KR20230120478A - 연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 - Google Patents
연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230120478A KR20230120478A KR1020220017096A KR20220017096A KR20230120478A KR 20230120478 A KR20230120478 A KR 20230120478A KR 1020220017096 A KR1020220017096 A KR 1020220017096A KR 20220017096 A KR20220017096 A KR 20220017096A KR 20230120478 A KR20230120478 A KR 20230120478A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- passage
- discharge passage
- supply
- supply passage
- discharge
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 연료저지용 판형 매니폴드는 복수의 연료전지들에 연료 및 산화제를 공급하고 배출하며, 제1 공급유로, 제2 공급유로, 제1 배출유로, 제2 배출유로가 형성되며 판 형태로 이루어진 바디판과 상기 바디판에 결합된 커버판을 포함하며, 상기 제1 공급유로, 상기 제2 공급유로, 상기 제1 배출유로, 상기 제2 배출유로는 홈 형태로 이루어질 수 있다.
Description
본 발명은 연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.
연료전지의 종류에는 600
이상의 고온에서 작동하는 용융 탄산염형 연료전지(MCFC, Molten Carbonate Fuel Cells) 및 고체 산화물형 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cells)와 200
이하의 비교적 저온에서 작동하는 인산형 연료전지(PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cells), 고분자 전해질형 연료전지(PEFC, Polymer Electrolyte Fuel Cells) 등이 있다.
그 외에도 수소를 연료로 사용하는 고분자 전해질 연료전지와 달리 메탄올을 연료로 사용하는 직접 메탄올 연료전지(DMFC, Direct Methanol Fuel Cells) 등이 있다.
고체 산화물 연료전지(solid oxide fuel cell; SOFC)는 단위 전지와 분리판으로 이루어진 전기 생성 유닛이 복수개 적층된 구조로 이루어진다. 단위 전지는 전해질막과, 전해질막의 일면에 위치하는 애노드 전극과 전해질막의 다른 일면에 위치하는 캐소드 전극을 포함한다.
캐소드 전극에 산소를 공급하고 애노드 전극에 수소를 공급하면, 캐소드 전극에서 산소의 환원 반응으로 생성된 산소 이온이 전해질막을 지나 애노드 전극으로 이동한 후 공급된 수소와 반응하여 물이 생성된다. 이때 캐소드 전극에서 생성된 전자가 애노드 전극으로 전달되어 소모되는 과정에서 외부 회로로 전자가 흐르며, 단위 전지는 이러한 전자 흐름을 이용하여 전기 에너지를 생산한다.
1개의 단위 전지가 생산하는 전기에너지의 양은 매우 제한적이기 때문에 공업적으로 응용하기에는 부족하다. 이에 연료전지는 단위 전지를 전기적으로 직렬 연결이 되도록 복수로 적층하여 스택(stack)을 형성한다.
분리판은 단위 전지를 적층하여 스택을 형성함에 있어서, 이웃하는 단위 전지의 양측에 배치된다. 이에 분리판은 연료전지에서 단위 전지를 물리적으로 분리시키고, 수소 및 산소를 공급하며, 연료극과 공기극을 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다. 이에 분리판은 단위 전지와 접하는 각 면에 공기극으로 산소를 공급하기 위한 유로와 연료극으로 수소를 공급하기 위한 유로를 형성한다.
종래에는 각각의 연료전지에 연료 및 산화제를 공급하는 장치들이 설치되어 각각의 연료전지가 제어되었다. 그러나 각각의 연료전지에 개별적으로 연료 및 산화제를 공급하면 제어 구조가 복잡해지고, 제작비용이 증가하는 문제가 있다.
