KR19980073061A - Cooling tube used in cooling stage of fuel cell power generation system and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 연료 전지 발전 시스템의 냉각단에 사용되는 냉각 튜브는 플루오로카본 고분자 물질로 제조된 절연 튜브 내부로 구리 또는 스테인레스 스틸과 같은 재질로 제조된 전도성 관을 삽입시켜 절연 튜브가 전도성 관에 밀착되도록 슈링킹(shrinking)되는 방법에 의하여 제조된다.The cooling tube used in the cooling stage of the fuel cell power generation system of the present invention inserts a conductive tube made of a material such as copper or stainless steel into an insulating tube made of a fluorocarbon polymer material, so that the insulating tube adheres to the conductive tube. It is produced by a method that is shrinking as much as possible.

본 발명에 사용되는 플루오로카본 고분자 물질로는 PTFE(poly-tetrafluoroethylene), FEP(fluorinated ethylene-propylene) 및 PFA(perfluorinated alkoxy tetrafluoroethylene)이 있다.Fluorocarbon polymer materials used in the present invention include polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene-propylene (FEP), and perfluorinated alkoxy tetrafluoroethylene (PFA).

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

연료 전지 발전 시스템의 냉각단에 사용되는 냉각 튜브 및 그 제조방법.A cooling tube used in the cooling stage of a fuel cell power generation system and a method of manufacturing the same.

[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]

제1도는 연료 전지 발전 시스템이 냉각단 내부에 복수개의 냉각 튜브가 삽입된 형태를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a fuel cell power generation system in which a plurality of cooling tubes are inserted into a cooling stage.

제2도는 절연 튜브의 내부의 전도성 관을 삽입시켜 열처리를 하기 전의 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing a state before heat treatment by inserting a conductive tube inside the insulating tube.

제3도는 제2도의 절연 튜브와 전도성 관을 열처리하여 절연 튜브가 수축하여 전도성 관에 밀착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a state in which the insulating tube contracts and adheres to the conductive tube by heat-treating the insulating tube and the conductive tube of FIG. 2.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1:냉각단 2:냉각 튜브1: cooling stage 2: cooling tube

10:전도성 관 11:절연 튜브10: conductive tube 11: insulated tube

20:통로(passageway)20: passageway

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

발명의 분야Field of invention

본 발명은 연료 전지 발전 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 연료 전자 발전 시스템에 냉각단에 삽입되는 냉각 튜브 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell power generation system. More specifically, the present invention relates to a cooling tube inserted into a cooling stage in a fuel electronic power generation system and a method of manufacturing the same.

발명의 배경Background of the Invention

연료 전지 발전 시스템은 통상 환원제로서의 연료가 공급되는 애노드(anode)극과 산화제로서의 공기가 공급되는 캐소드(cathode)극으로 이루어진 단전지가 적층된 스택(stack)의 형태로 구성된다.A fuel cell power generation system is usually configured in the form of a stack in which a single cell composed of an anode electrode supplied with fuel as a reducing agent and a cathode electrode supplied with air as an oxidant is stacked.

상기 단전지가 적층된 스택은 연료 전지 발전 시스템에서 발생되는 반응열에 의하여 가열된다. 이 가열되는 스택을 180∼210℃의 적정온도로 유지하여야 할 필요가 있다. 즉 가열되는 스택의 온도를 180∼210℃로 유지하기 위하여 스택을 냉각할 필요가 있다. 이러한 목적을 위하여 연료 전지 발전 시스템의 스택은 복수개의 냉각단이 설치되며, 그 냉각단을 통하여 공냉식 또는 수냉식에 의하여 스택을 냉각시킨다. 공냉식에 의한 냉각 방식은 대기중의 공기를 송풍기를 이용하여 스택의 냉각단에 강제로 송풍하는 방식으로, 이 방식에 의한 기술이 미국특허 제4,276,355호에 소개된 바 있다.The stack in which the unit cells are stacked is heated by reaction heat generated in a fuel cell power generation system. It is necessary to maintain this heated stack at an appropriate temperature of 180 to 210 캜. That is, it is necessary to cool the stack in order to maintain the temperature of the heated stack at 180 to 210 ° C. For this purpose, a stack of a fuel cell power generation system is provided with a plurality of cooling stages, through which cooling stages are cooled by air or water cooling. The air cooling method is a method in which air in the air is forcedly blown to the cooling stage of the stack by using a blower, and a technique based on this method has been introduced in US Pat. No. 4,276,355.

