 운전온도 유지가 필요하므로 고온의 공급 가스와 반응 후 냉각된 배출 가스 분리가 필요하지만 배관으로 연결된 장치의 경우 공간적 제약으로 연결 배관 분리 및 단열작업에 어려움이 있다. 또한 1개의 SOEC 스텍 모듈이 손상되면 해당되는 블록을 해체한 후 점검을 진행해야하기 때문에 전체 시스템 운전 종료 후 작업 진행이 필요하므로 점검에 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다.In particular, the SOEC stack needs to maintain a high operating temperature, so it is necessary to separate the hot supply gas and the cooled exhaust gas after reaction. In addition, if one SOEC stack module is damaged, it is necessary to dismantle the corresponding block and proceed with the inspection. Therefore, it is necessary to proceed with the operation after the operation of the entire system is completed, so the inspection takes a lot of time and money.

특허문헌 : 국내 등록특허 10-1395049호 (2014. 05. 08. 등록)Patent Literature: Domestic Registered Patent No. 10-1395049 (Registered on May 08, 2014)

본 발명의 실시예들은 간단한 조립 방식으로도 스텍 모듈 확장이 가능한 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 및 가스 이송용 모듈 어셈블리를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a module for gas transport and a module assembly for gas transport of an idle electrolysis system in which a stack module can be expanded even by a simple assembly method.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전지 스텍이 체결 가능한 복수 개의 체결부가 제공되고, 복수 개의 상기 체결부 사이를 연결하는 바닥 유로부가 내부에 구비되는 바닥 블록; 상기 바닥 블록의 일측 가장자리부에 수직되게 연결되고, 상기 바닥 유로부의 단부와 수직되게 연결되는 벽체 유로부가 내부에 구비되는 벽체 블록; 및 상기 전지 스텍이 상기 체결부에 압착되도록 상기 체결부에 장착되는 압착 탄성부재를 포함하는 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a plurality of fastening parts to which the battery stack can be fastened, and a bottom block having a bottom flow path connecting the plurality of fastening parts therein; a wall block vertically connected to one edge of the floor block and having a wall passage part vertically connected to an end of the floor passage part; and a compression elastic member mounted to the fastening part so that the battery stack is compressed to the fastening part.

이때, 상기 벽체 유로부는 공기의 공급이 이루어지는 공기 공급유로; 및 반응 가스의 공급이 이루어지는 가스 공급유로를 포함하고, 상기 바닥 유로부는 일단이 상기 공기 공급유로에 연결되고 타단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 공기 공급유로로부터 공급받은 상기 공기를 상기 전지 스텍으로 안내하는 공급 공기 이송유로; 및 일단이 상기 가스 공급유로에 연결되고 타단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 가스 공급유로로부터 공급받은 상기 반응 가스를 상기 전지 스텍으로 안내하는 반응 가스 이송유로를 포함할 수 있다.At this time, the wall flow passage portion is an air supply passage through which air is supplied; and a gas supply passage through which the reaction gas is supplied, wherein one end of the bottom flow passage is connected to the air supply passage and the other end is connected to the fastening part, and the air supplied from the air supply passage is transferred to the battery stack. guiding supply air conveying path; and a reactive gas transfer passage having one end connected to the gas supply passage and the other end connected to the fastening portion to guide the reactive gas supplied from the gas supply passage to the battery stack.

또한, 상기 바닥 유로부는 일단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 전지 스텍으로부터 배출되는 공기를 상기 벽체 유로부측으로 안내하는 배출 공기 이송유로; 일단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 전지 스텍으로부터 배출되는 합성 가스를 상기 벽체 유로부측으로 안내하는 합성 가스 이송유로를 포함하고, 상기 벽체 유로부는 일단이 상기 배출 공기 이송유로의 타단과 연결되어, 상기 배출 공기 이송유로로부터 상기 공기를 전달받아 상기 벽체 블록의 외부로 배출하는 공기 배출유로; 및 일단이 상기 합성 가스 이송유로의 타단과 연결되어, 상기 합성 가스 이송유로로부터 상기 합성 가스를 전달받아 상기 벽체 블록의 외부로 배출하는 합성 가스 배출유로를 포함할 수 있다.In addition, the bottom flow path part has one end connected to the fastening part, the discharge air conveying path for guiding the air discharged from the battery stack to the wall flow path side; one end is connected to the fastening portion and includes a synthesis gas transfer passage for guiding the synthesis gas discharged from the battery stack toward the wall passage portion, wherein one end of the wall passage portion is connected to the other end of the exhaust air transfer passage, an air exhaust passage for receiving the air from the exhaust air transfer passage and discharging it to the outside of the wall block; and a synthesis gas discharge path having one end connected to the other end of the synthesis gas conveying path, receiving the synthesis gas from the synthesis gas conveying path, and discharging the synthesis gas to the outside of the wall block.

또한, 상기 벽체 블록은 서로 다른 벽체 유로부 사이의 체결을 위해, 상기 벽체 유로부의 단부에 체결부가 제공되고, 상기 체결부에는 서로 다른 벽체 유로부 간 체결시, 서로 다른 벽체 유로부가 압착되도록 상기 압착 탄성부재가 장착될 수 있다.In addition, the wall block is provided with a fastening part at the end of the wall channel part for fastening between the different wall channel parts, and the fastening part is compressed so that the different wall channel parts are compressed when fastening between different wall channel parts. An elastic member may be mounted.