(특허문헌 0001) 한국공개특허 제2020-0117958호
본 발명은 하나의 판형 매니폴드를 이용하여 복수의 연료전지에 균일하게 연료 및 산화제를 공급할 수 있는 판형 매니폴드 및 연료전지 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 연료전지용 판형 매니폴드는 복수의 연료전지들에 연료 및 산화제를 공급하고 배출하며, 제1 공급유로, 제2 공급유로, 제1 배출유로, 제2 배출유로가 형성되며 판 형태로 이루어진 바디판과 상기 바디판에 결합된 커버판을 포함하며, 상기 제1 공급유로, 상기 제2 공급유로, 상기 제1 배출유로, 상기 제2 배출유로는 홈 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 커버판에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 바디판의 측면에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 공급유로는 상기 바디판의 중앙에 배치되고, 상기 제1 배출유로는 상기 제1 공급유로를 부분적으로 감싸도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 공급유로는 상기 제1 배출유로와 상기 제2 배출유로 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 공급유로는 상기 제1 입구와 연결된 센터부와 상기 센터부에서 일방향으로 연장된 2개의 제1 분기유로와 상기 센터부에서 제1 분기유로가 연장된 방향과 반대방향으로 연장된 2개의 제2 분기유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 분기유로와 상기 제2 분기유로의 말단에 각각 연료전지로 연료를 공급하는 공급홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 배출유로는 일측에 위치하는 상기 제1 공급유로의 일측 측면과 마주하는 제1 배출통로, 상기 제1 공급유로의 타측 측면과 마주하는 제2 배출통로, 상기 제1 배출통로와 상기 제2 배출통로를 연결하는 제1 센터 통로를 포함하고, 상기 제1 센터 통로는 제1 분기유로들 사이에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 공급유로는 상기 제1 배출유로를 부부적으로 감싸도록 형성되며, 상기 제1 배출통로와 부분적으로 마주하는 제1 공급통로, 상기 제2 배출통로와 부분적으로 마주하는 제2 공급통로, 상기 제1 공급통로와 상기 제2 공급통로를 연결하며 상기 제1 센터 통로와 마주하는 공급 연결통로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 배출유로는 상기 제1 배출통로 및 상기 제1 공급통로와 부분적으로 마주하는 제3 배출통로, 상기 제2 공급통로의 외측에서 상기 제2 공급통로와 마주하는 제4 배출통로, 상기 제3 배출통로 및 상기 제4 배출통로를 연결하며 제2 분기유로와 마주하는 제2 센터통로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 공급통로는 상기 제1 배출통로와 상기 제3 배출통로 사이에 위치하고, 상기 제2 공급통로는 상기 제2 배출통로와 상기 제4 배출통로 사이에 위치하며, 상기 제1 공급통로는 상기 제1 배출통로보다 더 작은 길이를 갖고, 상기 제2 공급통로는 상기 제2 배출통로보다 더 긴 길이를 가질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 공급유로는 폭방향 중심에 위치하는 센터부, 상기 센터부에서 연장된 2개의 분기유로와 상기 센터부에서 폭방향으로 확장된 2개의 확장영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 공급유로는 유체를 공급 받는 도입유로, 상기 도입유로에 대하여 경사지게 이어진 제1 분기유로와 제2 분기유로, 상기 도입유로에서 유동방향을 기준으로 전방으로 이어진 연장 유로, 상기 연장 유로에서 V자 형상으로 연결된 제3 분기유로와 제4 분기유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 배출유로는 제1 배출통로 및 상기 제2 배출통로에서 돌출된 돌출유로를 더 포함하고, 상기 돌출유로의 단부에는 연료전지에서 유체가 배출되는 배출홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 판형 매니폴드는 동시에 4개의 연료전지에 연료 및 산화제를 공급하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 연료가 유입되는 애노드 전극과 산화제가 유입되는 캐소드 전극을 구비하는 복수의 연료전지, 복수의 상기 연료전지들에 연료 및 산화제를 공급하고 배출하는 판형 매니폴드를 포함하고, 상기 판형 매니폴드는 제1 공급유로, 제2 공급유로, 제1 배출유로, 제2 배출유로가 형성되며 판 형태로 이루어진 바디판과 상기 바디판에 결합된 커버판을 포함하며, 상기 제1 공급유로, 상기 제2 공급유로, 상기 제1 배출유로, 상기 제2 배출유로는 홈 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 커버판에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 상기 바디판의 측면에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 판 형상으로 이루어진 바디판과 커버판 사이에 제1 공급유로, 제2 공급유로, 제1 배출유로, 제2 배출유로가 형성되므로 매니폴드가 컴팩트화될 뿐만 아니라 복수의 연료전지에 균일하게 연료 및 산화제를 공급할 수 있다. 또한, 연료전지에 균일하게 연료 및 산화제가 공급되면, 연료전지의 성능이 향상될 뿐만 아니라 내구성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 바디판을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매니폴드를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 바디판을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매니폴드를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 시스템에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 바디판을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 연료전지 시스템은 복수의 연료전지(10)와 연료전지(10)에 연료 및 산화제를 공급하는 판형 매니폴드(100)를 포함할 수 있다.
연료전지(10)는 애노드 전극, 캐소드 전극, 및 분리판을 포함하는 고온형 연료전지로 이루어진다. 특히, 본 실시예에 따른 연료전지(10)는 고체 산화물형 연료전지로 이루어질 수 있다.
연료전지(10)는 복수의 단위전지들이 적층된 스택 형태로 이루어지며, 단위전지는 애노드 전극, 캐소드 전극, 분리판을 포함할 수 있다. 또한, 연료전지(10)의 제일 외측에는 엔드 플레이트가 설치될 수 있다.
연료전지(10)의 애노드 전극에는 연료가 공급되며, 캐소드 전극에는 산화제가 공급되는데, 연료는 수소가스 또는 메탄가스로 이루어지고, 산화제는 공기로 이루어질 수 있다. 이러한 연료전지(10)들은 지면에 평행한 측방향으로 복수개가 격자 형태로 배치될 수 있다.