한편 수냉식에 의한 냉각 방식은 공기 대신 물을 사용하는 방식으로, 수냉식의 장점은 물이 스택의 냉각단을 통과하면서 회수한 반응열의 활용이 용이하고 냉각 장치의 규모를 소형화할 수 있는 등의 여러가지 장점이 있다.On the other hand, the water cooling method uses water instead of air. The advantage of water cooling is that the reaction heat recovered while water passes through the cooling stage of the stack can be easily utilized, and the size of the cooling device can be reduced. There is this.

수냉식에 의한 냉각 방식은 냉각단 내부에 복수개의 냉각 튜브가 삽입되고, 그 냉각 튜브의 통로를 통하여 물과 같은 유체를 통과시켜 냉각 효과를 달성하고 있다.In the cooling method by water cooling, a plurality of cooling tubes are inserted into the cooling stage, and a cooling effect is achieved by passing a fluid such as water through a passage of the cooling tube.

연료 전지 발전 시스템의 수냉식 냉각 시스템이 미국 특허 제3,964,930호에 개시되어 있다. 이 냉각 시스템에서는 전도성 관의 내부 또는 외부에 PTFE(poly tetra fluoro ethylene)와 같은 절연 물질을 코팅하여 2000볼트에서 40,000시간 이상 운전할 수 있는 냉각관을 개시하고 있다.Water-cooled cooling systems of fuel cell power generation systems are disclosed in US Pat. No. 3,964,930. The cooling system discloses a cooling tube that can be operated for more than 40,000 hours at 2000 volts by coating an insulating material such as PTFE (poly tetra fluoro ethylene) inside or outside the conductive tube.

이제까지 수냉식 연료 전지의 냉각단에 사용되는 냉각 튜브는 구리 또는 스테인레스 스틸과 같은 물질로 구성된 전도성 관에 PTFE와 같은 절연 물질을 코팅하여 제조되었다.Until now, cooling tubes used in the cooling stage of water-cooled fuel cells have been made by coating an insulating material such as PTFE on a conductive tube made of a material such as copper or stainless steel.

그러나 냉각 튜브에 완벽한 절연성을 부여하고 전해질로 인한 내부식성을 예방하는 것이 심각한 문제로 남아 있었다. 보다 구체적으로, 스택의 냉각단에 삽입되는 냉각 튜브와 스택 사이에는 고전류가 흐르고 고전압이 걸리기 때문에 냉각튜브의 완벽한 절연성이 요구된다. 또한 절연 물질로 코팅된 부분에서 핀 홀(pin hole)과 같은 흠집이 존재하는 경우에는 인산과 같은 전해질 용액에 의하여 냉각 튜브가 부식되는 결함이 있다. 따라서 냉각 튜브를 절연물질로 코팅하는 경우에는 그 표면에 결함이 절대적으로 없어야 한다. 또한 냉각 튜브의 본래의 목적을 달성하기 위하여 효율적인 열전달이 행해져야 한다.However, it remains a serious problem to provide complete insulation to the cooling tube and to prevent corrosion from electrolytes. More specifically, a high current flows between the cooling tube and the stack inserted into the cooling end of the stack and a high voltage is required, so perfect insulation of the cooling tube is required. In addition, when a scratch such as a pin hole is present in a portion coated with an insulating material, the cooling tube is corroded by an electrolyte solution such as phosphoric acid. Therefore, if the cooling tube is coated with insulating material, its surface must be absolutely free of defects. In addition, efficient heat transfer must be done to achieve the original purpose of the cooling tube.

상기 미국특허 제3,964,930호에 개시되어 있는 바와 같이, 구리 또는 스테인레스 스틸과 같은 물질로 구성된 전도성 관에 PTFE와 같은 절연 물질을 코팅하는 방법은 절연 물질을 코팅하는 과정에서 핀 홀(pin hole)과 같은 결함이 그 코팅표면에 존재하기 때문에 절연성과 부식성 문제에 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 따라서 이 경우에는 고도의 코팅 기술과 함께 완벽한 검사가 요구된다. 또한 PTFE와 같은 절연물질을 전도성 관에 코팅하기 위해서는 상당히 비싼 비용이 소요된다.As disclosed in U.S. Patent No. 3,964,930, a method of coating an insulating material such as PTFE on a conductive tube made of a material such as copper or stainless steel may be used as a pin hole in the process of coating the insulating material. The presence of defects on the surface of the coating can have devastating consequences on insulation and corrosive problems. In this case, therefore, a complete inspection is required with advanced coating techniques. In addition, coating an insulating material such as PTFE on a conductive tube is quite expensive.