또한, 상기 압착 탄성부재는 탄성력을 제공하도록 상하방향으로 코일 형태로 연장 형성되는 코일 탄성부; 상기 코일 탄성부의 상부에 돌출 형성되는 코일 철부; 및 상기 코일 철부가 삽입 가능하도록 상기 코일 탄성부의 하부에 오목하게 형성되는 코일 요부를 포함하고, 상기 코일 탄성부의 압착시, 상하측에 위치한 상기 코일 철부와 상기 코일 요부는 서로 압착될 수 있다.In addition, the compression elastic member may include a coil elastic part extending in the form of a coil in the vertical direction to provide an elastic force; a coil convex part protruding from the upper part of the coil elastic part; and a coil recess formed concavely under the coil elastic part so that the coil convex part can be inserted. When the coil elastic part is compressed, the coil convex part and the coil recess located at upper and lower sides may be compressed with each other.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상하방향으로 적층되도록 복수 개로 제공되는 가스 이송용 모듈; 및 상기 복수 개의 가스 이송용 모듈 중에서, 최상단에 위치한 최상단측 가스 이송용 모듈과, 최하단에 위치한 최하단측 가스 이송용 모듈을 상호 고정하기 위한 고정 장치를 포함하고, 상기 가스 이송용 모듈은 전지 스텍이 체결 가능한 복수 개의 체결부가 제공되고, 내부에 복수 개의 상기 체결부 사이를 연결하는 바닥 유로부가 구비되는 바닥 블록; 상기 바닥 블록의 일측 가장자리부에 수직되게 연결되고, 내부에 상기 바닥 유로부의 단부와 수직되게 연결되는 벽체 유로부가 구비되는 벽체 블록; 및 상기 전지 스텍이 상기 체결부에 압착되도록 상기 체결부에 장착되는 압착 탄성부재를 포함하는 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a gas transport module provided in plurality so as to be stacked in the vertical direction; and a fixing device for mutually fixing the uppermost gas transfer module located at the uppermost stage among the plurality of gas transfer modules and the lowermost gas transfer module located at the lower end, wherein the gas transfer module includes a battery stack. a bottom block provided with a plurality of fastening parts that can be fastened, and having a bottom flow path connecting the plurality of fastening parts therein; a wall block vertically connected to one edge of the floor block and having a wall flow passage connected therein vertically to an end of the floor flow passage; and a compression elastic member mounted to the fastening part so that the battery stack is compressed to the fastening part.

이때, 상기 압착 탄성부재는 탄성력을 제공하도록 상하방향으로 코일 형태로 연장 형성되는 코일 탄성부; 상기 코일 탄성부의 상부에 돌출 형성되는 코일 철부; 및 상기 코일 철부가 삽입 가능하도록 상기 코일 탄성부의 하부에 오목하게 형성되는 코일 요부를 포함하고, 상기 코일 탄성부의 압착시, 상하측에 위치한 상기 코일 철부와 상기 코일 요부는 서로 압착될 수 있다.In this case, the compression elastic member may include a coil elastic part extending in a coil shape in the vertical direction to provide an elastic force; a coil convex part protruding from the upper part of the coil elastic part; and a coil recess formed concavely under the coil elastic part so that the coil convex part can be inserted. When the coil elastic part is compressed, the coil convex part and the coil recess located at upper and lower sides may be compressed with each other.

또한, 상기 고정 장치는 상기 최상단측 가스 이송용 모듈의 상부를 감싸는 상부 프레임; 상기 최하단측 가스 이송용 모듈의 가장자리부에 설치되는 고정 블록; 및 상기 상부 프레임의 단부와 상기 고정 블록 사이를 연결하여, 상하방향으로 적층된 복수 개의 가스 이송용 모듈을 고정하는 고정 바를 포함할 수 있다.In addition, the fixing device includes an upper frame surrounding the upper portion of the uppermost gas transfer module; a fixed block installed at the edge of the lowermost gas transport module; and a fixing bar connecting the end of the upper frame and the fixing block to fix the plurality of gas transport modules stacked in the vertical direction.

본 발명의 실시예들은 복수 개의 가스 이송용 모듈이 간단한 체결 방식을 통해 상호 조립됨으로써, SOEC 스텍을 손쉽게 교체할 수 있고, 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 대폭 저감시킬 수 있으며, 다수개의 가스 이송용 모듈이 적층 방식으로 확장이 가능하기 때문에 용량 변경을 위한 별도의 설계를 진행하지 않아도 손쉽게 용량 변경이 가능하다는 이점이 있다. 특히, 중,소형 규모의 SOEC 스텍을 간단한 방식으로 병렬 연결이 가능하므로, 대형 규모로 사용될 수 있다는 이점이 있다.In embodiments of the present invention, a plurality of gas transport modules are assembled together through a simple fastening method, so that the SOEC stack can be easily replaced, and the time and cost required for maintenance can be greatly reduced, and a plurality of gas transport modules can be easily replaced. Since the module for use can be expanded in a stacked manner, it has the advantage of being able to easily change capacity without performing a separate design for capacity change. In particular, there is an advantage that it can be used on a large scale because it is possible to connect a small and medium-sized SOEC stack in parallel in a simple way.

또한, 본 발명의 실시예들은 체결부에 압착방식에 따른 가스 외부 누출 방지를 위해 압착식 가스흐름 차단 구조물(압착 탄성부재)을 구성함으로써, 장치가 고온으로 운전되기 때문에 열팽창에 의한 여유율을 고려하여 체결부에 1 mm 이하 수준의 공차가 발생하여도 체결부에서 가스의 외부누출 차단이 가능하다는 이점이 있다.In addition, in the embodiments of the present invention, by configuring a compression type gas flow blocking structure (compression elastic member) to prevent external gas leakage according to the compression method in the fastening part, since the device is operated at a high temperature, the margin due to thermal expansion is taken into account. Even if a tolerance of 1 mm or less occurs in the fastening part, there is an advantage in that it is possible to block the external leakage of gas in the fastening part.