판형 매니폴드(100)는 스택 형태로 이루어진 복수의 연료전지들(10)에 연료 및 산화제를 공급하고, 연료전지(10)에서 반응 후에 배출되는 애노드 오프가스와 캐소드 오프가스를 배출한다. 판형 매니폴드(100)는 평판 형태로 이루어지며, 엔드 플레이트와 연결되어 연료전지(10)로 연료 및 산화제를 공급할 수 있다.
판형 매니폴드(100)는 복수의 유로가 형성된 바디판(101)과 바디판(101)에 결합된 커버판(102)을 포함할 수 있다. 바디판(101)에는 홈으로 이루어진 복수의 유로가 형성되며, 커버판(102)은 바디판(101)에 결합되어 유체의 누설을 방지한다.
바디판(101)과 커버판(102)은 직사각형의 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 바디판(101)은 커버판(102)보다 더 큰 두께를 갖는다. 커버판(102)에는 연료가 공급되며 제1 공급유로(120)와 연결된 제1 입구(161), 산화제가 공급되며 제2 공급유로(140)와 연결된 제2 입구(163), 애노드 오프가스가 배출되며 제1 배출유로(130)와 연결된 제1 출구(162), 캐소드 오프가스가 배출되며 제2 배출유로(150)와 연결된 제2 출구(164)가 형성된다.
바디판(101)에는 연료를 연료전지(10)에 공급하는 제1 공급유로(120)와 산화제를 연료전지(10)에 공급하는 제2 공급유로(140)와 애노드 오프가스를 배출시키는 제1 배출유로(130)와 캐소드 오프가스를 배출시키는 제2 배출유로(150)가 형성될 수 있다.
판형 매니폴드(100)는 4개의 연료전지(10)에 동시에 연료 및 산화제를 균일한 유량으로 공급하는 구조로 이루어진다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 판형 매니폴드(100)는 4개 이상의 연료전지(10)에 연료 및 산화제를 공급하는 구조로 이루어질 수도 있다.
제1 공급유로(120)는 바디판(101)의 폭방향 중앙에 배치될 수 있다. 제1 공급유로(120)는 제1 입구(161)와 연결된 센터부(CT1)와 센터부(CT1)에서 일방향으로 연장된 2개의 제1 분기유로(121, 122)와 센터부(CT1)에서 제1 분기유로(121, 122)가 연장된 방향과 반대방향으로 연장된 2개의 제2 분기유로(123, 124)를 포함할 수 있다. 제1 분기유로(121, 122)는 균일한 폭을 갖는 등폭구간과 등폭구간에 연결되며 단부로 갈수록 폭이 점지적으로 감소하는 가변폭구간을 포함할 수 있다. 제2 분기유로(123, 124)는 V자 형상으로 연결될 수 있으며, 연료 또는 산화제가 균등하게 공급될 수 있도록 길이방향 단부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
제1 공급유로(120)에는 연료의 공급을 위한 4개의 공급홀(125)이 형성되며, 공급홀(125)은 제1 분기유로(121, 122)와 제2 분기유로(123, 124)의 단부에 각각 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 공급유로(120)가 2개의 제1 분기유로(121, 122)와 2개의 제2 분기유로(123, 124)를 포함하면 각각의 공급홀(125)에 균등한 양의 연료를 공급할 수 있다. 유로의 단면적을 조절하여 공급홀(125)에 균등한 양의 산화제 또는 연료를 공급할 수 있는데, 입구와 멀리 배치된 유로의 폭 또는 높이를 조절하여 공급홀(125)에 균등한 양의 산화제 또는 연료를 공급할 수 있다.
제1 배출유로(130)는 제1 공급유로(120)를 부분적으로 감싸도록 형성되며, 제1 공급유로(120)와 제2 공급유로(140) 사이에 위치할 수 있다. 제1 배출유로(130)는 제1 공급유로(120)의 일측 측면과 마주하는 제1 배출통로(131), 제1 공급유로(120)의 타측 측면과 마주하는 제2 배출통로(132), 제1 배출통로(131)와 제2 배출통로(132)를 연결하며 제1 분기유로(121, 122) 사이에 삽입된 제1 센터 통로(133)를 포함할 수 있다.
제1 배출유로(130)에는 애노드 오프가스의 배출을 위한 4개의 배출홀(135)이 형성될 수 있다. 제1 센터 통로(133)에 제1 출구(162)가 연결되며, 배출홀(135)을 통해서 제1 배출통로(131) 및 제2 배출통로(132) 유입된 애노드 오프가스는 제1 출구(162)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
제2 공급유로(140)는 제1 배출유로(130)를 부분적으로 감싸도록 형성될 수 있다. 제2 공급유로(140)는 제1 배출통로(131)와 부분적으로 마주하는 제1 공급통로(141), 제2 배출통로(132)와 부분적으로 마주하는 제2 공급통로(142), 제1 공급통로(141)와 제2 공급통로(142)를 연결하며 제1 센터 통로(133)와 마주하는 공급 연결통로(143)를 포함할 수 있다.
