KR102516420B1 - 연료전지 분리판용 유로부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 분리판용 유로부재에 관한 것으로, 반응유체의 유동 경로를 가로지르는 방향으로 연장되고, 반응유체가 통과할 수 있는 제1통과홀부가 형성되는 통과벽부와, 반응유체의 유동 방향을 따라 통과벽부와 교대로 배치되고, 반응유체의 와류 생성을 유도하는 와류생성부가 형성되는 와류생성벽부와, 통과벽부와 와류생성벽부의 일단부 사이에 연속하여 형성되고, 기체확산층과 접하는 랜드부와, 와류생성벽부와 이웃한 다른 통과벽부의 타단부 사이에 연속하여 형성되고, 와류생성부에 의해 생성된 와류로 인해 반응유체의 진행 지연이 발생되는 활성화공간부를 형성하는 활성화연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지 분리판용 유로부재{CHANNEL MEMBER FOR FUEL CELL SEPARATOR}
본 발명은 연료전지 분리판용 유로부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지의 반응활성화를 구현하기 위한 연료전지 분리판용 유로부재에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지용 셀은 막전극접합체(MEA, Membrane-Electrode Assembly)와, 가스확산층(GDL, Gas Diffusion Layer), 가스켓(gasket), 분리판이 차례로 적층된 구조를 가진다. 연료전지 스택은 막전극접합체의 양측에 가스확산층, 가스켓, 분리판이 각각 적층된 구조를 가지는 단위 셀을 수백개 적층시킨 구조를 가진다.
근래에는 차량용 연료전지의 성능을 향상시키면서도 내구성, 생산성의 향상을 함께 도모하기 위해, 애노드 분리판, 캐소드 분리판 상에서의 반응유체의 공급, 유동, 배출 경로를 다양한 실시예로 적용하는 시도가 이루어지고 있다. 또한, 캐소드 분리판의 경우, 반응유체과 기체확산층 간의 반응면적을 보다 확장시키기 위해 다공체형 유로를 적용하는 시도가 이루어지고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록공보 제1856330호(2018.05.02 등록, 발명의 명칭: 연료전지 셀 구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 분리판 상에서 일방향으로 유동 중인 반응유체의 유동을 와류의 형태로 가변시킴으로써 반응유체와 기체확산층간의 반응시간을 보다 연장시킬 수 있고, 이에 따른 연료전지의 성능 향상을 도모할 수 있는 연료전지 분리판용 유로부재를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 연료전지 분리판용 유로부재는, 반응유체의 유동 경로를 가로지르는 방향으로 연장되고, 반응유체가 통과할 수 있는 제1통과홀부가 형성되는 통과벽부; 반응유체의 유동 방향을 따라 상기 통과벽부와 교대로 배치되고, 반응유체의 와류 생성을 유도하는 와류생성부가 형성되는 와류생성벽부; 상기 통과벽부와 상기 와류생성벽부의 일단부 사이에 연속하여 형성되고, 기체확산층과 접하는 랜드부; 및 상기 와류생성벽부와 이웃한 다른 상기 통과벽부의 타단부 사이에 연속하여 형성되고, 상기 와류생성부에 의해 생성된 와류로 인해 반응유체의 진행 지연이 발생되는 활성화공간부를 형성하는 활성화연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통과벽부와 상기 와류생성벽부는, 상기 랜드부에서 상기 활성화연결부측으로 갈수록 상호간의 이격간격이 점차 확장되는 것을 특징으로 한다.
상기 통과벽부는, 복수개의 상기 활성화연결부를 연속하여 잇는 수평선에 대해 예각의 각도로 기울어지게 형성되고, 상기 와류생성벽부는, 상기 수평선에 대해 둔각의 각도로 기울어지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1통과홀부는, 원형 또는 타원형으로 관통되게 형성되고, 상기 통과벽부의 연장방향을 따라 복수개가 이격되게 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 통과벽부는, 상기 제1통과홀부의 일측에 수평방향으로 연장되게 형성되고, 상기 랜드부와 연결되는 상부지지부; 상기 제1통과홀부의 타측에 수평방향으로 연장되게 형성되고, 상기 활성화연결부와 연결되는 하부지지부; 및 상기 제1통과홀부의 사이에 상기 상부지지부에서 상기 하부지지부까지 연장되게 형성되고, 중간부에서 상기 랜드부와 상기 활성화연결부측으로 갈수록 너비가 확장되는 수직지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 와류생성부는, 원형 또는 타원형으로 관통되게 형성되고, 상기 와류생성벽부의 연장방향을 따라 복수개가 이격되게 배열되는 제2통과홀부; 및 상기 제2통과홀부의 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 제2통과홀부를 통과하는 반응유체의 와류 생성을 유도하는 와류생성돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 와류생성돌출부는, 상기 제2통과홀부의 가장자리부에서 돌출단부측으로 갈수록 너비가 축소되는 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연료전지 분리판용 유로부재는, 분리판 상에서 일방향으로 유동 중인 반응유체의 유동 형태가, 유로부재의 와류생성부에 의해 와류의 형태로 가변되면서 다른 방향으로의 유동성을 가지게 되고, 활성화공간부 상에서 3차원 유동 형태를 가지게 된다. 따라서, 반응유체가 분리판 상에서 일방향으로 신속하게 유동되는 경우와 비교해, 반응유체와 기체확산층간의 반응시간을 보다 연장시킬 수 있고, 이에 따른 연료전지의 성능 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 셀을 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1분리판을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 B부분 확대도이다.
도 5는 도 2의 C-C'선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1분리판을 도 2와 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 D부분 확대도이다.
도 8은 도 6의 E부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판에 유로부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 F부분 확대도이다.
도 12는 도 10의 G부분 확대도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판을 도 9와 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재를 도 14와 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 16은 도 14의 H-H'선 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재에 의한 제2반응유체의 유동을 설명하고자 도시한 개념도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 연료전지 분리판용 유로부재의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 셀을 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 1은 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 셀은 제1분리판(30), 제2분리판(40), 유로부재(50)를 포함한다.
막전극접합체(MEA, Membrane-Electrode Assembly)(10)는 수소 양이온(proton)을 이동시켜 줄 수 있는 고분자 전해질막과, 고분자 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매층(공기극 및 연료극)을 포함한다. 제1분리판(30)은 제1기체확산층(GDL, Gas Diffusion Layer)(21)을 사이에 두고 막전극접합체(10)의 일측에 배치된다. 제2분리판(40)은 제2기체확산층(22)을 사이에 두고 막전극접합체(10)의 타측에 배치된다.
제1분리판(30) 중 제1기체확산층(21)과 마주하는 일면부 상에는 제1반응유체의 유동을 정방향(+x방향)으로 안내하는 제1유로부(32)가 형성된다. 제2분리판(40) 중 제2기체확산층(22)과 마주하는 일면부 상에는 제2반응유체의 유동을 정방향과 대향되는 역방향(-x방향)으로 안내하는 제2유로부(42)가 형성된다. 제1반응유체로는 수소, 메탄, 질소, 개질 가스 등의 연료를 적용할 수 있고, 제2반응유체로는 공기, 산소 등의 산화제를 적용할 수 있다.
유로부재(50)는 제2유로부(42) 상에 배치되어, 제2반응유체의 와류 생성을 유도한다. 제2유로부(42)를 통과 중인 제2반응유체는 유로부재(50)에 의해 원활한 유동이 저해, 교란되면서 소용돌이치는 현상이, 즉 와류가 발생된다. 이러한 제2반응유체의 와류는 제2반응유체와 제2기체확산층(22)간의 반응시간을 보다 연장시킴으로써 반응이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하고, 이에 따른 연료전지의 성능 향상을 구현가능하게 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1분리판을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분 확대도이며, 도 4는 도 2의 B부분 확대도이고, 도 5는 도 2의 C-C'선 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1분리판을 도 2와 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 D부분 확대도이며, 도 8은 도 6의 E부분 확대도이다.
도 2, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1분리판(30)은 제1분리판본체부(31), 제1유로부(32), 제1냉각유로부(38)를 포함한다.
제1분리판본체부(31)는 제1분리판(30)의 기본 골조를 이루는 장치부로, x방향 및 y방향으로의 너비와, z방향으로의 두께를 가지며, 제1기체확산층(21)을 사이에 두고 막전극접합체(10)의 z방향 일측에 배치된다. 제1분리판본체부(31)는 금속재를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1유로부(32)는 제1반응유체의 유동을 정방향(+x방향)으로 안내하는 장치부로, 제1분리판본체부(31) 중 제1기체확산층(21)과 마주하는 z방향 일면부 상에 함몰되게 형성된다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1유로부(32)는 직진유로부(33), 제1경사유입유로부(34), 제1경사배출유로부(36)를 포함한다.
직진유로부(33)는 제1반응유체의 주요 유동경로를 이루는 유로로, 제1분리판본체부(31) 상에 z방향으로 함몰되게 형성되고, 정방향(+x방향)을 향해 직선형으로 연장되게 형성되며, 복수개가 y방향으로 이격간격을 두고 나란하게 배치된다. 이에 따라, 직진유로부(33)는 전체적으로 x방향 및 y방향으로의 너비를 가지는 사각형 영역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 형태를 가진다.
직진유로부(33)는 상기와 같은 형태에 의해 제1분리판본체부(31)의 z방향 일면부 전반에 걸쳐 배치되고, 제1반응유체는 직진유로부(33)에 의해 제1분리판본체부(31)의 전반에 걸쳐 그 정방향(+x방향)으로의 유동이 안정되게 이루어질 수 있다.
제1경사유입유로부(34)는 제1반응유체가 유입되어 직진유로부(33)까지 유동되는 경로를 이루는 유로로, 직진유로부(33)의 -x방향 단부에 연속하여 형성되고, 직진유로부(33)의 -x방향 단부를 기준으로, 직진유로부(33)의 연장방향(정방향, +x방향)과 반대되는 방향(-x방향)에 대해, 즉 역방향에 대해 예각(예를 들어, 시계방향기준 +θ)을 이루는 제1각도로 연장된다.
도 2, 도 5를 참조하면, 제1경사유입유로부(34)의 -x방향 단부에는 제1반응유체가 유입되는 제1유입홀부(35)가 관통되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1경사유입유로부(34)는 제1유입유로부(341)와 제2유입유로부(342)를 포함하는 복수개가 이격간격을 두고 y방향으로 나란하게 배열된 배치구조를 가진다.
제1유입유로부(341)는 제1각도로 연장되게 형성된다. 하나의 제1유입유로부(341) 상에는 복수개의 직진유로부(33)가 상호 이격간격을 두고 연통되게 연결된다. 제2유입유로부(342)는 제1유입유로부(341)보다 짧은 길이를 가지고, 제1유입유로부(341)와 이격간격을 두고 나란하게 배치된다. 하나의 제2유입유로부(342) 상에는 복수개의 다른 직진유로부(33a)가 상호 이격간격을 두고 연통되게 연결된다.
도 2를 참조하면, 제1경사유입유로부(34)는 제1유입유로부(341)와 제2유입유로부(342)를 포함한 6개가 y방향으로 배열되되, y방향 일측으로 갈수록 그 연장길이가 균일한 비율로 점차 짧아지면서 전체적으로 삼각형 영역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 형태를 가진다. 그리고, 하나의 제1경사유입유로부(34)에 대해 y방향으로 이격간격을 두고 배치된 4개의 직진유로부(33)가 연통되게 연결된 구조를 가진다.
제1경사배출유로부(36)는 직진유로부(33)를 통과한 제1반응유체가 배출되는 경로를 이루는 유로로, 직진유로부(33)의 x방향 단부에 연속하여 형성되고, 직진유로부(33)의 x방향 단부를 기준으로, 직진유로부(33)의 연장방향(+x방향)에 대해 예각(예를 들어, 시계방향기준 +θ)을 이루는 제2각도로 연장된다.
제1경사유입유로부(34)로 유입된 제1반응유체는 제1각도에 해당되는 방향으로 진행되고, 예각에 해당되는 각도만큼 그 진행방향이 반시계방향으로 전환되면서 직진유로부(33)로 유입된다. 또한, 직진유로부(33)를 통과한 제1반응유체는 예각에 해당되는 각도만큼 그 진행방향이 시계방향으로 전환되면서 제2각도로 제1경사배출유로부(36)에 유입된다.
상기와 같은 제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36)의 구조에 의하면, 제1반응유체의 유동방향이 직각 미만의 각도, 즉 예각의 각도로 전환되면서 직진유로부(33)로 원활하게 진입될 수 있고, 직진유로부(33)의 외부로 원활하게 배출될 수 있다.
제1경사배출유로부(36)의 x방향 단부에는 제1배출홀부(37)가 관통되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1경사배출유로부(36)는 제1배출유로부(361)와 제2배출유로부(362)를 포함하는 복수개가 y방향으로 나란하게 배열된 배치구조를 가진다.
제1배출유로부(361)는 제2각도로 연장되게 형성되고, 제1유입유로부(341)와 연결되는 복수개의 직진유로부(33)가 상호 이격간격을 두고 연통되게 연결된다. 제2배출유로부(362)는 제1배출유로부(361)보다 긴 길이를 가지고, 제1배출유로부(361)와 이격간격을 두고 나란하게 배치되며, 제2유입유로부(342)와 연결되는 복수개의 직진유로부(33a)가 상호 이격간격을 두고 연통되게 연결된다.
도 2를 참조하면, 제1경사배출유로부(36)는 제1배출유로부(361)와 제2배출유로부(362)를 포함한 6개가 y방향으로 배열되되, y방향 타측으로 갈수록 그 연장길이가 균일한 비율로 점차 짧아지면서 전체적으로 삼각형 영역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 형태를 가진다. 그리고, 하나의 제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36)에 대해 y방향으로 이격간격을 두고 배치된 4개의 직진유로부(33)가 연통되게 연결된 구조를 가진다.
복수개의 제1경사유입유로부(34) 각각으로 유입된 제1반응유체는 전체적으로 삼각형 레이어의 형태를 이루어 +x방향 및 -y방향으로 유동되다가, 복수개의 직진유로부(33)로 분할되어 유입된다. 그리고, 제1분리판본체부(31)의 일면부 전반에 걸쳐 사각형 레이어의 형태를 이루어 x방향으로 유동되다가, 복수개의 제1경사배출유로부(36) 각각으로 유입되며, 전체적으로 삼각형 레이어의 형태를 이루어 +x방향 및 -y방향으로 유동되다가, 제1유로부(32)의 외부로 배출된다.
상기와 같은 제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36)의 구조에 의하면, 제1유입유로부(341)의 -x방향 단부에서 직진유로부(33)를 통과하여 제1배출유로부(361)의 +x방향 단부에 이르는 제1반응유체의 유동 거리와, 제2유입유로부(342)의 -x방향 단부에서 직진유로부(33)를 통과하여 제2배출유로부(362)의 +x방향 단부에 이르는 제1반응유체의 유동 거리를 동일하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1반응유체의 공급, 통과, 배출이 제1유로부(32) 전반에 걸쳐 복수개의 균일한 압력, 속도로 이루어질 수 있다.
직진유로부(33)는 -x방향 단부에서 x방향 단부에 이르기까지 동일한 y방향 너비와, z방향 깊이를 가진다. 즉, 직진유로부(33)는 연장길이 전체에 걸쳐 일정한 너비로 형성된다. 제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36) 또한, 그 연장길이 전체에 걸쳐 일정한 너비로 형성된다. 이는 제1냉각유로부(38)의 통합유입유로부(382)와 통합배출유로부(386)의 너비가 단부측으로 갈수록 확장 또는 축소되는 것과 대비된다(도 6 참조).
상기와 같이 직진유로부(33), 제1경사유입유로부(34), 제1경사배출유로부(36) 각각의 너비를 일정하게 형성함으로써, 제1유로부(32)의 제1유입홀부(35), 제1배출홀부(37)와, 제1냉각유로부(38)의 통합유입유로부(382), 통합배출유로부(386)간의 간섭을 회피하면서도, 제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36) 각각을 직선형으로 구현가능하다.
제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36)가 직선형을 가진다는 것은 직진유로부(33)까지 최단거리로 연장되는 것을 의미한다. 이에 따라, 제1경사유입유로부(34)의 연장길이가 보다 연장된 형태, 예를 들어 구부러진 형태로 연장되게 형성되는 실시예와 비교해, 홈부의 구조를 가지는 제1경사유입유로부(34)와 제1경사배출유로부(36)의 전체 면적, 영역을 보다 축소시킴으로써, 제1분리판본체부(31)의 강성을 보다 향상시킬 수 있다.
제1냉각유로부(38)는 냉각수의 유동경로를 형성하는 장치부로, 제1분리판본체부(31) 중 제1유로부(32)가 형성된 일면부와 반대되는 z방향 타면부 상에 함몰되게 형성된다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1냉각유로부(38)는 직진냉각유로부(381), 통합유입유로부(382), 통합배출유로부(386)를 포함한다.
직진냉각유로부(381)는 냉각수의 주요 유동경로를 이루는 유로로, 제1분리판본체부(31) 상에 z방향으로 함몰되게 형성되고, 정방향(+x방향)과 나란한 방향을 향해 직선형으로 연장되게 형성되며, 복수개가 y방향으로 이격간격을 두고 나란하게 배치된다. 이에 따라, 직진냉각유로부(381)는 전체적으로 x방향 및 y방향으로의 너비를 가지는 사각형 영역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 형태를 가진다.
직진냉각유로부(381)는 상기와 같은 형태에 의해 제1분리판본체부(31)의 z방향 타면부 전반에 걸쳐 배치되고, 제1반응유체는 직진냉각유로부(381)에 의해 제1분리판본체부(31)의 전반에 걸쳐 정방향(+x방향) 또는 역방향(-x방향)으로의 유동이 안정되게 이루어질 수 있다.
통합유입유로부(382)는 유입단부를 통해 유입된 냉각수가 직진냉각유로부(381)까지 유동되는 경로를 이루는 유로로, 복수개의 직진냉각유로부(381)의 -x방향 단부가 통합되어 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 통합유입유로부(382)는 냉각수유입부(383), 제1유입분기부(384), 제2유입분기부(385)를 포함한다.
냉각수유입부(383)는 냉각수가 유입되는 직선형 유로를 이루는 장치부로, +x방향으로 연장되게 형성된다. 제1유입분기부(384)는 냉각수유입부(383)의 +x방향 단부에 복수개로 분기되게 형성되고, +x방향 단부측으로 갈수록 y방향으로 확장된 너비를 가진다. 제2유입분기부(385)는 제1유입분기부(384)의 단부에 복수개로 분기되게 형성되고, +x방향 단부측으로 갈수록 y방향으로 확장된 너비를 가진다.
제2유입분기부(385)의 +x방향 단부에는 복수개의 직진냉각유로부(381)가 연통되게 연결된다. 이때, 복수개의 직진냉각유로부(381)는 y방향으로 상호 이격간격을 두고 배치된다. 상기와 같이 냉각수유입부(383), 제1유입분기부(384), 제2유입분기부(385)가 연속하여 연결된 구조에 의해 +x방향 단부측으로 갈수록 y방향 너비가 점차 확장되는 부채꼴 형상을 이루게 된다.
냉각수유입부(383)는 복수개가 y방향으로 이격되게 배열된다. 본 발명의 일실시예에 따른 냉각수유입부(383)는 3개가 y방향으로 이격되게 배열된 구조를 가지며, 제1유입분기부(384), 제2유입분기부(385)가 냉각수유입부(383)의 연장방향을 기준으로 하여, 즉 x축을 기준으로 하여 y방향으로 대칭인 구조를 가진다. 이러한 냉각수유입부(383), 제1유입분기부(384), 제2유입분기부(385)의 구조에 의해 통합유입유로부(382)는 전체적으로 +x방향 단부측으로 갈수록 y방향 너비가 점차 확장되는 이등변 삼각형의 형상을 이루게 된다.
통합배출유로부(386)는 직진냉각유로부(381)를 통과한 냉각수가 배출단부까지 유동되는 경로를 이루는 유로로, 복수개의 직진냉각유로부(381)의 x방향 단부가 통합되어 형성된다. 통합배출유로부(386)는 y축을 기준으로 하여 통합유입유로부(382)와 x방향으로 대칭되는 구조를 가진다. 따라서, 통합유입유로부(382)의 구조와 작용에 대한 설명과 중복, 대응되는 구조, 작용에 대해 그 설명을 생략한다.
복수개의 통합유입유로부(382) 각각으로 유입된 냉각수는 전체적으로 +x방향으로 갈수록 y방향 너비가 확장되는 이등변 삼각형 레이어의 형태를 이루어 유동되다가, 복수개의 직진냉각유로부(381)로 분할되어 유입된다. 그리고, 제1분리판본체부(31)의 타면부 전반에 걸쳐 사각형 레이어의 형태를 이루어 유동되다가, 복수개의 통합배출유로부(386) 각각으로 유입되며, 전체적으로 +x방향으로 갈수록 y방향 너비가 축소되는 이등변 삼각형 레이어의 형태를 이루어 유동되다가, 제1냉각유로부(38)의 외부로 배출된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판에 유로부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 11은 도 10의 F부분 확대도이고, 도 12는 도 10의 G부분 확대도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판을 도 9와 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9, 도 10, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2분리판(40)은 제2분리판본체부(41), 제2유로부(42), 제2냉각유로부(48)를 포함한다.
제2분리판본체부(41)는 제2분리판(40)의 기본 골조를 이루는 장치부로, x방향 및 y방향으로의 너비와, z방향으로의 두께를 가지며, 제2기체확산층(22)을 사이에 두고 막전극접합체(10)의 z방향 일측에 배치된다. 제2분리판본체부(41)는 금속재를 포함하여 이루어질 수 있다.
제2유로부(42)는 제2반응유체의 유동을 정방향(+x방향)과 대향되는 역방향(-x방향)으로 안내하는 장치부로, 제2분리판본체부(41) 중 제2기체확산층(22)과 마주하는 z방향 타면부 상에 함몰되게 형성된다. 도 9, 도 11, 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2유로부(42)는 유로설치홈부(43), 제2경사유입유로부(44), 제2경사배출유로부(46)를 포함한다.
유로설치홈부(43)는 제2반응유체의 주요 유동경로를 이루는 유로로, 제2분리판본체부(41) 상에 x방향 및 y방향으로 설정너비를 가지는 사각형 형상으로 함몰되게 형성된다. 도 10을 참조하면, 유로설치홈부(43) 상에는 제2반응유체의 유동을 단순한 직선형이 아니라 와류에 의해 보다 복잡한 형태를 가지도록 유도하는 유로부재(50)가 설치된다.
제2경사유입유로부(44)는 유로설치홈부(43)의 +x방향 단부에 연속하여 형성되고, 유로설치홈부(43)의 +x방향 단부를 기준으로, 정방향(+x방향)에 대해 예각(예를 들어, 시계방향기준 +θ)을 이루는 제3각도로 연장된다. 제2경사유입유로부(44)의 +x방향 단부에는 제2유입홀부(45)가 관통되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제2경사유입유로부(44)는 제3유입유로부(441)와 제4유입유로부(442)를 포함하는 복수개가 이격간격을 두고 y방향으로 나란하게 배열된 배치구조를 가진다.
제3유입유로부(441)는 제3각도로 연장되게 형성된다. 제4유입유로부(442)는 제3유입유로부(441)보다 짧은 길이를 가지고, 제3유입유로부(441)와 이격간격을 두고 나란하게 배치된다. 제3유입유로부(441)와 제4유입유로부(442)를 포함한 복수개의 제2경사유입유로부(44)는 상호 이격간격을 두고 유로설치홈부(43)의 +x방향 단부와 연통되게 연결된다.
도 9를 참조하면, 제2경사유입유로부(44)는 제3유입유로부(441)와 제4유입유로부(442)를 포함한 8개가 y방향으로 배열되되, -y방향으로 갈수록 그 연장길이가 균일한 비율로 점차 짧아지면서 전체적으로 삼각형 영역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 형태를 가진다.
제2경사배출유로부(46)는 유로설치홈부(43)의 -x방향 단부에 연속하여 형성되고, 역방향(+x방향)에 대해 예각(예를 들어, 시계방향기준 +θ)을 이루는 제4각도로 연장된다. 제2경사배출유로부(46)의 -x방향 단부에는 제2배출홀부(47)가 관통되게 형성된다.
제2경사유입유로부(44)로 유입된 제2반응유체는 제3각도에 해당되는 방향으로 진행되고, 예각에 해당되는 각도만큼 그 진행방향이 반시계방향으로 전환되면서 유로설치홈부(43) 및 유로부재(50)로 유입된다. 또한, 유로설치홈부(43) 및 유로부재(50)를 통과한 제2반응유체는 예각에 해당되는 각도만큼 그 진행방향이 시계방향으로 전환되면서 제4각도로 제2경사배출유로부(46)에 유입된다.
상기와 같은 제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46)의 구조에 의하면, 제2반응유체의 유동방향이 직각 미만의 각도, 즉 예각의 각도로 전환되면서 유로설치홈부(43) 및 유로부재(50)로 원활하게 진입될 수 있고, 유로설치홈부(43) 및 유로부재(50)의 외부로 원활하게 배출될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 제2경사배출유로부(46)는 제3배출유로부(461)와 제4배출유로부(462)를 포함하는 복수개가 이격간격을 두고 y방향으로 나란하게 배열된 배치구조를 가진다.
제3배출유로부(461)는 유로설치홈부(43)를 사이에 두고 제3유입유로부(441)와 대응되게, 보다 구체적으로는 동일한 x선상에 배치된다. 제4배출유로부(462)는 유로설치홈부(43)를 사이에 두고 제4유입유로부(442)와 대응되게, 보다 구체적으로는 동일한 x선상에 배치된다. 제4배출유로부(462)는 제3배출유로부(461)보다 긴 길이를 가지고, 제3배출유로부(461)와 이격간격을 두고 나란하게 배치되며, 즉 제4각도로 연장되게 형성되며, 유로설치홈부(43)의 -x방향 단부와 연통되게 연결된다.
도 9를 참조하면, 제2경사배출유로부(46)는 제3배출유로부(461)와 제4배출유로부(462)를 포함한 8개가 y방향으로 배열되되, +y방향으로 갈수록 그 연장길이가 균일한 비율로 점차 짧아지면서 전체적으로 삼각형 영역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 형태를 가진다.
복수개의 제2경사유입유로부(44) 각각으로 유입된 제2반응유체는 전체적으로 삼각형 레이어의 형태를 이루어 -x방향 및 +y방향으로 유동되다가, 유로설치홈부(43)로 유입된다. 그리고, 제2분리판본체부(41)의 z방향 일면부 전반에 걸쳐, 즉 유로설치홈부(43) 전체에 걸쳐 사각형 레이어의 형태를 이루어 -x방향으로 유동되다가, 복수개의 제2경사배출유로부(46) 각각으로 유입되며, 전체적으로 삼각형 레이어의 형태를 이루어 -x방향 및 +y방향으로 유동되다가, 제2유로부(42)의 외부로 배출된다.
상기와 같은 제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46)의 구조에 의하면, 제3유입유로부(441)의 +x방향 단부에서 유로설치홈부(43)를 통과하여 제3배출유로부(461)의 -x방향 단부에 이르는 제2반응유체의 유동 거리와, 제4유입유로부(442)의 +x방향 단부에서 유로설치홈부(43)를 통과하여 제4배출유로부(462)의 -x방향 단부에 이르는 제2반응유체의 유동 거리를 동일하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 제2반응유체의 공급, 통과, 배출이 제2유로부(42) 전반에 걸쳐 복수개의 균일한 압력, 속도로 이루어질 수 있다.
제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46) 각각은 일정한 너비와 깊이로 연장되다가, 유로설치홈부(43)와 접하는 타측부가 단부측으로 갈수록 y방향 너비가 확장되는 구조를 가진다. 제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46) 각각의 타측부의 너비를 확장되게 형성함으로써, 유로설치홈부(43) 전반에 걸쳐 고르게 제2반응유체를 공급, 배출시킬 수 있다.
또한, 제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46) 각각의 일측부의 너비를 일정하게 형성함으로써, 제2유로부(42)의 제2유입홀부(45), 제2배출홀부(47)와, 제2냉각유로부(48)와의 간섭을 회피하면서도, 제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46) 각각을 직선형으로 구현가능하다.
이에 따라, 제2경사유입유로부(44)의 연장길이가 보다 연장된 형태, 예를 들어 구부러진 형태로 연장되게 형성되는 실시예와 비교해, 홈부의 구조를 가지는 제2경사유입유로부(44)와 제2경사배출유로부(46)의 전체 면적, 영역을 보다 축소시킴으로써, 제2분리판본체부(41)의 강성을 보다 향상시킬 수 있다.
제2냉각유로부(48)는 냉각수의 유동경로를 형성하는 장치부로, 제2분리판본체부(41) 중 제2유로부(42)가 형성된 일면부와 반대되는 z방향 타면부 상에 함몰되게 형성된다. 도 6, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2냉각유로부(48)는 제1냉각유로부(38)와 동일, 유사한 구조를 가지므로, 그 구조와 작용 효과에 대한 중복 설명을 생략한다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재를 도 14와 다른 방향에서 도시한 사시도이며, 도 16은 도 14의 H-H'선 단면도이고, 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재에 의한 제2반응유체의 유동을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유로부재(50)는 통과벽부(51), 와류생성벽부(52), 랜드부(53), 활성화연결부(54)를 포함한다.
통과벽부(51)는 제2반응유체의 유동 경로를 가로지르는 방향으로 연장되고, 반응유체가 통과할 수 있는 제1통과홀부(516)가 형성된다. 유로설치홈부(43) 상에서 제2반응유체는 -x방향으로 유동되고, 통과벽부(51)는 z방향으로의 높이를 가지고, y방향으로 연장되게 배치된다. 통과벽부(51)의 높이는 유로설치홈부(43)의 z방향 함몰깊이에 대응된다.
와류생성벽부(52)는 제2반응유체의 와류 생성을 유도하는 장치부로, 제2반응유체의 유동 방향을 따라 통과벽부(51)와 교대로 배치된다. 와류생성벽부(52) 상에는 제2반응유체의 와류 생성을 유도하는 와류생성부(525)가 형성된다. 유로설치홈부(43)로 유입되어 -x방향으로 유동되는 제2반응유체는 통과벽부(51)와 와류생성벽부(52)를 교대로 통과하게 된다.
통과벽부(51)와 와류생성벽부(52)는 랜드부(53)에서 활성화연결부(54)측으로 갈수록 상호간의 이격간격이 점차 확장되도록, 경사지게 배치된다. 즉, 통과벽부(51)는 그 z방향 단부측으로 갈수록 -x방향 위치(수치)가 점차 증가되는 기울기를 가지고, 와류생성벽부(52)는 그 z방향 단부측으로 갈수록 -x방향 위치(수치)가 점차 감소되는 기울기를 가진다.
보다 구체적으로, 통과벽부(51)는 복수개의 활성화연결부(54)를 연속하여 잇는 수평선에 대해, 즉 -x축에 대해 예각(예를 들어, 반시계방향기준 +α)의 각도로 기울어지게 형성되고, 와류생성벽부(52)는 수평선(-x축)에 대해 둔각(예를 들어, 반시계방향기준 +180-α)의 각도로 기울어지게 형성된다.
본 발명에 따른 연료전지용 셀의 랜드부(53)는 제2기체확산층(22)과 접하는 데, 제2기체확산층(22)을 포함한 연료전지용 셀의 다른 구성품들과의 조립 시 제2기체확산층(22)과의 접촉력이 -z방향 하중으로서 통과벽부(51)와 와류생성벽부(52)에 작용하게 된다.
통과벽부(51)와 와류생성벽부(52)가 상기와 같이 랜드부(53)에서 활성화연결부(54)측으로 갈수록 상호간의 이격간격이 점차 확장되는 경사진 구조를 가짐으로써, 기체확산층(22)으로부터 유로부재(50)에 작용하는 하중을 안정되게 지지할 수 있다.
랜드부(53)는 제2기체확산층(22)과 접하는 장치부로, 통과벽부(51)와 와류생성벽부(52)의 z방향 단부 사이에 -x방향으로 연속하여 형성된다. 랜드부(53)는 -x방향으로 일정한 너비를 가지고, y방향으로 연장되게 형성된다. 랜드부(53)는 -x방향과 나란한 평탄면을 구비함으로써, 제2기체확산층(22)과 안정되게 접할 수 있다. 랜드부(53)를 이용해 제2기체확산층(22)과 랜드부(53)간의 접촉부는 전류의 유동경로가 되는데, 제2기체확산층(22)과의 접촉면적을 안정적으로 확보함으로써, 저항을 보다 감소시킬 수 있다.
도 14 내지 도 16 상에는 -x방향 및 x방향 단부가 모서리진 형상을 가지는 랜드부(53)의 실시예가 도시되어 있으나, 랜드부(53)의 가장자리부는 랜드부(53)와의 접촉력에 의한 제2기체확산층(22)의 손상을 방지하기 위해, 뾰족한 모서리를 가지지 않고, 연속된 곡면을 이루어, 다른 표현으로는 곡률을 가지게 구부러진 형상을 가질 수도 있다.
활성화연결부(54)는 와류생성부(525)에 의해 생성된 와류로 인해 반응유체의 진행 지연이 발생되는 활성화공간부(55)를 형성하는 장치부로, 와류생성벽부(52)와 이웃한 다른 통과벽부(51)의 -z방향 단부 사이에 연속하여 형성된다. 활성화연결부(54)는 제2반응유체의 주 유동방향(-x방향)을 따라 랜드부(53)와 교대로 배치된다.
도 14, 도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통과벽부(51)는 제1벽체부(도면부호 미도시)와 제1통과홀부(516)를 포함하고, 제1벽체부는 상부지지부(511), 하부지지부(512), 수직지지부(513)를 포함한다.
상부지지부(511)는 랜드부(53)와 연결되는 장치부로, 제1통과홀부(516)의 z방향 단부에 y방향으로 연장되게 형성된다. 하부지지부(512)는 활성화연결부(54)와 연결되는 장치부로, 제1통과홀부(516)의 -z방향 단부에 y방향으로 연장되게 형성된다.
수직지지부(513)는 제1통과홀부(516)의 사이에 상부지지부(511)에서 하부지지부(512)까지 z방향으로 연장되게 형성되고, z방향 너비의 중간부에서 랜드부(53)와 활성화연결부(54)측으로 갈수록, 즉 -z방향 단부와, +z방향 단부측으로 갈수록 y방향 너비가 확장되는 형상을 가진다.
이에 따라, y방향으로 연장되게 형성되는 상부지지부(511)에 작용하는 하중이 y방향으로 이격간격을 두고 배치되는 복수개의 수직지지부(513)로 안정되게 전달될 수 있고, 복수개의 수직지지부(513)로 전달된 하중이 y방향으로 연장되게 형성되는 하부지지부(512)로 안정되게 전달될 수 있다.
제1통과홀부(516)는 원형 또는 타원형으로 관통되게 형성되고, 통과벽부(51)의 연장방향(y방향)을 따라 복수개가 이격되게 배열된다. 제1통과홀부(516)가 원형 또는 타원형으로 형성됨으로써, 수직지지부(513)가 상기와 같이 z방향 너비의 중간부에서 랜드부(53)와 활성화연결부(54)측으로 갈수록 y방향 너비가 확장되는 형상을 가질 수 있다.
도 15, 도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와류생성벽부(52)는 제2벽체부(도면부호 미도시)와 와류생성부(525)를 포함하고, 와류생성부(525)는 제2통과홀부(526)와 와류생성돌출부(527)를 포함한다.
제2벽체부에 대해서는, 상부지지부(511), 하부지지부(512), 수직지지부(513)를 포함하는 제1벽체부에 대응되거나, 제1벽체부와 동일한 구조를 가지는 바 그 그 구조와 작용 효과에 대한 중복 설명을 생략한다. 제2통과홀부(526)는 원형 또는 타원형으로 관통되게 형성되고, 와류생성벽부(52)의 연장방향(y방향)을 따라 복수개가 이격되게 배열된다.
와류생성돌출부(527)는 제2통과홀부(526)를 통과하는 반응유체의 와류 생성을 유도하기 위한 장치부로, 제2통과홀부(526)의 가장자리부에서 제2통과홀부(526)의 내부로 돌출되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 와류생성돌출부(527)는 제2통과홀부(526)의 -z방향 단부에서 z방향으로 상향 돌출되게 형성된다.
와류생성돌출부(527)는 제2통과홀부(526)의 가장자리부에서 돌출단부측으로 갈수록 너비가 축소되는 형상을 가진다. 즉 제2통과홀부(526)의 가장자리부와 연결도는 -z방향 단부에서 z방향 단부측으로 갈수록 너비가 점차 축소되는 형상을 가진다. 와류생성돌출부(527)의 y방향 양측으로 제2반응가스가 안정되게 통과할 수 있도록 제2통과홀부(526)는 y방향으로의 장축을 가지는 타원형의 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 와류생성부(525)에 의하면, 제1통과홀부(516)를 -x방향으로 통과한 제2반응유체가 제2통과홀부(526)를 연속하여 통과하는 과정에서 도 17에 도시된 바와 같이 와류생성돌출부(527)에 의해 -x방향으로의 원활한 유동이 저해, 교란되면서 소용돌이치는 현상이, 즉 와류가 발생된다. 이로 인해 와류생성돌출부(527)의 -x방향측에, 즉 하류측에 제2반응유체가 -x방향으로 원활하게 진행되지 못하고 다른 방향(y방향, z방향)으로의 벡터를 가지는 현상이 발생된다.
상기와 같은 제2반응유체의 3차원 유동은, y방향으로 연장되게 형성되는 활성화공간부(55) 전체에 걸쳐 이루어지게 되고, 이러한 활성화공간부(55)를 통해 제2반응유체와 제2기체확산층(22)간의 반응이 안정적, 고효율로 이루어지게 된다. 또한, 반응 중에 발생되는 물이 제2유로부(42)에 유입되더라도, 제2반응유체가 정체되는 구간이 없어 제2유로부(42) 외부로의 물배출이 원활하게 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 연료전지용 셀에 의하면, 제1분리판 상에서 제1유로부(32)를 통해 수소, 메탄, 질소, 개질 가스 등의 연료를 정방향(+x방향)으로 안내하고, 제2분리판(40) 상에서 제2유로부(42) 및 유로부재(50)를 통해 공기, 산소 등의 산화제를 역방향(-x방향)으로 안내하면서, 그 사이에 위치되는 막전극접합체(10)와 제1기체확산층(21), 제2기체확산층(22)과의 화학, 전기적 반응을 고효율로 구현할 수 있고, 이에 따른 연료전지의 성능 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 연료전지 분리판용 유로부재(50)에 의하면, 제2분리판(40) 상에서 일방향(-x방향)으로 유동 중인 제2반응유체의 유동 형태가, 유로부재(50)의 와류생성부(525)에 의해 와류의 형태로 가변되면서 다른 방향(y방향 및 z방향)으로의 유동성을 가지게 되고, 활성화공간부(55) 상에서 3차원 유동 형태를 가지게 된다. 따라서, 제2반응유체가 제2분리판(40) 상에서 일방향(-x방향)으로 신속하게 유동되는 경우와 비교해, 제2반응유체와 제2기체확산층(22)간의 반응시간을 보다 연장시킬 수 있고, 이에 따른 연료전지의 성능 향상을 도모할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 막전극접합체 21 : 제1기체확산층
22 : 제2기체확산층 30 : 제1분리판
31 : 제1분리판본체부 32 : 제1유로부
33 : 직진유로부 34 : 제1경사유입유로부
35 : 제1유입홀부 36 : 제1경사배출유로부
37 : 제1배출홀부 38 : 제1냉각유로부
40 : 제2분리판 41 : 제2분리판본체부
42 : 제2유로부 43 : 유로설치홈부
44 : 제2경사유입유로부 45 : 제2유입홀부
46 : 제2경사배출유로부 47 : 제2배출홀부
48 : 제2냉각유로부 50 : 유로부재
51 : 통과벽부 52 : 와류생성벽부
53 : 랜드부 54 : 활성화연결부
55 : 활성화공간부
341 : 제1유입유로부 342 : 제2유입유로부
361 : 제1배출유로부 362 : 제2배출유로부
381 : 직진냉각유로부 382 : 통합유입유로부
383 : 냉각수유입부 384 : 제1유입분기부
385 : 제2유입분기부 386 : 통합배출유로부
441 : 제3유입유로부 442 : 제4유입유로부
461 : 제3배출유로부 462 : 제4배출유로부
511 : 상부지지부 512 : 하부지지부
513 : 수직지지부 516 : 제1통과홀부
525 : 와류생성부 526 : 제2통과홀부
527 : 와류생성돌출부

Claims (7)

  1. 반응유체의 유동 경로를 가로지르는 방향으로 연장되고, 반응유체가 통과할 수 있는 제1통과홀부가 형성되는 통과벽부;
    반응유체의 유동 방향을 따라 상기 통과벽부와 교대로 배치되고, 반응유체의 와류 생성을 유도하는 와류생성부가 형성되는 와류생성벽부;
    상기 통과벽부와 상기 와류생성벽부의 일단부 사이에 연속하여 형성되고, 기체확산층과 접하는 랜드부; 및
    상기 와류생성벽부와 이웃한 다른 상기 통과벽부의 타단부 사이에 연속하여 형성되고, 상기 와류생성부에 의해 생성된 와류로 인해 반응유체의 진행 지연이 발생되는 활성화공간부를 형성하는 활성화연결부;를 포함하고,
    상기 와류생성부는,
    원형 또는 타원형으로 관통되게 형성되고, 상기 와류생성벽부의 연장방향을 따라 복수개가 이격되게 배열되는 제2통과홀부; 및
    상기 제2통과홀부를 통과하는 반응유체가 양측으로 통과가능하게 상기 제2통과홀부의 가장자리부에서 돌출단부측으로 갈수록 너비가 축소되는 형상을 가지고, 상기 제2통과홀부의 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 제2통과홀부를 통과하는 반응유체의 와류 생성을 유도하는 와류생성돌출부;를 포함하며,
    상기 와류생성돌출부는 z방향 단부측으로 갈수록 너비가 점차 축소되는 형상을 가지며,
    상기 제1통과홀부를 x방향으로 통과한 반응유체는, 상기 제2통과홀부를 연속하여 통과하는 과정에서 상기 와류생성돌출부에 의해 상기 와류생성돌출부의 y방향 양측으로 분기되어 통과하여, 상기 와류생성돌출부의 x방향측에 y방향으로 연장되게 형성되는 상기 활성화공간부 상에서 y방향과 z방향으로의 벡터를 가지는 3차원 유동을 형성하게 되고, 상기 활성화공간부 상에서 3차원 와류 형태를 가지고 상기 기체확산층과의 반응이 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판용 유로부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통과벽부와 상기 와류생성벽부는, 상기 랜드부에서 상기 활성화연결부측으로 갈수록 상호간의 이격간격이 점차 확장되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판용 유로부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통과벽부는, 복수개의 상기 활성화연결부를 연속하여 잇는 수평선에 대해 예각의 각도로 기울어지게 형성되고,
    상기 와류생성벽부는, 상기 수평선에 대해 둔각의 각도로 기울어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판용 유로부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1통과홀부는, 원형 또는 타원형으로 관통되게 형성되고, 상기 통과벽부의 연장방향을 따라 복수개가 이격되게 배열되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판용 유로부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통과벽부는,
    상기 제1통과홀부의 일측에 수평방향으로 연장되게 형성되고, 상기 랜드부와 연결되는 상부지지부;
    상기 제1통과홀부의 타측에 수평방향으로 연장되게 형성되고, 상기 활성화연결부와 연결되는 하부지지부; 및
    상기 제1통과홀부의 사이에 상기 상부지지부에서 상기 하부지지부까지 연장되게 형성되고, 중간부에서 상기 랜드부와 상기 활성화연결부측으로 갈수록 너비가 확장되는 수직지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판용 유로부재.
  6. 삭제
  7. 삭제
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