또한, 본 발명의 실시예들은 고온운전 후 냉각시켜도 체결부의 변형 현상이 거의 나타나지 않기 때문에, 원할한 해체 및 재체결 작업시 발생될 수 있는 문제 발생 요소를 제어할 수 있고, 고온의 가스 공급부와 반응 후 냉각된 가스 공급부 분리를 통해 반응온도 유지에 유리하므로 고효율 반응 조건 확보도 가능하다는 이점이 있다.In addition, since the embodiments of the present invention hardly show deformation of the fastening part even after cooling after high-temperature operation, it is possible to control problem-generating factors that may occur during smooth dismantling and re-tightening operations, and react with the high-temperature gas supply unit Since it is advantageous to maintain the reaction temperature through the separation of the post-cooled gas supply part, there is an advantage in that it is possible to secure high-efficiency reaction conditions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에 전지 스텍에 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에서 체결부에 압착 탄성부재가 적용된 상태를 나타낸 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에서, 압착 탄성부재의 압착 상태를 나타낸 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에서, 압착 탄성부재의 압착 상태를 확대하여 나타낸 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a state in which a battery stack is assembled to a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view illustrating an internal configuration of a module for gas transport of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.
4 is a state diagram illustrating a state in which a compression elastic member is applied to a fastening part in a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.
5 is a state diagram illustrating a compression state of a compression elastic member in a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged state diagram showing the compression state of the compression elastic member in the gas transport module of the idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a module assembly for gas transport of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is said that a component is 'connected', 'supported', 'connected', 'supplied', 'transferred', or 'contacted' to another component, it is directly connected, supported, connected, It should be understood that supply, delivery, and contact may occur, but other components may exist in between.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in the present specification, the expressions of the upper side, the lower side, the side surface, etc. are described with reference to the drawings in the drawings, and it is disclosed in advance that if the direction of the corresponding object is changed, it may be expressed differently. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 및 가스 이송용 모듈 어셈블리의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. Hereinafter, a detailed configuration of a module for gas transport and a module assembly for gas transport of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에 전지 스텍에 조립된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈의 내부 구성을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에서 체결부에 압착 탄성부재가 적용된 상태를 나타낸 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에서, 압착 탄성부재의 압착 상태를 나타낸 상태도이며, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈에서, 압착 탄성부재의 압착 상태를 확대하여 나타낸 상태도이다.1 is a perspective view illustrating a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a battery stack assembled to a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention. A perspective view showing a state, FIG. 3 is a plan view showing the internal configuration of a module for gas transport of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention It is a state diagram showing a state in which a compression elastic member is applied to a fastening part in a gas transport module, and FIG. 5 is a state diagram showing a compression state of the compression elastic member in a gas transport module of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention. , FIG. 6 is a state diagram showing an enlarged compression state of the compression elastic member in the gas transport module of the idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈(10)은, 공기 또는 가스가 이동 가능한 유로를 블록에 구성함으로써, 단열 작업을 손쉽게 구현할 수 있다. As shown in Figures 1 to 6, the module 10 for gas transport of the idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention, by configuring a flow path through which air or gas can move in a block, heat insulation work can be easily implemented can

가스 이송용 모듈(10)에 대한 구체적인 설명에 앞서, 본 발명의 가스 이송용 모듈(10)가 적용되는 공전해 시스템은, 고온으로 운전되고 다수개의 가스 공급 장치가 구성되며, 열공급장치와 더불어 열에너지 효율 증대를 위한 폐열 회수용 다수개의 열교환기가 사용될 수 있다. 그리고 공전해 시스템은 연소장치, SOEC 스텍(전지 스텍), 개질기, 스팀발생기, 열교환기등으로 구성된 고온 구역과, 연료, 공기, 그리고 물 공급 장치로 구성된 상온 구역으로 구분될 수 있고, 고온구역의 경우에는 열손실 최소화를 위해 Hot-box 형태로 제작될 수 있다. 이 공전해 시스템은 CO2 공전해 기술이 적용된 통상의 공전해 시스템과 대응되는 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. Prior to a detailed description of the gas transport module 10, the electrolysis system to which the gas transport module 10 of the present invention is applied is operated at a high temperature, and a plurality of gas supply devices are configured, and thermal energy along with the heat supply device A plurality of heat exchangers for waste heat recovery to increase efficiency may be used. And the static electrolysis system can be divided into a high temperature zone consisting of a combustion device, SOEC stack (cell stack), reformer, steam generator, heat exchanger, etc., and a room temperature zone consisting of fuel, air, and water supply devices. In this case, it can be manufactured in the form of a hot-box to minimize heat loss. This idle electrolysis system is a configuration corresponding to a conventional idle electrolysis system to which the CO 2 idle electrolysis technology is applied, and thus a detailed description thereof will be omitted.

가스 이송용 모듈(10)은 공기 및 반응 가스(일 예로, 스팀이 첨가된 CO2)를 전지 스텍(30)에 공급하기 위한 유로와, 전지 스텍(30)에서 배출된 공기 및 합성 가스를 외부로 배출하기 위한 유로를 제공할 수 있다. 이 가스 이송용 모듈(10)의 상부에는 다수개의 전지 스텍(30)이 거치하는 방식으로 설치될 수 있다. The gas transport module 10 includes a flow path for supplying air and a reaction gas (eg, steam-added CO 2 ) to the battery stack 30 , and air and synthesis gas discharged from the battery stack 30 to the outside. A flow path may be provided for discharging to the A plurality of battery stacks 30 may be installed on the upper portion of the gas transport module 10 .

보다 자세하게, 가스 이송용 모듈(10)은 바닥 블록(100), 벽체 블록(200) 및 압착 탄성부재(300)를 포함할 수 있다. 바닥 블록(100)은 가스 이송용 모듈(10)의 바닥부를 형성할 수 있다. 이 바닥 블록(100)의 상면에는 다수개의 전지 스텍(30)이 거치될 수 있다. 전지 스텍(30)과의 연결을 위해, 바닥 블록(100)에는 전지 스텍(30)이 체결 가능한 복수 개의 체결부(120)가 제공될 수 있다. In more detail, the gas transport module 10 may include a floor block 100 , a wall block 200 , and a compression elastic member 300 . The bottom block 100 may form the bottom of the module 10 for gas transport. A plurality of battery stacks 30 may be mounted on the upper surface of the bottom block 100 . For connection with the battery stack 30 , a plurality of fastening units 120 to which the battery stack 30 can be fastened may be provided on the bottom block 100 .