제1 공급통로(141)는 제1 배출통로(131)와 제3 배출통로(151) 사이에 위치하고, 제2 공급통로(142)는 제2 배출통로(132)와 제4 배출통로(152) 사이에 위치할 수 있다. 제1 공급통로(141)는 제1 배출통로(131)보다 더 작은 길이를 갖고, 제2 공급통로(142)는 제2 배출통로(132)보다 더 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
제2 공급유로(140)에는 산화제의 공급을 위한 4개의 공급홀(145)이 형성될 수 있다. 공급 연결통로(143)에 제2 입구(163)가 연결되며, 공급 연결통로(143)로 유입된 산화제는 제1 공급통로(141) 및 제2 공급통로(142)로 분배되어 공급홀(145)로 이동할 수 있다.
제2 배출유로(150)는 제1 배출통로(131) 및 제1 공급통로(141)와 부분적으로 마주하는 제3 배출통로(151), 제2 공급통로(142)의 외측에서 제2 공급통로(142)와 마주하는 제4 배출통로(152), 제3 배출통로(151) 및 상기 제4 배출통로(152)를 연결하며 제2 분기유로(123, 124)와 마주하는 제2 센터통로(153)를 포함할 수 있다. 제2 센터통로(153)는 제1 공급유로(120)를 사이에 두고 제1 센터 통로(133)와 이격된다.
제2 배출유로(150)에는 캐소드 오프가스의 배출을 위한 4개의 배출홀(155)이 형성될 수 있다. 제2 센터 통로(153)에 제2 출구(164)가 연결되며, 배출홀(155)을 통해서 제3 배출통로(151) 및 제4 배출통로(152) 유입된 캐소드 오프가스는 제2 출구(164)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
제1 배출유로(130)는 제1 공급유로(120)를 감싸도록 형성되고, 제2 배출유로(150)는 제2 공급유로(140)를 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 배출유로(130)는 제1 공급유로(120)와 제2 공급유로(140) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 고온의 유체가 배출되는 제1 배출유로(130)와 제2 배출유로(150)의 열이 제1 공급유로(120)와 제2 공급유로(140)로 전달할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 판 형상으로 이루어진 판형 매니폴드(100)에 복수의 공급유로와 배출유로가 형성되므로 복수의 연료전지(10)에 연료 및 산화제를 균일하게 공급하고, 배출할 수 있다. 또한, 판형 매니폴드(100) 내부에서 연료와 공기가 가열되어 발전효율이 향상될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 시스템에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매니폴드를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 연료전지 시스템은 판형 매니폴드(200)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 연료전지 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 판형 매니폴드(200)는 복수의 유로가 형성된 바디판(201)과 바디판(201)에 결합된 커버판을 포함할 수 있다. 바디판(201)에는 연료를 연료전지에 공급하는 제1 공급유로(220)와 산화제를 연료전지에 공급하는 제2 공급유로(240)와 애노드 오프가스를 배출시키는 제1 배출유로(230)와 캐소드 오프가스를 배출시키는 제2 배출유로(250)가 형성될 수 있다.
또한, 바디판(201)의 측면에는 제1 공급유로(220)와 연결된 제1 입구(228), 제2 공급유로(240)와 연결된 제2 입구(248), 제1 배출유로(230)와 연결된 제1 출구(238), 제2 배출유로(250)와 연결된 제2 출구(248)가 형성될 수 있다.
제1 공급유로(220)는 바디판(201)의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 공급유로(220)는 제1 입구(228)와 연결된 센터부(CT2)와 센터부(CT2)에서 연장된 2개의 분기유로(221, 222)와 센터부(CT2)에서 폭방향으로 확장된 2개의 확장영역(223, 224)을 포함할 수 있다.
분기유로(221, 222)는 V자 형상으로 연결되며, 길이방향 단부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다. 확장영역(223, 224)은 센터부(CT2)의 측단에서 외측으로 확장되며 측단으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
제1 공급유로(220)에는 연료의 공급을 위한 4개의 공급홀(225)이 형성되며, 공급홀(225)은 분기유로(221, 222)의 길이방향 단부에 각각 형성되고, 확장영역(223, 224)의 외측 단부에 각각 형성될 수 있다. 제1 입구(228)는 제1 공급유로(220)의 길이방향 선단에 연결될 수 있다.