본 발명자들은 연료 전지 발전 시스템의 냉각단에 사용되는 종래의 냉각튜브의 단점들을 개선할 수 있는 본 발명의 냉각 튜브를 개발하기에 이른 것이다.The present inventors have developed a cooling tube of the present invention that can improve the disadvantages of the conventional cooling tube used in the cooling stage of the fuel cell power generation system.

발명의 목적Purpose of the Invention

본 발명의 목적은 연료 전지 시스템의 냉각단에 삽입되는 냉각 튜브를 고전류 및 고전압으로부터 보호할 수 있도록 완벽한 절연성을 갖는 냉각튜브를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a cooling tube with perfect insulation to protect a cooling tube inserted into a cooling stage of a fuel cell system from high current and high voltage.

본 발명의 다른 목적은 연료 전지의 스택내에서 인산과 같은 전해질 용액에 의하여 냉각 튜브가 부식되는 것을 완벽하게 방지할 수 있는 냉각 튜브를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a cooling tube that can completely prevent corrosion of the cooling tube by an electrolyte solution such as phosphoric acid in a stack of fuel cells.

본 발명의 또 다른 목적은 전도성 관에 절연 물질을 코팅하지 않고 절연물질로 만든 절연 튜브 내에 전도성 관을 삽입시킨 후 열처리 과정을 통하여 절연 튜브가 전도성관에 밀착되도륵 함으로써 완벽한 절연성과 내부식성을 갖고 제조 비용이 저렴한 냉각 튜브를 제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to insert a conductive tube into an insulating tube made of an insulating material without coating the insulating material on the conductive tube, and then to insulate the insulating tube to be in close contact with the conductive tube through a heat treatment process to have perfect insulation and corrosion resistance. It is to provide a method for manufacturing a cooling tube of low manufacturing cost.

상기 발명의 목적 및 기타의 다른 목적들이 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The objects of the present invention and other objects can be achieved by the present invention described below.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 연료 전지 발전 시스템의 냉각단에 사용되는 냉각 튜브는 플루오로카본 고분자 물질로 제조된 절연 튜브 내부로 구리 또는 스테인레스 스틸과 같은 재질로 제조된 전도성 관을 삽입시켜 절연 튜브가 전도성 관에 밀착되도록 슈링킹(shrinking)되는 방법에 의하여 제조된다.The cooling tube used in the cooling stage of the fuel cell power generation system of the present invention inserts a conductive tube made of a material such as copper or stainless steel into an insulating tube made of a fluorocarbon polymer material, so that the insulating tube adheres to the conductive tube. It is produced by a method that is shrinking as much as possible.

본 발명에 사용되는 플루오로카본 고분자 물질로는 PTFE (poly-tetrafluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene-propylene) 및 PFA (perfluo-rinated alkoxy tetrafluoroethylene)이 있다.Fluorocarbon polymer materials used in the present invention include PTFE (poly-tetrafluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene-propylene) and PFA (perfluo-rinated alkoxy tetrafluoroethylene).

PTFE 절연 튜브를 사용하는 경우에는 320∼370℃의 온도에서 1∼3 시간동안 열처리하여 최종 냉각 튜브에서의 PTFE층의 두께가 0.05∼0.2 mm가 되도록 한다.In case of using the PTFE insulated tube, heat treatment is performed at a temperature of 320 to 370 ° C. for 1 to 3 hours so that the thickness of the PTFE layer in the final cooling tube is 0.05 to 0.2 mm.

FEP 절연 튜브를 사용하는 경우에는 170∼270℃의 온도에서 1∼3 시간동안 열처리하여 최종 냉각 튜브에서의 FEP층의 두께가 0.05∼0.2 mm가 되도록 한다.In the case of using an FEP insulation tube, the heat treatment is performed at a temperature of 170 to 270 ° C. for 1 to 3 hours so that the thickness of the FEP layer in the final cooling tube is 0.05 to 0.2 mm.