체결부(120)는 전지 스텍(30)과 연결되는 바닥 블록(100)의 연결 부위에 제공될 수 있다. 체결부(120)는 체결 홈부(330)와 체결 돌기부(320)를 포함할 수 있다. 체결 홈부(330)는 전지 스텍(30) 또는 바닥 블록(100) 중 어느 하나의 연결 부위에 마련되는 단턱 홈 형태일 수 있다. 체결 돌기부(320)는 전지 스텍(30) 또는 바닥 블록(100) 중 다른 하나의 연결 부위에 마련되는 돌기 형태일 수 있다. 이들 체결 홈부(330) 및 체결 돌기부(320)는 압착 탄성부재(300)를 사이에 두고 서로 압착되어 결합될 수 있다. The fastening part 120 may be provided at a connection portion of the bottom block 100 connected to the battery stack 30 . The fastening part 120 may include a fastening groove part 330 and a fastening protrusion part 320 . The fastening groove 330 may be in the form of a stepped groove provided at a connection portion of any one of the battery stack 30 or the floor block 100 . The fastening protrusion 320 may be in the form of a protrusion provided at a connection portion of the other one of the battery stack 30 or the floor block 100 . These fastening grooves 330 and fastening protrusions 320 may be compressed and coupled to each other with the compression elastic member 300 interposed therebetween.

본 실시예에서, 체결 홈부(330) 및 체결 돌기부(320)는 전지 스텍(30) 또는 바닥 블록(100)의 일 구성으로 설명하였지만, 이에 한정되지는 아니하며, 체결 홈부(330) 및 체결 돌기부(320)는 전지 스텍(30) 및 바닥 블록(100) 간 결합 부위에 장착 가능한 별개의 구성일 수도 있을 것이다.In this embodiment, the fastening groove 330 and the fastening protrusion 320 have been described as one configuration of the battery stack 30 or the bottom block 100, but the present invention is not limited thereto, and the fastening groove 330 and the fastening protrusion ( 320 may be a separate configuration that can be mounted at the bonding site between the battery stack 30 and the bottom block 100 .

바닥 블록(100)의 내부에는 복수 개의 상기 체결부(120) 사이를 연결하는 바닥 유로부(110)가 구비될 수 있다. 바닥 유로부(110)는 공급 공기 이송유로(111), 반응 가스 이송유로(112), 배출 공기 이송유로(113) 및 합성 가스 이송유로(114)를 포함할 수 있다. A bottom flow path part 110 connecting between the plurality of fastening parts 120 may be provided inside the bottom block 100 . The bottom flow path 110 may include a supply air conveying path 111 , a reactive gas conveying path 112 , an exhaust air conveying path 113 , and a synthesis gas conveying path 114 .

바닥 유로부(110)의 공급 공기 이송유로(111)는 공기 공급유로(211)로부터 공급받은 공기를 전지 스텍(30)으로 안내할 수 있다. 이 공급 공기 이송유로(111)의 일단은 공기 공급유로(211)에 연결되고 공급 공기 이송유로(111)의 타단은 체결부(120)에 연결될 수 있다. 그리고 반응 가스 이송유로(112)는 가스 공급유로(212)로부터 공급받은 반응 가스를 전지 스텍(30)으로 안내할 수 있다. 반응 가스 이송유로(112)의 일단은 가스 공급유로(212)에 연결되고 반응 가스 이송유로(112)의 타단은 체결부(120)에 연결될 수 있다.The supply air transfer passage 111 of the bottom passage 110 may guide the air supplied from the air supply passage 211 to the battery stack 30 . One end of the supply air transfer passage 111 may be connected to the air supply passage 211 , and the other end of the supply air transfer passage 111 may be connected to the fastening unit 120 . In addition, the reaction gas transfer passage 112 may guide the reaction gas supplied from the gas supply passage 212 to the battery stack 30 . One end of the reactive gas transfer passage 112 may be connected to the gas supply passage 212 , and the other end of the reactive gas transfer passage 112 may be connected to the fastening unit 120 .

또한, 배출 공기 이송유로(113)는 전지 스텍(30)으로부터 배출되는 공기를 벽체 유로부(210)측으로 안내할 수 있다. 배출 공기 이송유로(113)의 일단은 체결부(120)에 연결되고 배출 공기 이송유로(113)의 타단은 벽체 유로부(210)의 공기 배출유로(213)에 연결될 수 있다. 그리고 합성 가스 이송유로(114)는 전지 스텍(30)으로부터 배출되는 합성 가스를 벽체 유로부(210)측으로 안내할 수 있다. 합성 가스 이송유로(114)의 일단은 체결부(120)에 연결되고, 합성 가스 이송유로(114)의 타단은 벽체 유로부(210)의 합성 가스 배출유로(214)에 연결될 수 있다. In addition, the exhaust air transfer passage 113 may guide the air discharged from the battery stack 30 toward the wall passage portion 210 . One end of the exhaust air transfer passage 113 may be connected to the fastening part 120 , and the other end of the exhaust air transfer passage 113 may be connected to the air exhaust passage 213 of the wall passage 210 . In addition, the synthesis gas transfer passage 114 may guide the synthesis gas discharged from the battery stack 30 toward the wall passage portion 210 . One end of the synthesis gas transfer passage 114 may be connected to the fastening unit 120 , and the other end of the synthesis gas transfer passage 114 may be connected to the synthesis gas discharge passage 214 of the wall passage portion 210 .

바닥 블록(100)에는 공기 공급유로(211) 및 가스 공급유로(212)와 공기 배출유로(213) 및 가스 배출유로(214)를 서로 단열시키기 위한 단열재(130)가 구비될 수 있다. The floor block 100 may include an insulating material 130 for insulating the air supply passage 211 and the gas supply passage 212 , the air discharge passage 213 and the gas discharge passage 214 from each other.

벽체 블록(200)은 가스 이송용 모듈(10)의 측벽부를 형성할 수 있다. 예컨대, 벽체 블록(200)은 바닥 블록(100)의 일측 가장자리부에 수직되게 연결될 수 있다. 벽체 블록(200)에는 서로 다른 벽체 유로부(210) 사이의 체결을 위해, 벽체 유로부(210)의 단부에 형성되는 체결부(120)가 제공될 수 있다.The wall block 200 may form a side wall portion of the gas transport module 10 . For example, the wall block 200 may be vertically connected to one edge of the floor block 100 . The wall block 200 may be provided with a fastening part 120 formed at an end of the wall flow path part 210 for fastening between the different wall flow path parts 210 .