제1 배출유로(230)는 제1 공급유로(220)를 부부적으로 감싸도록 형성되며, 제1 공급유로(220)와 제2 공급유로(240) 사이에 위치할 수 있다. 제1 배출유로(230)는 제1 공급유로(220)의 일측 측면과 마주하는 제1 배출통로(231), 제1 공급유로(220)의 타측 측면과 마주하는 제2 배출통로(232), 제1 배출통로(231)와 제2 배출통로(232)를 연결하며 분기유로(221, 222) 사이에 삽입된 제1 센터 통로(233)를 포함할 수 있다. 제1 배출유로(230)에는 애노드 오프가스의 배출을 위한 4개의 배출홀(235)이 형성될 수 있다. 제1 출구(238)는 제1 배출통로(231)의 길이방향 단부에 연결될 수 있다.
제2 공급유로(240)는 제2 배출유로(250)를 부부적으로 감싸도록 형성될 수 있다. 제2 공급유로(240)는 제1 배출통로(231)와 마주하는 제1 공급통로(241), 제2 배출통로(232)와 마주하는 제2 공급통로(242), 제1 공급통로(241)와 제2 공급통로(242)를 연결하며 제1 센터 통로(233)와 마주하는 공급 연결통로(243)를 포함할 수 있다.
제1 공급통로(241)는 제1 배출통로(231)와 제3 배출통로(251) 사이에 위치하고, 제2 공급통로(242)는 제2 배출통로(232)와 제4 배출통로(252) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 공급 연결통로(243)는 제1 센터 통로(233)와 제2 센터 통로(253) 사이에 위치할 수 있다. 제2 공급유로(240)에는 산화제의 공급을 위한 4개의 공급홀(245)이 형성되며, 제2 공급통로(242)의 길이방향 단부에 제2 입구(248)가 연결될 수 있다.
제2 배출유로(250)는 제1 공급통로(241)와 부분적으로 마주하는 제3 배출통로(251), 제2 공급통로(242)의 외측에서 제2 공급통로(242)와 마주하는 제4 배출통로(252), 제3 배출통로(251) 및 상기 제4 배출통로(252)를 연결하며 공급 연결통로(243)와 마주하는 제2 센터통로(253)를 포함할 수 있다. 제2 센터통로(253)는 공급 연결통로(243)를 사이에 두고 제1 센터 통로(233)와 이격된다. 제2 배출유로(250)에는 캐소드 오프가스의 배출을 위한 4개의 배출홀(255)이 형성될 수 있다. 제3 배출통로(251)의 길이방향 단부에 제2 출구(258)가 연결될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 판 형상으로 이루어진 판형 매니폴드(200)에 복수의 공급유로와 배출유로가 형성되므로 복수의 연료전지(20)에 연료 및 산화제를 균일하게 공급하고, 배출할 수 있다. 또한, 입구와 출구가 판 형상의 판형 매니폴드(200)의 측면에 형성되므로 판형 매니폴드(200)를 더욱 컴팩트하게 구성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 시스템에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 매니폴드를 잘라 본 횡단면도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 연료전지 시스템은 바디판(301)을 제외하고는 상기한 제2 실시예에 따른 연료전지 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
바디판(301)에는 연료를 연료전지에 공급하는 제1 공급유로(320)와 산화제를 연료전지에 공급하는 제2 공급유로(340)와 애노드 오프가스를 배출시키는 제1 배출유로(330)와 캐소드 오프가스를 배출시키는 제2 배출유로(350)가 형성될 수 있다.
또한, 바디판(301)의 측면에는 제1 공급유로(320)와 연결된 제1 입구(328), 제2 공급유로(340)와 연결된 제2 입구(348), 제1 배출유로(330)와 연결된 제1 출구(338), 제2 배출유로(350)와 연결된 제2 출구(358)가 형성될 수 있다.
제1 공급유로(320)는 제1 입구(328)와 연결되어 유체를 공급받는 도입유로(321), 도입유로(321)에 대하여 경사지게 이어진 제1 분기유로(323)와 제2 분기유로(324), 도입유로(321)에서 유동방향을 기준으로 전방으로 이어진 연장 유로(322), 연장 유로(322)에서 V자 형상으로 연결된 제3 분기유로(325)와 제4 분기유로(326)를 포함할 수 있다.
도입유로(321)는 제1 입구(328)와 연결되어 연료를 공급 받으며, 제1 입구(328)에서 직선으로 이루어져 형성될 수 있다. 제1 분기유로(323)와 제2 분기유로(324)는 도입유로(321)에서 V자 형상으로 경사지게 연결되며, 유동방향으로 기준으로 전방으로 이어진다.
연장 유로(322)는 도입유로(321)보다 더 작은 단면적을 갖고, 호형으로 이어질 수 있다. 또한, 제3 분기유로(325)와 제4 분기유로(326)는 연장 유로(322)의 단부에서 V자 형상으로 연결되며, 제3 분기유로(325)는 제4 분기유로(326)보다 더 작은 길이를 갖고, 더 큰 유로 단면적을 갖도록 형성될 수 있다. 제3 분기유로(325)는 제4 분기유로(326)보다 더 큰 폭을 가질 수 있다.