PFA 절연 튜브를 사용하는 경우에는 250∼310℃의 온도에서 1∼3 시간동안 열처리하여 최종 냉각 튜브에서의 PFA층의 두께가 0.05∼0.2 mm가 되도록 한다.In the case of using a PFA insulating tube, the heat treatment is performed at a temperature of 250 to 310 ° C. for 1 to 3 hours so that the thickness of the PFA layer in the final cooling tube is 0.05 to 0.2 mm.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the contents of the present invention.

발명의 구체적예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention

제1도는 연료 전지 발전 시스템의 냉각단 내부에 복수개의 냉각 튜브가 삽입된 형태를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a form in which a plurality of cooling tubes are inserted into a cooling stage of a fuel cell power generation system.

통상의 연료 전지 발전 시스템은 스택을 중심으로 구성되며, 그 스택 내부에 복수 개의 냉각단(1)을 포함한다. 냉각단(l)에는 그 내부를 관통하도록 복수개의 냉각 튜브(2)가 설치된다. 냉각 튜브(2)의 내부에는 통로(20)가 형성되어, 이 통로(20)를 통하여 물과 같은 유체를 흐르게 할 수 있다. 연료 전지 발전 시스템에서의 이러한 냉각단(1) 및 냉각 튜브(2)는 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해될 수 있다.A typical fuel cell power generation system is constructed around a stack and includes a plurality of cooling stages 1 within the stack. The cooling stage 1 is provided with a plurality of cooling tubes 2 to penetrate the inside thereof. A passage 20 is formed inside the cooling tube 2 to allow fluid such as water to flow through the passage 20. Such cooling stage 1 and cooling tube 2 in a fuel cell power generation system can be easily understood by a person skilled in the art.

미국 특허 제3,964,930호에 개시된 바와 같이, 냉각 튜브(2)는 구리 또는 스테인레스 재질로 제조된 전도성 관의 외부 또는 내부 표면에 PTFE와 같은 플루오로카본 고분자 물질을 종래의 코팅 방법에 의하여 코팅하여 제조되었다.As disclosed in US Pat. No. 3,964,930, the cooling tube 2 was made by coating a fluorocarbon polymer material such as PTFE by a conventional coating method on the outer or inner surface of a conductive tube made of copper or stainless steel. .

본 발명에서는 전도성 관에 절연 물질을 종래의 코팅 방법에 의하여 코팅하는 방법을 사용하지 않는다. 본 발명의 연료 전지 발전 시스템의 냉각단(1)에 사용되는 냉각 튜브(2)는 플루오로카본 고분자 물질로 제조된 절연 튜브(11) 내부로 구리 또는 스테인레스 스틸과 같은 재질로 제조된 전도성 관(10)을 삽입시켜 절연 튜브(11)가 전도성 관(l0)에 밀착되도록 슈링킹(shrinking)되도록 함으로써 제조된다.The present invention does not use a method of coating an insulating material on a conductive tube by a conventional coating method. The cooling tube 2 used in the cooling stage 1 of the fuel cell power generation system of the present invention is a conductive tube made of a material such as copper or stainless steel into an insulating tube 11 made of a fluorocarbon polymer material. 10) by inserting the insulating tube 11 to be shrinked to be in close contact with the conductive tube l0.

제2도는 절연 튜브(11)의 내부에 전도성 관(10)을 삽입시켜 열처리를 하기전의 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing a state before the heat treatment is performed by inserting the conductive tube 10 into the insulation tube 11.

전도성 관(10)은 종래에 사용되고 있는 관을 사용할 수 있다. 그 전도성 관(10)의 외경 및 두께는 매우 다양하며, 이는 이 분야의 통상의 지식을 가진자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.The conductive tube 10 may be a tube conventionally used. The outer diameter and thickness of the conductive tube 10 can vary widely, which can be easily implemented by one of ordinary skill in the art.

절연 튜브(11)는 플루오로카본 고분자 물질로 제조되며, 플루오로카본 고분자 물질의 대표적인 예로는 PTFE, FEP 및 PFA가 있다. 절연 튜브(11)의 내경은 전도성 관(10)이 삽입될 수 있도록 전도성 관(10)의 외경보다 약간 큰것을 사용하며, 이는 이 분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시할 수 있다.The insulating tube 11 is made of a fluorocarbon polymer material, and representative examples of the fluorocarbon polymer material include PTFE, FEP, and PFA. The inner diameter of the insulating tube 11 uses a slightly larger than the outer diameter of the conductive tube 10 so that the conductive tube 10 can be inserted, which can be easily carried out by those skilled in the art.