체결부(120)는 서로 다른 벽체 블록(200)이 상하방향으로 적층될 때, 서로 다른 벽체 유로부(210) 사이의 연결 부위에 제공될 수 있다. 체결부(120)는 체결 홈부(330)와 체결 돌기부(320)를 포함할 수 있다. 체결 홈부(330)는 서로 다른 벽체 유로부(210) 중 어느 하나의 연결 부위에 마련되는 단턱 홈 형태일 수 있다. 체결 돌기부(320)는 서로 다른 벽체 유로부(210) 중 다른 하나의 연결 부위에 마련되는 돌기 형태일 수 있다. 이들 체결 홈부(330) 및 체결 돌기부(320)는 압착 탄성부재(300)를 사이에 두고 서로 압착되어 결합될 수 있다. When the different wall blocks 200 are stacked in the vertical direction, the fastening part 120 may be provided at a connection portion between the different wall flow passage parts 210 . The fastening part 120 may include a fastening groove part 330 and a fastening protrusion part 320 . The fastening groove portion 330 may be in the form of a stepped groove provided at a connection portion of any one of the different wall flow passage portions 210 . The fastening protrusion 320 may be in the form of a protrusion provided at a connection portion of the other one of the different wall flow passages 210 . These fastening grooves 330 and fastening protrusions 320 may be compressed and coupled to each other with the compression elastic member 300 interposed therebetween.

그리고 벽체 블록(200)에는 바닥 유로부(110)의 단부와 수직되게 연결되는 벽체 유로부(210)가 내부에 구비될 수 있다. 벽체 유로부(210)는 공기 공급유로(211), 가스 공급유로(212), 공기 배출유로(213) 및 합성 가스 배출유로(214)를 포함할 수 있다.In addition, the wall block 200 may have a wall flow path part 210 vertically connected to the end of the floor flow path part 110 may be provided therein. The wall flow passage 210 may include an air supply passage 211 , a gas supply passage 212 , an air discharge passage 213 , and a synthesis gas discharge passage 214 .

공기 공급유로(211)는 공기의 공급이 이루어지도록 바닥 블록(100)의 일단부측에 위치한 벽체 블록(200)에서 상하방향으로 연장 형성될 수 있다. 가스 공급유로(212)는 반응 가스의 공급이 이루어지도록 바닥 블록(100)의 일단부측에 위치한 벽체 블록(200)에 상하방향으로 연장 형성될 수 있다. 공기 공급유로(211) 및 가스 공급유로(212)는 바닥 블록(100)의 일단부측에 위치한 벽체 블록(200)에서 서로 나란하게 이격되게 형성될 수 있다. The air supply passage 211 may be formed to extend in the vertical direction from the wall block 200 located at one end side of the floor block 100 so that air is supplied. The gas supply passage 212 may be formed to extend in the vertical direction on the wall block 200 located at one end side of the floor block 100 so that the reaction gas is supplied. The air supply passage 211 and the gas supply passage 212 may be formed to be spaced apart from each other in parallel with each other in the wall block 200 located at one end side of the floor block 100 .

그리고 공기 배출유로(213)는 바닥 블록(100)의 타단부측에 위치한 벽체 블록(200)에서 상하방향으로 연장 형성될 수 있다. 이 공기 배출유로(213)는 배출 공기 이송유로(113)로부터 공기를 전달받아 벽체 블록(200)의 외부로 배출할 수 있다. 공기 배출유로(213)의 일단이 배출 공기 이송유로(113)의 타단과 연결될 수 있다.And the air discharge passage 213 may be formed extending in the vertical direction from the wall block 200 located on the other end side of the floor block 100 . The air discharge passage 213 may receive air from the exhaust air transfer passage 113 and discharge it to the outside of the wall block 200 . One end of the air exhaust passage 213 may be connected to the other end of the exhaust air transfer passage 113 .

합성 가스 배출유로(214)는 바닥 블록(100)의 타단부측에 위치한 벽체 블록(200)에서 상하방향으로 연장 형성될 수 있다. 합성 가스 배출유로(214)는 합성 가스 이송유로(114)로부터 합성 가스를 전달받아 벽체 블록(200)의 외부로 배출할 수 있다. 합성 가스 배출유로(214)의 일단이 합성 가스 이송유로(114)의 타단과 연결될 수 있다. 이들 공기 배출유로(213) 및 합성 가스 배출유로(214)는 바닥 블록(100)의 타단부측에 위치한 벽체 블록(200)에서 서로 나란하게 이격되게 형성될 수 있다. The synthesis gas discharge passage 214 may be formed extending in the vertical direction from the wall block 200 located on the other end side of the floor block 100 . The synthesis gas discharge passage 214 may receive the synthesis gas from the synthesis gas transfer passage 114 and discharge it to the outside of the wall block 200 . One end of the synthesis gas discharge passage 214 may be connected to the other end of the synthesis gas transfer passage 114 . These air discharge passages 213 and synthesis gas discharge passages 214 may be formed to be spaced apart from each other in the wall block 200 located on the other end side of the floor block 100 .

압착 탄성부재(300)는 바닥 블록(100)과 전지 스텍(30)이 체결부(120)를 통해 연결될 때, 이들 바닥 블록(100)과 전지 스텍(30) 간 연결부위가 압착되도록 연결할 수 있다. 또한, 압착 탄성부재(300)는 서로 다른 벽체 블록(200)이 상하방향으로 적층되는 경우, 서로 다른 벽체 유로부(210)가 체결부(120)를 통해 연결될 때, 서로 다른 벽체 유로부(210) 간 연결부위가 압착되도록 연결할 수 있다. The compression elastic member 300 may be connected so that when the bottom block 100 and the battery stack 30 are connected through the fastening part 120 , the connection portion between the bottom block 100 and the battery stack 30 is compressed. . In addition, the compression elastic member 300 has different wall flow passages 210 when different wall flow passages 210 are connected through the fastening parts 120 when different wall blocks 200 are stacked in the vertical direction. ) can be connected so that the connecting part between them is compressed.

이를 위해, 압착 탄성부재(300)는 코일 탄성부(310), 코일 철부(320) 및 코일 요부(330)를 포함할 수 있다. 코일 탄성부(310)는 탄성력을 제공하도록 상하방향으로 코일 형태로 연장 형성될 수 있다. 코일 탄성부(310)는 바닥 블록(100)과 전지 스텍(30)이 연결되거나, 서로 다른 벽체 블록(200)이 적층될 때, 체결 홈부(330) 및 체결 돌기부(320) 간 결합 위치에 개재된 상태에서, 상하방향으로 서로 밀착될 수 있다.To this end, the compression elastic member 300 may include a coil elastic part 310 , a coil convex part 320 , and a coil recessed part 330 . The coil elastic part 310 may be formed to extend in the form of a coil in the vertical direction to provide an elastic force. The coil elastic part 310 is interposed at a coupling position between the fastening groove part 330 and the fastening protrusion part 320 when the floor block 100 and the battery stack 30 are connected or when different wall blocks 200 are stacked. In this state, they may be in close contact with each other in the vertical direction.

코일 철부(320)는 코일 탄성부(310)의 상부에서 길이방향으로 따라 상방향으로 돌출 형성될 수 있다. 코일 철부(320)는 코일 탄성부(310)가 상하방향으로 서로 밀착될 때, 상측에 위치한 코일 요부(330)에 삽입될 수 있다. 코일 요부(330)는 코일 탄성부(310)의 하부에서 길이방향으로 따라 오목하게 형성될 수 있다. 코일 요부(330)는 코일 탄성부(310)가 상하방향으로 서로 밀착될 때, 하측에 위치한 코일 철부(320)가 삽입될 수 있다The coil convex part 320 may be formed to protrude upward along the lengthwise direction from the top of the coil elastic part 310 . The coil convex part 320 may be inserted into the coil recessed part 330 located on the upper side when the coil elastic part 310 is in close contact with each other in the vertical direction. The coil recessed portion 330 may be concavely formed along the longitudinal direction at the lower portion of the coil elastic portion 310 . When the coil elastic part 310 is in close contact with each other in the vertical direction, the coil convex part 320 located at the lower side may be inserted into the coil recess 330 .

이와 같이, 압착 탄성부재(300)는 바닥 블록(100)과 전지 스텍(30)이 연결되거나, 서로 다른 벽체 블록(200)이 상하방향으로 적층될 때, 코일 탄성부(310)가 압착되면서 코일 철부(320)와 코일 요부(330)간에 긴밀한 결합이 이루어지므로, 연결 부위에서 발생되는 가스의 외부 누출을 효과적으로 차단할 수 있다.In this way, the compression elastic member 300 is coiled while the coil elastic part 310 is compressed when the bottom block 100 and the battery stack 30 are connected or when different wall blocks 200 are stacked in the vertical direction. Since the convex portion 320 and the coil concave portion 330 are closely coupled, it is possible to effectively block external leakage of gas generated at the connection portion.

한편, 상술한 가스 이송용 모듈(10)은 상/하, 좌/우 모든 방향으로 확장되는 구조의 가스 이송용 모듈 어셈블리를 제공할 수 있다. 가스 이송용 모듈 어셈블리는 스택 모듈의 확장이 용이한 구조물을 제공할 수 있다.Meanwhile, the above-described gas transfer module 10 may provide a gas transfer module assembly having a structure extending in all directions up/down and left/right. The module assembly for gas transport may provide a structure in which the stack module is easily expandable.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a module assembly for gas transport of an idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리는, 상하방향으로 적층되는 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)과, 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)을 상호 고정하는 고정 장치(20)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 7 , the module assembly for gas transport of the idle electrolysis system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of gas transport modules 10 stacked in the vertical direction, and a plurality of gas transport modules ( 10) may include a fixing device 20 for fixing each other.

본 발명에 따른 가스 이송용 모듈 어셈블리를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때, 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)이 고정 장치(20)를 통해 상호 고정될 수 있다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다. In describing the module assembly for gas transport according to the present invention, compared with the above-described embodiment, there is a difference in that a plurality of gas transport modules 10 can be mutually fixed through the fixing device 20 . , Hereinafter, differences will be mainly described, and the same descriptions and reference numerals will be used.

고정 장치(20)는 상부 프레임(21), 고정 블록(22), 고정 바(23) 및 고정 편(24)을 포함할 수 있다. 상부 프레임(21)은 최상단측 가스 이송용 모듈(10a)의 상부를 감싸는 복수 개로 구성될 수 있다. 복수 개의 상부 프레임(21)은 가스 이송용 모듈(10)의 길이 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상부 프레임(21)의 양 단부에는 고정 바(23)의 상단부가 고정 편(24)을 통해 고정될 수 있다. The fixing device 20 may include an upper frame 21 , a fixing block 22 , a fixing bar 23 , and a fixing piece 24 . The upper frame 21 may be configured in plurality to surround the upper portion of the uppermost gas transfer module 10a. The plurality of upper frames 21 may be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the gas transport module 10 . The upper ends of the fixing bars 23 may be fixed to both ends of the upper frame 21 through the fixing pieces 24 .

고정 블록(22)은 최하단측 가스 이송용 모듈(10z)의 측부에 장착될 수 있다. 고정 블록(22)에는 고정 바(23)의 하단부가 연결될 수 있다. 고정 바(23)의 상단부 및 하단부는 상부 프레임(21)과 고정 블록(22)에 결합됨으로써, 고정 장치(20)는 최상단측 가스 이송용 모듈(10a)과 최하단측 가스 이송용 모듈(10z) 사이에 위치한 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)을 결속할 수 있다.The fixing block 22 may be mounted on the side of the lowermost gas transfer module 10z. A lower end of the fixing bar 23 may be connected to the fixing block 22 . The upper end and lower end of the fixing bar 23 are coupled to the upper frame 21 and the fixing block 22, so that the fixing device 20 is an uppermost gas transfer module 10a and a lowermost gas transfer module 10z) A plurality of gas transfer modules 10 located therebetween may be bound.

본 실시예에서는, 상하방향으로 적층된 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)을 고정 장치(20)를 통해, 가스 이송용 모듈 어셈블리로 구성하였지만, 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)은 상하방향 이외에도 다양한 방향으로 확장될 수 있을 것이다. 이와 같이, 복수 개의 가스 이송용 모듈(10)은 적층 방식으로 확장이 가능하기 때문에, 용량 변경을 위한 별도의 설계를 진행하지 않아도 손쉽게 용량 변경이 가능하다.In the present embodiment, a plurality of gas transport modules 10 stacked in the vertical direction are configured as a gas transport module assembly through the fixing device 20 , but the plurality of gas transport modules 10 are provided in addition to the vertical direction. It can be expanded in various directions. As described above, since the plurality of gas transport modules 10 can be expanded in a stacked manner, the capacity can be easily changed without performing a separate design for changing the capacity.

상술한 바와 같이, 본 실시예는 복수 개의 가스 이송용 모듈이 간단한 체결 방식을 통해 상호 조립됨으로써, SOEC 스텍을 손쉽게 교체할 수 있고, 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 대폭 저감시킬 수 있으며, 다수개의 가스 이송용 모듈이 적층 방식으로 확장이 가능하기 때문에 용량 변경을 위한 별도의 설계를 진행하지 않아도 손쉽게 용량 변경이 가능하며, 압착방식에 따른 가스 외부 누출 방지를 위해 압착식 가스흐름 차단 구조물을 통해, 장치가 고온으로 운전되기 때문에 열팽창에 의한 여유율을 고려하여 체결부에 공차가 발생하여도 체결부에서 가스의 외부누출 차단이 가능하다는 등의 우수한 장점을 갖는다.As described above, in this embodiment, a plurality of gas transport modules are mutually assembled through a simple fastening method, so that the SOEC stack can be easily replaced, and the time and cost required for maintenance can be greatly reduced, and many Since the two gas transport modules can be expanded in a stacked manner, capacity can be easily changed without a separate design for capacity change. , since the device is operated at a high temperature, it has excellent advantages such as that it is possible to block external leakage of gas in the fastening part even if a tolerance occurs in the fastening part in consideration of the margin due to thermal expansion.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and should be construed as having the widest scope according to the basic idea disclosed in the present specification. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not specified by combining/substituting the disclosed embodiments, without departing from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.

10 :가스 이송용 모듈 100 :바닥 블록
110 :바닥 유로부 111 :공급 공기 이송유로
112 :반응 가스 이송유로 113 :배출 공기 이송유로
114 :합성 가스 이송유로 120 :체결부
200 :벽체 블록 210 :벽체 유로부
211 :공기 공급유로 212 :가스 공급유로
213 :공기 배출유로 214 :합성 가스 배출유로
300 :압착 탄성부재 310 :코일 탄성부
320 :코일 철부 330 :코일 요부
20 :고정 장치 21 :상부 프레임
22 :고정 블록 23 :고정 바
24 :고정 편10: gas transport module 100: floor block
110: bottom flow passage 111: supply air transport passage
112: reaction gas transfer passage 113: exhaust air transfer passage
114: syngas transport path 120: fastening part
200: wall block 210: wall flow passage
211: air supply passage 212: gas supply passage
213: air discharge path 214: synthesis gas discharge path
300: compression elastic member 310: coil elastic part
320: coil convex part 330: coil main part
20: fixing device 21: upper frame
22: fixed block 23: fixed bar
24: fixed piece

Claims (8)

전지 스텍이 체결 가능한 복수 개의 체결부가 제공되고, 복수 개의 상기 체결부 사이를 연결하는 바닥 유로부가 내부에 구비되는 바닥 블록;
상기 바닥 블록의 일측 가장자리부에 수직되게 연결되고, 상기 바닥 유로부의 단부와 수직되게 연결되는 벽체 유로부가 내부에 구비되는 벽체 블록; 및
상기 전지 스텍이 상기 체결부에 압착되도록 상기 체결부에 장착되는 압착 탄성부재를 포함하는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈.a bottom block provided with a plurality of fastening parts to which the battery stack can be fastened, and having a bottom flow path connecting the plurality of fastening parts therein;
a wall block vertically connected to one edge portion of the floor block and having a wall passage portion vertically connected to an end of the floor passage portion; and
Comprising a compression elastic member mounted to the fastening portion so that the battery stack is pressed to the fastening portion,
Modules for gas transport in static electrolysis systems. 제 1 항에 있어서,
상기 벽체 유로부는
공기의 공급이 이루어지는 공기 공급유로; 및
반응 가스의 공급이 이루어지는 가스 공급유로를 포함하고,
상기 바닥 유로부는
일단이 상기 공기 공급유로에 연결되고 타단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 공기 공급유로로부터 공급받은 상기 공기를 상기 전지 스텍으로 안내하는 공급 공기 이송유로; 및
일단이 상기 가스 공급유로에 연결되고 타단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 가스 공급유로로부터 공급받은 상기 반응 가스를 상기 전지 스텍으로 안내하는 반응 가스 이송유로를 포함하는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈.The method of claim 1,
The wall flow path part
an air supply passage through which air is supplied; and
and a gas supply passage through which the reaction gas is supplied,
The bottom flow path part
a supply air transfer passage having one end connected to the air supply passage and the other end connected to the fastening portion, for guiding the air supplied from the air supply passage to the battery stack; and
and a reactive gas transfer passage having one end connected to the gas supply passage and the other end connected to the fastening portion to guide the reactive gas supplied from the gas supply passage to the battery stack,
Modules for gas transport in static electrolysis systems. 제 2 항에 있어서,
상기 바닥 유로부는
일단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 전지 스텍으로부터 배출되는 공기를 상기 벽체 유로부측으로 안내하는 배출 공기 이송유로;
일단이 상기 체결부에 연결되어, 상기 전지 스텍으로부터 배출되는 합성 가스를 상기 벽체 유로부측으로 안내하는 합성 가스 이송유로를 포함하고,
상기 벽체 유로부는
일단이 상기 배출 공기 이송유로의 타단과 연결되어, 상기 배출 공기 이송유로로부터 상기 공기를 전달받아 상기 벽체 블록의 외부로 배출하는 공기 배출유로; 및
일단이 상기 합성 가스 이송유로의 타단과 연결되어, 상기 합성 가스 이송유로로부터 상기 합성 가스를 전달받아 상기 벽체 블록의 외부로 배출하는 합성 가스 배출유로를 포함하는
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈.3. The method of claim 2,
The bottom flow path part
an exhaust air transport passage having one end connected to the fastening portion and guiding the air discharged from the battery stack toward the wall passage portion;
one end is connected to the fastening part, and includes a synthesis gas transport path for guiding the synthesis gas discharged from the battery stack toward the wall flow path side,
The wall flow path part
an air discharge passage having one end connected to the other end of the exhaust air transfer passage, receiving the air from the exhaust air transfer passage and discharging to the outside of the wall block; and
One end is connected to the other end of the synthesis gas transfer passage, comprising a synthesis gas discharge passage for receiving the synthesis gas from the synthesis gas transfer passage and discharging to the outside of the wall block
Modules for gas transport in static electrolysis systems. 제 1 항에 있어서,
상기 벽체 블록에는
서로 다른 벽체 유로부 사이의 체결을 위해, 상기 벽체 유로부의 단부에 체결부가 제공되고,
상기 체결부에는
서로 다른 벽체 유로부 간 체결시, 서로 다른 벽체 유로부가 압착되도록 상기 압착 탄성부재가 장착되는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈.The method of claim 1,
The wall block
For fastening between different wall flow passages, a fastening portion is provided at the end of the wall flow passage portion,
In the fastening
When fastening between different wall flow passages, the compression elastic member is mounted so that different wall flow passages are compressed,
Modules for gas transport in static electrolysis systems. 제 4 항에 있어서,
상기 압착 탄성부재는
탄성력을 제공하도록 상하방향으로 코일 형태로 연장 형성되는 코일 탄성부;
상기 코일 탄성부의 상부에 돌출 형성되는 코일 철부; 및
상기 코일 철부가 삽입 가능하도록 상기 코일 탄성부의 하부에 오목하게 형성되는 코일 요부를 포함하고,
상기 코일 탄성부의 압착시, 상하측에 위치한 상기 코일 철부와 상기 코일 요부는 서로 압착되는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈.5. The method of claim 4,
The compression elastic member is
a coil elastic part extending in a coil shape in the vertical direction to provide an elastic force;
a coil convex part protruding from the upper part of the coil elastic part; and
and a coil recess formed concavely under the coil elastic part so that the coil convex part can be inserted;
When the coil elastic part is compressed, the coil convex part and the coil recessed part located on the upper and lower sides are compressed with each other,
Modules for gas transport in static electrolysis systems. 상하방향으로 적층되도록 복수 개로 제공되는 가스 이송용 모듈; 및
상기 복수 개의 가스 이송용 모듈 중에서, 최상단에 위치한 최상단측 가스 이송용 모듈과, 최하단에 위치한 최하단측 가스 이송용 모듈을 상호 고정하기 위한 고정 장치를 포함하고,
상기 가스 이송용 모듈은
전지 스텍이 체결 가능한 복수 개의 체결부가 제공되고, 내부에 복수 개의 상기 체결부 사이를 연결하는 바닥 유로부가 구비되는 바닥 블록;
상기 바닥 블록의 일측 가장자리부에 수직되게 연결되고, 내부에 상기 바닥 유로부의 단부와 수직되게 연결되는 벽체 유로부가 구비되는 벽체 블록; 및
상기 전지 스텍이 상기 체결부에 압착되도록 상기 체결부에 장착되는 압착 탄성부재를 포함하는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리.a module for gas transport provided in plurality so as to be stacked in the vertical direction; and
Among the plurality of gas transfer modules, a fixing device for mutually fixing a topmost gas transport module located at an uppermost end and a lowermost gas transport module positioned at the bottom end,
The gas transport module is
a bottom block provided with a plurality of fastening parts to which the battery stack can be fastened, and having a bottom flow path connecting the plurality of fastening parts therein;
a wall block vertically connected to one edge of the floor block and provided with a wall passage part vertically connected to an end of the floor passage part therein; and
Comprising a compression elastic member mounted to the fastening portion so that the battery stack is pressed to the fastening portion,
Module assembly for gas transport in an electrolytic system. 제 6 항에 있어서,
상기 압착 탄성부재는
탄성력을 제공하도록 상하방향으로 코일 형태로 연장 형성되는 코일 탄성부;
상기 코일 탄성부의 상부에 돌출 형성되는 코일 철부; 및
상기 코일 철부가 삽입 가능하도록 상기 코일 탄성부의 하부에 오목하게 형성되는 코일 요부를 포함하고,
상기 코일 탄성부의 압착시, 상하측에 위치한 상기 코일 철부와 상기 코일 요부는 서로 압착되는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리.7. The method of claim 6,
The compression elastic member is
a coil elastic part extending in a coil shape in the vertical direction to provide an elastic force;
a coil convex part protruding from the upper part of the coil elastic part; and
and a coil recess formed concavely under the coil elastic part so that the coil convex part can be inserted;
When the coil elastic part is compressed, the coil convex part and the coil recessed part located on the upper and lower sides are compressed with each other,
Module assembly for gas transport in an electrolytic system. 제 6 항에 있어서,
상기 고정 장치는
상기 최상단측 가스 이송용 모듈의 상부를 감싸는 상부 프레임;
상기 최하단측 가스 이송용 모듈의 가장자리부에 설치되는 고정 블록; 및
상기 상부 프레임의 단부와 상기 고정 블록 사이를 연결하여, 상하방향으로 적층된 복수 개의 가스 이송용 모듈을 고정하는 고정 바를 포함하는,
공전해 시스템의 가스 이송용 모듈 어셈블리.7. The method of claim 6,
the fixing device
an upper frame surrounding an upper portion of the uppermost gas transfer module;
a fixing block installed at the edge of the lowermost gas transport module; and
Connecting between the end of the upper frame and the fixing block, comprising a fixing bar for fixing a plurality of gas transfer modules stacked in the vertical direction,
Module assembly for gas transport in an electrolytic system.
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