제1 배출유로(330)는 제1 공급유로(320)를 부분적으로 감싸도록 형성되며, 제1 공급유로(320)와 제2 공급유로(340) 사이에 위치할 수 있다. 제1 배출유로(330)는 제1 공급유로(320)의 일측 측면과 마주하는 제1 배출통로(331), 제1 공급유로(320)의 타측 측면과 마주하는 제2 배출통로(332), 제1 배출통로(331)와 제2 배출통로(332)를 연결하는 제1 센터 통로(333)를 포함할 수 있다. 제1 배출유로(330)에는 애노드 오프가스의 배출을 위한 4개의 배출홀(335)이 형성될 수 있다. 제1 배출통로(331)의 길이방향 단부에 제1 출구(338)가 연결될 수 있다.
또한, 제1 배출유로(330)에는 돌출된 복수의 돌출유로(336)가 형성되고, 돌출유로(336)의 단부에 배출홀(335)이 형성될 수 있다. 돌출유로(336)는 단부로 갈수록 단면적이 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
제2 공급유로(340)는 제1 배출유로(330)를 감싸도록 형성될 수 있다. 제2 공급유로(340)는 제1 배출통로(331)와 마주하는 제1 공급통로(341), 제2 배출통로(332)와 마주하는 제2 공급통로(342), 제1 공급통로(341)와 제2 공급통로(342)를 연결하며 제1 센터 통로(333)와 마주하는 공급 연결통로(343)를 포함할 수 있다.
제1 공급통로(341)는 제1 배출통로(331)와 제4 배출통로(352) 사이에 위치하고, 제2 공급통로(342)는 제2 배출통로(332)와 제3 배출통로(351) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 공급 연결통로(343)는 제1 센터 통로(333)와 제2 센터 통로(353) 사이에 위치할 수 있다. 제2 공급유로(340)에는 산화제의 공급을 위한 4개의 공급홀(345)이 형성되며, 제1 공급통로(341)의 길이방향 단부에 제2 입구(348)가 연결될 수 있다.
또한, 제2 공급유로(340)에는 돌출된 복수의 돌출유로(346)가 형성되고, 돌출유로(346)의 단부에 공급홀(345)이 형성될 수 있다. 돌출유로(346)는 단부로 갈수록 단면적이 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
또한 제2 공급유로(340)에서 돌출유로(346)와 연결된 부분의 후방(상류측)은 돌출유로(346)를 향해 갈수록 유로 단면적이 점진적으로 증가하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 돌출유로(346)를 향하여 갈수록 유속이 감소하면서 유동이 확산되어 돌출유로(346)로 충분한 양의 유체가 공급될 수 있다.
제2 배출유로(350)는 제2 공급통로(342)와 마주하는 제3 배출통로(351), 제1 공급통로(341)의 외측에서 제1 공급통로(341)와 마주하는 제4 배출통로(352), 제3 배출통로(351) 및 제4 배출통로(352)를 연결하며 공급 연결통로(343)와 마주하는 제2 센터통로(353)를 포함할 수 있다. 제2 센터통로(353)는 공급 연결통로(343)를 사이에 두고 제1 센터 통로(333)와 이격된다. 제2 배출유로(350)에는 캐소드 오프가스의 배출을 위한 4개의 배출홀(355)이 형성될 수 있다. 제3 배출통로(351)의 길이방향 단부에 제2 출구(358)가 연결될 수 있다.