절연 튜브(11)의 두께는 열처리 한 후 수축되어 밀착된 두께가 약 0.05∼0.2mm의 범위가 되도록 선택될 수 있다. 절연 튜브(11)를 열처리하면 그 두께는 약간 감소되기 때문에 0.05∼0.2 mm의 열처리 후의 두께를 얻기 위해서는 열처리 전의 두께가 0.07∼0.22 mm의 범위인 것이 바람직하다.The thickness of the insulating tube 11 may be selected such that the thickness of the insulating tube 11 is contracted after the heat treatment to be in a range of about 0.05 to 0.2 mm. Since the thickness of the insulating tube 11 is slightly reduced, the thickness before the heat treatment is preferably in the range of 0.07 to 0.22 mm in order to obtain a thickness after the heat treatment of 0.05 to 0.2 mm.

PTFE 절연 튜브를 사용하는 경우에는 320∼370℃의 온도에서 1∼3 시간동안 열처리하여 최종 냉각 튜브에서의 PTPE 층의 두께가 0.05∼0.2mm가 되도록 한다.In case of using PTFE insulated tube, heat treatment is performed at a temperature of 320 to 370 ° C. for 1 to 3 hours so that the thickness of the PTPE layer in the final cooling tube is 0.05 to 0.2 mm.

PTFE 절연 튜브인 경우에 열처리 온도가 370℃이상이면 튜브가 용융되기 시작하고, 320℃이하이면 완전히 수축이 되지 않는 현상이 발생한다.In the case of a PTFE insulated tube, when the heat treatment temperature is 370 ° C. or higher, the tube starts to melt, and below 320 ° C., the tube does not shrink completely.

FEP 절연 튜브를 사용하는 경우에는 170∼270℃ 온도에서 1∼3 시간동안 열처리하여 최종 냉각 튜브에서 PTPE층의 두께가 0.05∼0.2 mm가 되도록 한다.In the case of using an FEP insulation tube, the heat treatment is performed at 170 to 270 ° C. for 1 to 3 hours so that the thickness of the PTPE layer in the final cooling tube is 0.05 to 0.2 mm.

FEP 절연 튜브인 경우에 열처리 온도가 270℃ 이상이면 튜브가 용융되기 시작하고, 170℃ 이하이면 완전히 수축이 되지 않는 현상이 발생한다.In the case of the FEP insulation tube, the tube starts to melt when the heat treatment temperature is 270 ° C. or higher, and when the temperature is 170 ° C. or lower, the shrinkage does not occur completely.

PFA 절연 튜브를 사용하는 경우에는 250∼310℃의 온도에서 1∼3 시간동안 열처리하여 최종 냉각 튜브에서 PTPE층의 두께가 0.05∼0.2 mm가 되도록 한다.In the case of using a PFA insulated tube, heat treatment is performed at a temperature of 250 to 310 ° C. for 1 to 3 hours so that the thickness of the PTPE layer in the final cooling tube is 0.05 to 0.2 mm.

PFA 절연 튜브인 경우에 열처리 온도가 310℃ 이상이면 튜브가 용융되기 시작하고,250℃이하이면 완전히 수축이 되지 않는 현상이 발생한다.In the case of the PFA insulating tube, the tube starts to melt when the heat treatment temperature is 310 ° C. or higher, and when the temperature is lower than 250 ° C., the shrinkage does not occur completely.

본 발명에서의 열처리는 종래의 오븐에서 행할 수 있다.The heat treatment in the present invention can be performed in a conventional oven.

제3도는 제2도의 절연 튜브(l1)와 전도성 관(l0)을 열처리하여 절연 튜브(11)가 수축하여 전도성 관(10)에 밀착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a state in which the insulating tube 11 is contracted and closely adhered to the conductive tube 10 by heat-treating the insulating tube 11 and the conductive tube 110 in FIG. 2.

상기와 같은 방법에 따라 절연 튜브(1l)와 그 내부에 삽입된 전도성 관(10)을 열처리함으로써 절연 튜브(l1)가 전도성 관(10)의 외부에 코팅된 효과를 나타낸다. 그러나 종래의 방법과 같이 전도성관(10)의 외부에 절연 물질을 직접 코팅하는 경우에는 그 코팅 표면에 핀 홀과 같은 결함이 발생하여 절연성이나 전도성 관(11)의 부식성에 심각한 문제를 야기시키지만, 본 발명에서는 이미 제조된 절연 튜브(11)를 이용하여 열처리하기 때문에 결함이 전혀 발생하지 않는 완벽한 냉각 튜브(2)를 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 냉각 튜브(2)는 종래의 코팅 방법보다 현저히 제조 원가를 절감할 수 있다.By the heat treatment of the insulating tube 11 and the conductive tube 10 inserted therein according to the above method, the insulating tube l1 is coated on the outside of the conductive tube 10. However, when the insulating material is directly coated on the outside of the conductive tube 10 as in the conventional method, defects such as pinholes occur on the surface of the coating, causing serious problems in insulation or corrosiveness of the conductive tube 11. In the present invention, since the heat treatment is performed using the already prepared insulating tube 11, it is possible to manufacture a perfect cooling tube (2) in which no defect occurs. In addition, the cooling tube 2 according to the present invention can significantly reduce the manufacturing cost than the conventional coating method.

연료 전지 발전 시스템에 사용되는 냉각 튜브는 열전달 효과가 양호하여야 한다. 양호한 열전달 효과를 나타내기 위해서는 수축된 절연 튜브(1l)의 두께가 얇을수록 좋다. 그러나 수축된 절연 튜브(11)의 두께를 너무 얇게 하면, 열처리 과정중에 과도한 수축이 발생하여 절연 튜브가 파손되는 경우가 있다. 따라서 수축된 절연 튜브(11)의 두께는 내부식성, 절연성 그리고 열전도도를 고려하여 0.05∼0.2mm의 범위가 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 절연 물질 중에서, PTFE의 열전도도가 가장 높고, PFA의 열전도도가 가장 낮다.Cooling tubes used in fuel cell power generation systems should have good heat transfer effects. In order to exhibit a good heat transfer effect, the thinner the thickness of the shrinked insulating tube 11 is, the better. However, if the thickness of the shrinked insulating tube 11 is made too thin, excessive shrinkage may occur during the heat treatment process and the insulating tube may be broken. Therefore, the contracted thickness of the insulating tube 11 is preferably in the range of 0.05 to 0.2 mm in consideration of corrosion resistance, insulation and thermal conductivity. Among the insulating materials used in the present invention, PTFE has the highest thermal conductivity and PFA has the lowest thermal conductivity.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적으로 기재될 뿐이며 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.The invention will be further elucidated by the following examples which are set forth only for the purpose of illustration of the invention and do not limit the scope of the invention.

[실시예]EXAMPLE

하기 실시예 l∼18(표)은 각각의 전도성관에 각각의 절열 튜브를 삽입시켜 각각의 열처리 조건하에서 처리하였다. 수축 후의 절연 튜브의 두께를 측정하여 하기 표에 나타내었다. [표] Examples 1 to 18 (Table) below were inserted under respective heat treatment conditions by inserting each heat-resistant tube into each conductive tube. The thickness of the insulation tube after shrinkage was measured and shown in the following table. [table]

상기 표에서 보듯이 열처리를 완료하면 절연 튜브는 수축되어 그 두께가 약간씩 감소함을 알 수 있다.As shown in the above table, when the heat treatment is completed, the insulation tube is contracted and its thickness decreases slightly.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 본 발명의 영역에 해당될 수 있으며, 본 발명의 보호범위는 첨부하는 특허청구범위에 의해 구체적으로 정해질 것이다.Simple modifications and variations of the present invention may fall within the scope of the present invention, and the protection scope of the present invention will be specifically defined by the appended claims.

Claims (14)

전도성 관(10); 및 플루오로카본 고분자 물질로 제조된 절연 튜브(11) 내부에 상기 전도성 관을 삽입시켜 열처리함으로써 상기 전도성 관의 외부에 수축되어 밀착된 0.05∼0.2 mm의 두께를 갖는 절연 튜브(11);로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 발전 시스템의 냉각단(1)에 사용되는 냉각 튜브(2).Conductive tube 10; And an insulating tube 11 having a thickness of 0.05 to 0.2 mm that is contracted and adhered to the outside of the conductive tube by inserting and heat-processing the conductive tube into the insulating tube 11 made of a fluorocarbon polymer material. Cooling tube (2) used for the cooling stage (1) of the fuel cell power generation system, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 전도성 관(10)이 구리 또는 스테인레스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2).Cooling tube (2) according to claim 1, characterized in that the conductive tube (10) is made of copper or stainless steel. 제1항에 있어서, 상기 플루오로카본 고분자 물질이 PTFE, FEP, 및 PFA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)Cooling tube (2) according to claim 1, characterized in that the fluorocarbon polymer material is selected from the group consisting of PTFE, FEP, and PFA. 전도성관(l0)의 외경보다 절연 튜브(l1)의 내경이 더 큰 절연 튜브를 선택하고; 상기 전도성 관(l0)을 상기 절연 튜브(11) 내부에 삽입시키고; 그리고 상기 절연 튜브 내부에 삽입된 상기 전도성 관을 열처리하고, 그럼으로써 상기 절연 튜브(11)가 전도성 관(10)의 외부에 수축하여 밀착되는; 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 발전 시스템의 냉각단(l)에 사용되는 냉각 튜브(2)의 제조방법.Selecting an insulating tube whose inner diameter of the insulating tube l1 is larger than the outer diameter of the conductive tube l0; Inserting the conductive tube l0 into the insulating tube 11; And heat-treating the conductive tube inserted inside the insulating tube, whereby the insulating tube 11 contracts and adheres to the outside of the conductive tube 10; A method of manufacturing a cooling tube (2) for use in a cooling stage (l) of a fuel cell power generation system, characterized in that it comprises a step. 제4항에 있어서, 상기 전도성 관(10)이 구리 또는 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.5. Method according to claim 4, characterized in that the conductive tube (10) is copper or stainless steel. 제4항에 있어서, 상기 플루오로카본 고분자 물질이 PTFE인 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.5. A method according to claim 4, wherein the fluorocarbon polymer material is PTFE. 제6항에 있어서, 상기 열처리 공정이 320∼340℃의 온도에서 1∼3 시간동안 행해지는 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.The method of manufacturing a cooling tube (2) according to claim 6, wherein the heat treatment step is performed at a temperature of 320 to 340 캜 for 1 to 3 hours. 제4항에 있어서, 상기 플루오로카본 고분자 물질이 FEP인 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the fluorocarbon polymer material is FEP. 제8항에 있어서, 상기 열처리 공정이 210∼230℃의 온도에서 1∼3 시간동안 행해지는 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.9. A method for producing a cooling tube (2) according to claim 8, wherein said heat treatment step is performed at a temperature of 210 to 230 캜 for 1 to 3 hours. 제4항에 있어서, 상기 플루오로카본 고분자 물질이 PFA인 것을 특징으로하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the fluorocarbon polymer material is PFA. 제10항에 있어서, 상기 열처리 공정이 280∼295℃의 온도에서 l∼3 시간동안 행해지는 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.The method of manufacturing a cooling tube (2) according to claim 10, wherein the heat treatment step is performed at a temperature of 280 to 295 ° C for 1 to 3 hours. 제4항에 있어서, 상기 절연 튜브(11)가 수축된 후에 0.05∼0.2 mm의 두께를 갖도록 열처리되는 것을 특징으로 하는 냉각 튜브(2)의 제조방법.5. The method according to claim 4, wherein the insulating tube is heat treated to have a thickness of 0.05 to 0.2 mm after shrinking. 플루오로카본 고분자 물질로 제조되고 그 내경이 전도성 관(10)의 외경보다 더 커서 상기 전도성 관(10)이 삽입될 수 있고 열처리 공정을 통하여 수축되어 전도성 관(10)의 외부에 0.05∼0.2mm의 두께를 갖도록 하여 연료 전지 발전 시스템의 냉각단에 사용되는 냉각 튜브(2)를 제조하기 위한 절연 튜브 (11)의 용도.It is made of a fluorocarbon polymer material and its inner diameter is larger than the outer diameter of the conductive tube 10 so that the conductive tube 10 can be inserted and contracted through a heat treatment process so as to be 0.05 to 0.2 mm outside the conductive tube 10. Use of an insulated tube (11) for producing a cooling tube (2) for use in the cooling stage of a fuel cell power generation system having a thickness of. 제13항에 있어서, 상기 플루오로카본 고분자 물질이 PTFE, FEP 및 PFA 로 이루어진 군으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전열 튜브(11)의 용도.Use according to claim 13, characterized in that the fluorocarbon polymer material is made of the group consisting of PTFE, FEP and PFA.
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