또한, 제2 배출유로(350)에는 돌출된 복수의 돌출유로(356)가 형성되고, 돌출유로(356)의 단부에 배출홀(355)이 형성될 수 있다. 돌출유로(356)는 단부로 갈수록 단면적이 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 따르면 돌출유로가 형성되므로 유체를 균일하게 공급할 수 있다. 또한, 입구와 출구가 판 형상의 매니폴드의 측면에 형성되므로 매니폴드를 더욱 컴팩트하게 구성할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 연료전지
100, 200: 판형 매니폴드
101, 201, 301: 바디판
102, 202: 커버판
120, 220, 320: 제1 공급유로
121, 122, 323: 제1 분기유로
123, 124, 324: 제2 분기유로
125, 145, 225, 245, 325, 345: 공급홀
130, 230, 330: 제1 배출유로
131, 231, 331: 제1 배출통로
132, 232, 332: 제2 배출통로
133, 233, 333: 제1 센터 통로
135, 155, 235, 255, 335, 355: 배출홀
140, 240, 340: 제2 공급유로
141, 241, 341: 제1 공급통로
142, 242, 342: 제2 공급통로
143, 243, 343: 공급 연결통로
150, 250, 350: 제2 배출유로
151, 251, 351: 제3 배출통로
152, 252, 352: 제4 배출통로
153, 253, 353: 제2 센터 통로
161, 228, 328: 제1 입구
162, 238, 338: 제1 출구
163, 248, 348: 제2 입구
164, 258, 358: 제2 출구
221, 222: 분기유로
321: 도입유로
322: 연장 유로
325: 제3 분기유로
326: 제4 분기유로
336, 346, 356: 돌출유로
100, 200: 판형 매니폴드
101, 201, 301: 바디판
102, 202: 커버판
120, 220, 320: 제1 공급유로
121, 122, 323: 제1 분기유로
123, 124, 324: 제2 분기유로
125, 145, 225, 245, 325, 345: 공급홀
130, 230, 330: 제1 배출유로
131, 231, 331: 제1 배출통로
132, 232, 332: 제2 배출통로
133, 233, 333: 제1 센터 통로
135, 155, 235, 255, 335, 355: 배출홀
140, 240, 340: 제2 공급유로
141, 241, 341: 제1 공급통로
142, 242, 342: 제2 공급통로
143, 243, 343: 공급 연결통로
150, 250, 350: 제2 배출유로
151, 251, 351: 제3 배출통로
152, 252, 352: 제4 배출통로
153, 253, 353: 제2 센터 통로
161, 228, 328: 제1 입구
162, 238, 338: 제1 출구
163, 248, 348: 제2 입구
164, 258, 358: 제2 출구
221, 222: 분기유로
321: 도입유로
322: 연장 유로
325: 제3 분기유로
326: 제4 분기유로
336, 346, 356: 돌출유로
Claims (18)
- 복수의 연료전지들에 연료 및 산화제를 공급하고 배출하는 연료전지용 매니폴드에 있어서,
제1 공급유로, 제2 공급유로, 제1 배출유로, 제2 배출유로가 형성되며 판 형태로 이루어진 바디판과 상기 바디판에 결합된 커버판을 포함하며,
상기 제1 공급유로, 상기 제2 공급유로, 상기 제1 배출유로, 상기 제2 배출유로는 홈 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제1항에 있어서,
상기 커버판에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제1항에 있어서,
상기 바디판의 측면에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제1항에 있어서,
상기 제1 공급유로는 상기 바디판의 중앙에 배치되고, 상기 제1 배출유로는 상기 제1 공급유로를 부분적으로 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제4항에 있어서,
상기 제2 공급유로는 상기 제1 배출유로와 상기 제2 배출유로 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제4항에 있어서,
상기 제1 공급유로는 연료 또는 산화제를 공급 받는 센터부와 상기 센터부에서 일방향으로 연장된 2개의 제1 분기유로와 상기 센터부에서 제1 분기유로가 연장된 방향과 반대방향으로 연장된 2개의 제2 분기유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제6항에 있어서,
상기 제1 분기유로와 상기 제2 분기유로의 말단에 각각 연료전지로 연료를 공급하는 공급홀이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제6항에 있어서,
상기 제1 배출유로는 일측에 위치하는 상기 제1 공급유로의 일측 측면과 마주하는 제1 배출통로, 상기 제1 공급유로의 타측 측면과 마주하는 제2 배출통로, 상기 제1 배출통로와 상기 제2 배출통로를 연결하는 제1 센터 통로를 포함하고,
상기 제1 센터 통로는 제1 분기유로들 사이에 삽입된 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제8항에 있어서,
상기 제2 공급유로는 상기 제1 배출유로를 부부적으로 감싸도록 형성되며,
상기 제1 배출통로와 부분적으로 마주하는 제1 공급통로, 상기 제2 배출통로와 부분적으로 마주하는 제2 공급통로, 상기 제1 공급통로와 상기 제2 공급통로를 연결하며 상기 제1 센터 통로와 마주하는 공급 연결통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제9항에 있어서,
상기 제2 배출유로는 상기 제1 배출통로 및 상기 제1 공급통로와 부분적으로 마주하는 제3 배출통로, 상기 제2 공급통로의 외측에서 상기 제2 공급통로와 마주하는 제4 배출통로, 상기 제3 배출통로 및 상기 제4 배출통로를 연결하며 제2 분기유로와 마주하는 제2 센터통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제10항에 있어서,
상기 제1 공급통로는 상기 제1 배출통로와 상기 제3 배출통로 사이에 위치하고, 상기 제2 공급통로는 상기 제2 배출통로와 상기 제4 배출통로 사이에 위치하며,
상기 제1 공급통로는 상기 제1 배출통로보다 더 작은 길이를 갖고, 상기 제2 공급통로는 상기 제2 배출통로보다 더 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제4항에 있어서,
상기 제1 공급유로는 폭방향 중심에 위치하는 센터부, 상기 센터부에서 연장된 2개의 분기유로와 상기 센터부에서 폭방향으로 확장된 2개의 확장영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제10항에 있어서,
상기 제1 공급유로는 유체를 공급 받는 도입유로, 상기 도입유로에 대하여 경사지게 이어진 제1 분기유로와 제2 분기유로, 상기 도입유로에서 유동방향을 기준으로 전방으로 이어진 연장 유로, 상기 연장 유로에서 V자 형상으로 연결된 제3 분기유로와 제4 분기유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제10항에 있어서,
상기 제1 배출유로는 제1 배출통로 및 상기 제2 배출통로에서 돌출된 돌출유로를 더 포함하고, 상기 돌출유로의 단부에는 연료전지에서 유체가 배출되는 배출홀이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 판형 매니폴드는 동시에 4개의 연료전지에 연료 및 산화제를 공급하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지용 판형 매니폴드. - 연료가 유입되는 애노드 전극과 산화제가 유입되는 캐소드 전극을 구비하는 복수의 연료전지;
복수의 상기 연료전지들에 연료 및 산화제를 공급하고 배출하는 판형 매니폴드;
를 포함하고,
상기 판형 매니폴드는 제1 공급유로, 제2 공급유로, 제1 배출유로, 제2 배출유로가 형성되며 판 형태로 이루어진 바디판과 상기 바디판에 결합된 커버판을 포함하며,
상기 제1 공급유로, 상기 제2 공급유로, 상기 제1 배출유로, 상기 제2 배출유로는 홈 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 커버판에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 바디판의 측면에는 연료가 공급되며 상기 제1 공급유로와 연결된 제1 입구, 산화제가 공급되며 상기 제2 공급유로와 연결된 제2 입구, 애노드 오프가스가 배출되며 상기 제1 배출유로와 연결된 제1 출구, 캐소드 오프가스가 배출되며 상기 제2 배출유로와 연결된 제2 출구가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220017096A KR20230120478A (ko) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220017096A KR20230120478A (ko) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230120478A true KR20230120478A (ko) | 2023-08-17 |
Family
ID=87800451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220017096A KR20230120478A (ko) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230120478A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102680450B1 (ko) * | 2023-10-25 | 2024-07-03 | 주식회사 미코파워 | 연료전지 적층 구조체 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200117958A (ko) | 2020-10-05 | 2020-10-14 | 주식회사 엘지화학 | 분리판 및 이를 포함하는 연료전지 |
-
2022
- 2022-02-09 KR KR1020220017096A patent/KR20230120478A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200117958A (ko) | 2020-10-05 | 2020-10-14 | 주식회사 엘지화학 | 분리판 및 이를 포함하는 연료전지 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102680450B1 (ko) * | 2023-10-25 | 2024-07-03 | 주식회사 미코파워 | 연료전지 적층 구조체 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100549683B1 (ko) | 고체고분자형 연료전지 어셈블리, 연료전지스택, 및연료전지의 반응가스 공급방법 | |
| KR101693993B1 (ko) | 연료전지용 분리판 | |
| US7867666B2 (en) | Fuel cell with triangular buffers for reactant gas and coolant | |
| US6303245B1 (en) | Fuel cell channeled distribution of hydration water | |
| WO2001035477A1 (fr) | Pile a combustible electrolytique polymerique | |
| GB2535242A (en) | Fuel cell stack | |
| US7163760B2 (en) | Fuel cell stack having a bypass flow passage | |
| KR20230120478A (ko) | 연료전지용 판형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 | |
| JP2005056671A (ja) | 燃料電池 | |
| US20050008921A1 (en) | Fluid flow plate for fuel cell | |
| US20040038103A1 (en) | Solid polymer electrolyte fuel cell assembly | |
| KR101118666B1 (ko) | 세퍼레이터 및 이를 이용한 연료 전지 스택 | |
| KR101282619B1 (ko) | 연료전지용 분리판 | |
| KR20200000913A (ko) | 연료전지용 세퍼레이터 | |
| KR20150078781A (ko) | 연료 전지 스택 | |
| US20220407087A1 (en) | Separator for fuel battery | |
| KR20240028205A (ko) | 연료전지용 관형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 | |
| KR20230120480A (ko) | 연료전지용 관형 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 시스템 | |
| JP7378324B2 (ja) | 燃料電池セル構造 | |
| KR102601882B1 (ko) | 연료전지용 매니폴드 및 이를 포함하는 연료전지 스택 | |
| KR20240003986A (ko) | 연료전지용 판형 매니폴드, 연료전지 모듈, 연료전지 모듈의 제조 방법 | |
| JP2005141994A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| KR100673746B1 (ko) | 연료전지용 세퍼레이터, 이를 채용한 스택 및 연료전지 | |
| US20060051645A1 (en) | Fuel cell stack with high output current and low output voltage | |
| KR101294206B1 (ko) | 연료 전지 시스템 및 이의 연료 전지 스택 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal |