KR20240150949A - Manifold - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 매니폴드는, 사각 블럭으로 이루어지는 베이스 플레이트; 및 베이스 플레이트의 사각 둘레를 따라 위치되는 네 개의 저항면 중 개별 저항면과 접촉하는 유체 흐름 유도 블럭을 포함하고, 유체 흐름 유도 블럭은, 베이스 플레이트와 유체 흐름 유도 블럭 사이에서 유체 흐름 유도 블럭의 중앙 영역에 위치되는 유체 수용 홈부를 갖는다.A manifold according to the present invention comprises: a base plate formed of a square block; and a fluid flow guide block in contact with an individual resistance surface among four resistance surfaces positioned along the square perimeter of the base plate, wherein the fluid flow guide block has a fluid receiving groove positioned in a central region of the fluid flow guide block between the base plate and the fluid flow guide block.
Description
본 발명은, 고체산화물 전지스택 장치 내 복수의 고체산화물 연료 전지(solid oxide fuel cell; SOFC) 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지(solid oxide electrolysis cell; SOEC) 아래에 위치되는 매니폴드(manifold)에 관한 것이다.The present invention relates to a manifold positioned below a plurality of solid oxide fuel cells (SOFCs) or a plurality of solid oxide electrolysis cells (SOECs) in a solid oxide battery stack device.
일반적으로, 고체산화물 연료 전지(solid oxide fuel cell; SOFC) 또는 고체산화물 수전해 전지(solid oxide electrolysis cell; SOEC)는 매니폴드(manifold) 상에 복수로 적층되어 전지 스택을 형성한다. 상기 고체산화물 연료 전지 또는 고체산화물 수전해 전지는, 판 형상의 세라믹 소재로 이루어지고, 연료극과 전해질과 공기극과 같은 다층 구조로 되어있다. 전지는 스택 구조물에서 각 층에 위치하는 단위 셀로 작용한다. In general, solid oxide fuel cells (SOFC) or solid oxide electrolysis cells (SOEC) are stacked in multiple layers on a manifold to form a cell stack. The solid oxide fuel cell or solid oxide electrolysis cell is made of a plate-shaped ceramic material and has a multilayer structure such as a fuel electrode, an electrolyte, and an air electrode. The cells function as unit cells located in each layer of the stack structure.
상기 매니폴드는 고체산화물 연료 전지에 수소 가스와 산소 가스를 공급하거나 고체산화물 수전해 전지에 산소 가스와 수증기를 공급한다. 상기 수소 가스와 산소 가스 또는 산소 가스와 수증기는 고체산화물 연료 전지 또는 고체산화물 수전해 전지에서 연료극와 공기극에 접촉한다. 상기 연료극와 전해질과 공기극은 고체산화물 연료 전지에서 수소 가스와 산소 가스를 사용하여 전기를 생성하고, 고체산화물 수전해 전지에서 산소 가스와 수증기를 사용하여 수소를 생성한다.The above manifold supplies hydrogen gas and oxygen gas to the solid oxide fuel cell or supplies oxygen gas and water vapor to the solid oxide water electrolysis cell. The hydrogen gas and oxygen gas or oxygen gas and water vapor contact a fuel electrode and an air electrode in the solid oxide fuel cell or the solid oxide water electrolysis cell. The fuel electrode, the electrolyte, and the air electrode generate electricity using the hydrogen gas and the oxygen gas in the solid oxide fuel cell, and generate hydrogen using the oxygen gas and the water vapor in the solid oxide water electrolysis cell.
여기서, 상기 매니폴드는 수소 가스와 산소 가스 또는 산소 가스와 수증기의 공급원으로 작용하고, 상기 단위 셀은 매니폴드로부터 수소 가스와 산소 가스 또는 산소 가스와 수증기를 전달받아 연료극과 공기극에 적합한 가스 및 수증기를 분리공급하는 역할을 한다. 따라서, 상기 단위 셀은, 고체산화물 연료 전지 또는 고체산화물 수전해 전지의 성능을 양호하게 유지하기 위해, 매니폴드로부터 각층에 수소 가스와 산소 가스 또는 산소 가스와 수증기를 균일하게 전달받아야 한다.Here, the manifold acts as a supply source of hydrogen gas and oxygen gas or oxygen gas and water vapor, and the unit cell receives hydrogen gas and oxygen gas or oxygen gas and water vapor from the manifold and separately supplies suitable gas and water vapor to the fuel electrode and the air electrode. Therefore, the unit cell must uniformly receive hydrogen gas and oxygen gas or oxygen gas and water vapor from the manifold to each layer in order to maintain good performance of the solid oxide fuel cell or solid oxide water electrolysis cell.
한편, 상기 매니폴드로부터 각층에 수소 가스와 산소 가스를 균일하게 전달하기 위해, 상기 매니폴드가 한국 공개특허공보 제10-2020-0072940호에 연료 전지에서 분배 플레이트로 개시되었다. 상기 분배 플레이트는 복수의 셀 유닛 아래에 위치된다. 또한, 상기 분배 플레이트는 네 개의 고립 공간을 가지고, 개별 고립 공간을 복수의 볼 부재로 채우는 구성을 갖는다. Meanwhile, in order to uniformly deliver hydrogen gas and oxygen gas to each layer from the manifold, the manifold is disclosed as a distribution plate in a fuel cell in Korean Patent Publication No. 10-2020-0072940. The distribution plate is positioned under a plurality of cell units. In addition, the distribution plate has four isolated spaces and has a configuration in which individual isolated spaces are filled with a plurality of ball members.
그러나, 상기 분배 플레이트는 네 개의 고립 공간을 가지기 위해 중앙 영역에 분리부를 필요로 한다. 즉, 상기 분배 플레이트는 조립식 또는 일체형으로 만들어지는 경우에 네 개의 고립 공간을 구분하기 위해 상판과 하판과 벽체들 사이에 X자형의 분리부를 필요로 한다. 이를 위해, 상기 분배 플레이트는 조립식으로 만들어지는 경우에 X자형의 격벽 부재를 별도로 구비한다. However, the above distribution plate requires a separation part in the central area in order to have four isolated spaces. That is, the above distribution plate, when manufactured in an assembled or integral manner, requires an X-shaped separation part between the upper plate, lower plate, and walls in order to separate the four isolated spaces. For this purpose, the above distribution plate, when manufactured in an assembled manner, is provided with a separate X-shaped bulkhead member.
이와 다르게, 상기 분배 플레이트는 일체형으로 만들어지는 경우에 중앙 영역에서 상판과 하판 사이에 X자형의 격벽 가공을 필요로 한다. 상기 격벽 부재 또는 격벽 가공은 분배 플레이트의 제조 단가를 높인다.In contrast, if the distribution plate is made in one piece, it requires an X-shaped bulkhead machining between the upper and lower plates in the central area. The bulkhead member or bulkhead machining increases the manufacturing cost of the distribution plate.
본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고체산화물 전지스택 장치 내 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지 아래에 위치되면서, 단순한 구조를 가지고 단순한 구조를 바탕으로 제조 단가를 낮추는데 적합한 매니폴드를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the related art, and the purpose of the present invention is to provide a manifold having a simple structure and suitable for lowering the manufacturing cost based on the simple structure while being positioned below a plurality of solid oxide fuel cells or a plurality of solid oxide water electrolysis cells in a solid oxide battery stack device.
본 발명에 따른 매니폴드는, 고체산화물 전지스택 장치 내 복수의 고체산화물 연료 전지(solid oxide fuel cell; SOFC) 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지(solid oxide electrolysis cell; SOEC) 아래에 위치되도록, 사각 블럭으로 이루어지는 베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트의 사각 둘레를 따라 위치되는 네 개의 저항면 중 개별 저항면과 접촉하는 유체 흐름 유도 블럭을 포함하고, 상기 유체 흐름 유도 블럭은, 상기 베이스 플레이트와 상기 유체 흐름 유도 블럭 사이에서 상기 유체 흐름 유도 블럭의 중앙 영역에 위치되는 유체 수용 홈부를 가지고, 상기 유체 수용 홈부에 위치되어 상기 유체 수용 홈부의 하부측으로부터 상부측을 향해 순차적으로 위치되는 유체 통과 홀과 제1 유체 분산부와 제2 유체 분산부를 포함한다. A manifold according to the present invention comprises: a base plate formed of a square block, positioned below a plurality of solid oxide fuel cells (SOFCs) or a plurality of solid oxide electrolysis cells (SOECs) in a solid oxide battery stack device; and a fluid flow guide block which contacts an individual resistance surface among four resistance surfaces positioned along a square perimeter of the base plate, wherein the fluid flow guide block has a fluid receiving groove portion positioned in a central region of the fluid flow guide block between the base plate and the fluid flow guide block, and includes fluid passage holes, a first fluid distribution portion, and a second fluid distribution portion which are positioned in the fluid receiving groove portion and are sequentially positioned from a lower side toward an upper side of the fluid receiving groove portion.
상기 베이스 플레이트는, 상기 네 개의 저항면에서 상기 개별 저항면에 평평한 형상을 가지고, 상기 유체 흐름 유도 블럭의 가장자리 영역에서 상기 유체 흐름 유도 블럭과 긴밀한 접촉할 수 있다. The above base plate has a flat shape on the individual resistance surfaces of the four resistance surfaces and can be in close contact with the fluid flow induction block at the edge region of the fluid flow induction block.
상기 유체 흐름 유도 블럭은, 상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측을 폐쇄시키고, 상기 유체 수용 홈부의 상기 상부측을 개구시키고, 상기 유체 수용 홈부를 상기 베이스 플레이트를 향해 개구시킬 수 있다.The above fluid flow induction block can close the lower side of the fluid receiving groove, open the upper side of the fluid receiving groove, and open the fluid receiving groove toward the base plate.
상기 유체 수용 홈부는, 상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측으로부터 상기 상부측을 향해 역삼각 형상으로 점진적으로 벌어지면서 상기 유체 흐름 유도 블럭과 상기 베이스 플레이트 사이에 홈 공간(空間)을 형성할 수 있다.The above fluid receiving groove portion can gradually widen in an inverted triangular shape from the lower side of the fluid receiving groove portion toward the upper side to form a groove space between the fluid flow induction block and the base plate.
상기 유체 수용 홈부는, 상기 베이스 플레이트에서 볼 때, 상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측으로부터 상기 상부측을 향해 역삼각 형상으로 점진적으로 벌어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 모서리를 나머지 하나의 모서리보다 더 높게 가질 수 있다.The fluid receiving groove portion may, when viewed from the base plate, gradually widen in an inverted triangular shape from the lower side of the fluid receiving groove portion toward the upper side, and may have two corners higher than the remaining one corner of the inverted triangular shape.
상기 유체 수용 홈부는, 상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지는 때, 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 위치되는 유체 분산 단턱 그리고 상기 두 개의 빗변으로 둘러싸이는 홈 측벽을 가지고, 상기 유체 분산 단턱은, 상기 홈 측벽으로부터 상기 베이스 플레이트를 향해 돌출하여 상기 베이스 플레이트와 접촉할 수 있다.The above fluid receiving groove portion has a shape of an inverted triangle in the fluid flow induction block, and has a fluid distribution step positioned along two hypotenuses of the inverted triangle shape and a groove side wall surrounded by the two hypotenuses, and the fluid distribution step can protrude from the groove side wall toward the base plate and come into contact with the base plate.
상기 유체 수용 홈부가, 상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱을 가지는 때, 상기 유체 통과 홀은, 상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측에서 상기 유체 흐름 유도 블럭을 관통하여 상기 유체 수용 홈부의 홈 측벽을 개구하며 상기 유체 분산 단턱으로 둘러싸일 수 있다.When the fluid receiving groove is formed in an inverted triangle shape in the fluid flow guide block and has fluid distribution steps along two hypotenuses of the inverted triangle shape, the fluid passage hole may penetrate the fluid flow guide block on the lower side of the fluid receiving groove, open a groove side wall of the fluid receiving groove, and be surrounded by the fluid distribution steps.
상기 유체 수용 홈부가, 상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱과 상기 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽을 가지는 때, 상기 제1 유체 분산부는, 상기 역삼각 형상의 두 개의 모서리를 이어주고 상기 유체 분산 단턱과 접촉하면서 상기 홈 측벽을 기준으로 하여 상기 유체 분산 단턱보다 더 작게 돌출할 수 있다.When the fluid receiving groove portion is formed in an inverted triangular shape in the fluid flow induction block and has a fluid distribution step and a groove side wall between the two hypotenuses along two hypotenuses of the inverted triangular shape, the first fluid distribution portion may connect two corners of the inverted triangular shape and may protrude less than the fluid distribution step based on the groove side wall while contacting the fluid distribution step.
상기 유체 수용 홈부가, 상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱을 가지는 때, 상기 제1 유체 분산부는, 상기 베이스 플레이트에서 볼 때, 상기 유체 수용 홈부의 홈 공간을 제1 홈 공간과 제2 홈 공간으로 구분하고 상기 제1 유체 분산부 주변에서 상기 제1 홈 공간과 상기 제2 홈 공간을 이어줄 수 있다.When the fluid receiving groove portion is formed in an inverted triangle shape in the fluid flow induction block and has fluid distribution steps along two hypotenuses of the inverted triangle shape, the first fluid distribution portion can divide the groove space of the fluid receiving groove portion into a first groove space and a second groove space when viewed from the base plate, and connect the first groove space and the second groove space around the first fluid distribution portion.
상기 유체 수용 홈부가, 상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽을 가지는 때, 상기 제2 유체 분산부는, 상기 제1 유체 분산부 상에서 상기 홈 측벽을 기준으로 하여 상기 제1 유체 분산부보다 더 돌출하면서 상기 베이스 플레이트와 접촉할 수 있다.When the fluid receiving groove portion is formed in an inverted triangle shape in the fluid flow induction block and has a groove side wall between two hypotenuses of the inverted triangle shape, the second fluid distribution portion can contact the base plate while protruding further than the first fluid distribution portion based on the groove side wall on the first fluid distribution portion.
상기 유체 수용 홈부가, 상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱과 상기 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽을 가지는 때, 상기 제2 유체 분산부는, 상기 유체 분산 단턱과 상기 제1 유체 분산부로부터 이격하면서 상기 제1 유체 분산부를 따라 복수의 사각 단편으로 이루어질 수 있다.When the fluid receiving groove portion is formed in an inverted triangular shape in the fluid flow induction block and has a fluid distribution step and a groove side wall between the two hypotenuses along two hypotenuses of the inverted triangular shape, the second fluid distribution portion may be formed of a plurality of square segments along the first fluid distribution portion while being spaced apart from the fluid distribution step and the first fluid distribution portion.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 유체 수용 홈부의 상기 유체 통과 홀에 외부로부터 유체의 도입시, 상기 제1 유체 분산부는, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 제1 유체 분산부와 상기 베이스 플레이트 사이에 그리고 상기 제1 유체 분산부와 유체 분산 단턱 사이에 상기 유체를 흐르게 하여 상기 유체를 상기 제2 유체 분산부에 보낼 수 있다.When the fluid flow induction block introduces fluid from the outside into the fluid passage hole of the fluid receiving groove, the first fluid distribution unit can send the fluid to the second fluid distribution unit by causing the fluid to flow between the first fluid distribution unit and the base plate in the fluid receiving groove and between the first fluid distribution unit and the fluid distribution step.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 유체 수용 홈부의 상기 유체 통과 홀에 외부로부터 유체의 도입시, 상기 제2 유체 분산부는, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 제1 유체 분산부로부터 상기 유체를 공급받아 상기 제1 유체 분산부 바로 위에서 복수의 단편 사이에 그리고 유체 분산 단턱 주변에서 상기 유체 분산 단턱과 최외곽 개별 단편 사이에 상기 유체를 흐르게 하여 상기 유체를 상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로 보낼 수 있다.When the fluid flow induction block introduces fluid from the outside into the fluid passage hole of the fluid receiving groove portion, the second fluid distribution portion can receive the fluid from the first fluid distribution portion in the fluid receiving groove portion and cause the fluid to flow between the plurality of segments directly above the first fluid distribution portion and between the fluid distribution step and the outermost individual segment around the fluid distribution step, thereby sending the fluid to the cell units of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 유체 수용 홈부의 상기 유체 통과 홀에 외부로부터 유체의 도입시, 상기 제2 유체 분산부는, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀로부터 상기 제2 유체 분산부를 향해 상기 유체의 흐름 동안 상기 제1 유체 분산부의 양 가장자리 영역보다 상기 제1 유체 분산부의 중앙 영역에서 더 큰 속도로 상기 유체를 복수의 단편에 흐르게 할 수 있다.The above fluid flow induction block can cause the fluid to flow into the plurality of segments at a greater speed in the central region of the first fluid distribution portion than in the edge regions of the first fluid distribution portion during the flow of the fluid from the fluid passage hole in the fluid receiving groove portion toward the second fluid distribution portion.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로부터 유체의 도입시, 상기 제2 유체 분산부는, 상기 제1 유체 분산부 바로 위에서 복수의 단편 사이에 그리고 유체 분산 단턱 주변에서 상기 유체 분산 단턱과 최외곽 개별 단편 사이에 상기 유체를 공급받아 상기 유체를 상기 제1 유체 분산부로 보낼 수 있다.When the fluid flow induction block introduces fluid from the cell units of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells, the second fluid distribution unit can receive the fluid between the plurality of segments directly above the first fluid distribution unit and between the fluid distribution unit and the outermost individual segment around the fluid distribution step, and send the fluid to the first fluid distribution unit.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로부터 유체의 도입시, 상기 제1 유체 분산부는, 상기 제2 유체 분산부로부터 상기 유체를 공급받아 상기 제1 유체 분산부와 상기 베이스 플레이트 사이에 그리고 상기 제1 유체 분산부와 유체 분산 단턱 사이에 상기 유체를 흐르게 하여 상기 유체를 상기 유체 통과 홀에 보낼 수 있다.When the fluid flow induction block introduces fluid from the cell units of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells, the first fluid distribution unit can receive the fluid from the second fluid distribution unit and cause the fluid to flow between the first fluid distribution unit and the base plate and between the first fluid distribution unit and the fluid distribution step to send the fluid to the fluid passage hole.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로부터 유체의 도입시, 상기 제2 유체 분산부는, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 제2 유체 분산부로부터 상기 유체 통과 홀을 향해 상기 유체의 흐름 동안 상기 제1 유체 분산부의 양 가장자리 영역보다 상기 제1 유체 분산부의 중앙 영역에서 더 큰 속도로 상기 유체를 복수의 단편에 흐르게 할 수 있다.The above fluid flow induction block can, when the fluid is introduced from the cell units of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells, cause the second fluid distribution unit to flow the fluid to the plurality of segments at a greater speed in the central region of the first fluid distribution unit than in the edge regions of the first fluid distribution unit during the flow of the fluid from the second fluid distribution unit to the fluid passage hole in the fluid receiving groove.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 베이스 플레이트를 기준으로 하여 상기 베이스 플레이트의 상기 사각 둘레를 따라 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면 그리고 나머지 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면에 위치시, 상기 유체 통과 홀과 상기 제1 유체 분산부와 상기 제2 유체 분산부는, 상기 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면보다 나머지 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면에서 더 큰 크기를 가질 수 있다.When the fluid flow induction block is positioned on a pair of resistance surfaces positioned in a straight line along the square perimeter of the base plate with respect to the base plate and the remaining pair of resistance surfaces positioned in a straight line, the fluid passage hole, the first fluid distribution unit, and the second fluid distribution unit may have a larger size on the remaining pair of resistance surfaces positioned in a straight line than on the pair of resistance surfaces positioned in a straight line.
상기 유체 흐름 유도 블럭은, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀에 채워지는 스테인레스 스틸 볼(ball) 및 세라믹 볼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The above fluid flow induction block may include at least one of a stainless steel ball and a ceramic ball filled in the fluid passage hole in the fluid receiving groove.
상기 유체 흐름 유도 블럭은, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀에 채워지는 메탈 메시 폼(metal mesh foam)을 포함할 수 있다.The above fluid flow induction block may include a metal mesh foam that fills the fluid passage hole in the fluid receiving groove.
상기 유체 흐름 유도 블럭은, 상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀에 채워지는 메탈 메시 폼, 그리고 스테인레스 스틸 볼 및 세라믹 볼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The above fluid flow induction block may include a metal mesh form filled in the fluid passage hole in the fluid receiving groove, and at least one of a stainless steel ball and a ceramic ball.
상기 유체 흐름 유도 블럭이, 상기 베이스 플레이트를 기준으로 하여 상기 베이스 플레이트의 상기 사각 둘레를 따라 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면에서 개별 저항면에 상기 유체 통과 홀을 유체의 도입 또는 배출로 이용시, 상기 제1 유체 분산부와 상기 제2 유체 분산부는, 유체의 도입에 이용되는 유체 통과 홀을 가지는 유체 흐름 유도 블럭보다 유체의 배출에 이용되는 유체 통과 홀을 가지는 유체 흐름 유도 블럭에서 더 큰 점유 면적을 가질 수 있다.When the fluid flow induction block uses the fluid passage holes on the individual resistance surfaces of the resistance surfaces positioned in a pair of straight lines along the square perimeter of the base plate with respect to the base plate as the introduction or discharge of fluid, the first fluid distribution unit and the second fluid distribution unit may have a larger occupied area in the fluid flow induction block having the fluid passage holes used for discharging fluid than in the fluid flow induction block having the fluid passage holes used for introducing fluid.
본 발명에 따른 매니폴드는, A manifold according to the present invention comprises:
고체산화물 전지스택 장치 내 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지 아래에 위치되고 매니폴드의 중앙 영역에 사각 블럭의 베이스 플레이트 그리고 베이스 플레이트의 사각 둘레를 따라 위치되는 유체 흐름 유도 블럭을 구비하면서, A solid oxide battery stack device is positioned below a plurality of solid oxide fuel cells or a plurality of solid oxide water electrolysis cells, and has a base plate of a square block in the central area of the manifold and a fluid flow guide block positioned along the square perimeter of the base plate,
유체 흐름 유도 블럭에 베이스 플레이트와 마주하는 유체 수용 홈부를 가지고 유체 수용 홈부를 지나는 유체 통과 홀 주변에 제1 유체 분산부와 제2 유체 분산부를 위치시켜 유체 통과 홀에 유체의 도입 및 배출시 제1 유체 분산부와 제2 유체 분산부에서 유체의 흐름 속도를 대체적으로 균일하게 하므로, The fluid flow induction block has a fluid receiving groove facing the base plate, and the first fluid distribution unit and the second fluid distribution unit are positioned around the fluid passage hole passing through the fluid receiving groove, so that the flow speed of the fluid in the first fluid distribution unit and the second fluid distribution unit is generally uniform when the fluid is introduced and discharged into the fluid passage hole.
베이스 플레이트의 사각 둘레를 따라 유체 흐름 유로 블럭을 반복적으로 배열시켜 단순한 구조를 가지고 유체 흐름 유도 블럭을 주조하여 베이스 플레이트에 유체 흐름 유로 블럭을 브레이징 접합시켜 제조 단가를 낮출수 있다.By repeatedly arranging fluid flow path blocks along the square perimeter of the base plate, the fluid flow guide block can be cast with a simple structure, and the manufacturing cost can be reduced by brazing the fluid flow path blocks to the base plate.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체산화물 전지스택 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에서 매니폴드를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에서 매니폴드를 보여주는 분해도이다.
도 4는 도 3의 매니폴드에서 유체 흐름 유도 블럭을 보여주는 이미지이다.
도 5는 도 2의 매니폴드에서 유체의 흐름을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 2의 매니폴드에서 유체의 흐름을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 도입시 유체의 흐름을 보여주는 이미지이다.
도 8은 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 배출시 유체의 흐름을 보여주는 이미지이다.
도 9는 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 도입시 유체의 흐름 속도를 보여주는 이미지이다.
도 10은 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 도입시 제2 유체 분산부에 유체의 흐름 속도를 보여주는 이미지이다.
도 11은 도 10의 제2 유체 분산부에서 복수의 단편 사이를 지나는 유체의 흐름 속도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 12는 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에 대한 제1 변형예로써 도 2의 매니폴드에서 유체 통과 홀에 채워지는 복수의 볼을 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에 대한 제2 변형예로써 도 2의 매니폴드에서 유체 통과 홀에 채워지는 금속 메시 폼을 보여주는 단면도이다.
도 14 및 도 15는 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에 대한 제3 변형예로써 유체 흐름 유도 블럭에서 유체 수용 홈의 내부를 보여주는 이미지이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a solid oxide battery stack device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a manifold in the solid oxide battery stack device of Figure 1.
Figure 3 is an exploded view showing a manifold in the solid oxide battery stack device of Figure 1.
Figure 4 is an image showing a fluid flow induction block in the manifold of Figure 3.
Figure 5 is a perspective view showing the flow of fluid in the manifold of Figure 2.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the flow of fluid in the manifold of Figure 2.
Figure 7 is an image showing the flow of fluid when fluid is introduced into the fluid receiving groove in the manifold of Figure 5.
Figure 8 is an image showing the flow of fluid when the fluid is discharged into the fluid receiving groove in the manifold of Figure 5.
Figure 9 is an image showing the flow velocity of the fluid when the fluid is introduced into the fluid receiving groove in the manifold of Figure 5.
Figure 10 is an image showing the flow velocity of fluid in the second fluid distribution section when fluid is introduced into the fluid receiving groove section in the manifold of Figure 5.
Figure 11 is a graph showing the flow velocity distribution of fluid passing between a plurality of fragments in the second fluid distribution section of Figure 10.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a plurality of balls filled in the fluid passage holes in the manifold of FIG. 2 as a first modified example of the solid oxide battery stack device of FIG. 1.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a metal mesh form filled in a fluid passage hole in the manifold of FIG. 2 as a second modified example of the solid oxide battery stack device of FIG. 1.
FIGS. 14 and 15 are images showing the inside of a fluid receiving groove in a fluid flow induction block as a third modified example of the solid oxide battery stack device of FIG. 1.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 제한적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.The detailed description of the present invention set forth below refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention, while different from each other, are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention with respect to one embodiment. It should also be understood that the positions or arrangements of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be limiting, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with the full scope equivalent to which such claims are entitled, if properly described. In the drawings, like reference numerals designate the same or similar functions throughout, and lengths, areas, thicknesses, and the like may be exaggerated for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체산화물 전지스택 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에서 매니폴드를 보여주는 사시도이며, 도 3은 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에서 매니폴드를 보여주는 분해도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a solid oxide battery stack device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a manifold in the solid oxide battery stack device of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded view showing a manifold in the solid oxide battery stack device of FIG. 1.
도 4는 도 3의 매니폴드에서 유체 흐름 유도 블럭을 보여주는 이미지이고, 도 5는 도 2의 매니폴드에서 유체의 흐름을 보여주는 사시도이며, 도 6은 도 2의 매니폴드에서 유체의 흐름을 보여주는 단면도이다.FIG. 4 is an image showing a fluid flow induction block in the manifold of FIG. 3, FIG. 5 is a perspective view showing the fluid flow in the manifold of FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the fluid flow in the manifold of FIG. 2.
도 7은 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 도입시 유체의 흐름을 보여주는 이미지이고, 도 8은 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 배출시 유체의 흐름을 보여주는 이미지이다.Figure 7 is an image showing the flow of fluid when the fluid is introduced into the fluid receiving groove in the manifold of Figure 5, and Figure 8 is an image showing the flow of fluid when the fluid is discharged into the fluid receiving groove in the manifold of Figure 5.
도 9는 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 도입시 유체의 흐름 속도를 보여주는 이미지이고, 도 10은 도 5의 매니폴드에서 유체 수용 홈부에 유체의 도입시 제2 유체 분산부에 유체의 흐름 속도를 보여주는 이미지이다.FIG. 9 is an image showing the flow speed of fluid when the fluid is introduced into the fluid receiving groove in the manifold of FIG. 5, and FIG. 10 is an image showing the flow speed of fluid to the second fluid distribution section when the fluid is introduced into the fluid receiving groove in the manifold of FIG. 5.
또한, 도 11은 도 10의 제2 유체 분산부에서 복수의 단편 사이를 지나는 유체의 흐름 속도 분포를 보여주는 그래프이고, 도 12는 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에 대한 제1 변형예로써 도 2의 매니폴드에서 유체 통과 홀에 채워지는 복수의 볼을 보여주는 단면도이다. In addition, FIG. 11 is a graph showing the flow velocity distribution of the fluid passing between a plurality of fragments in the second fluid distribution section of FIG. 10, and FIG. 12 is a cross-sectional view showing a plurality of balls filled in the fluid passage holes in the manifold of FIG. 2 as a first modified example of the solid oxide battery stack device of FIG. 1.
도 13은 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에 대한 제2 변형예로써 도 2의 매니폴드에서 유체 통과 홀에 채워지는 금속 메시 폼을 보여주는 단면도이고, 도 14 및 도 15는 도 1의 고체산화물 전지스택 장치에 대한 제3 변형예로써 유체 흐름 유도 블럭에서 유체 수용 홈의 내부를 보여주는 이미지이다.FIG. 13 is a cross-sectional view showing a metal mesh form filled in a fluid passage hole in a manifold of FIG. 2 as a second modified example of the solid oxide battery stack device of FIG. 1, and FIGS. 14 and 15 are images showing the inside of a fluid receiving groove in a fluid flow induction block as a third modified example of the solid oxide battery stack device of FIG. 1.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 따른 따른 매니폴드(40)는, 도 1 및 도 2에서, 고체산화물 전지스택 장치(60) 내 복수의 고체산화물 연료 전지(solid oxide fuel cell; SOFC) 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지(solid oxide electrolysis cell; SOEC) 아래에 위치되도록, 베이스 플레이트(10)와 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 15, a manifold (40) according to the present invention includes a base plate (10) and a fluid flow guide block (32 or 34 or 36 or 38) so as to be positioned below a plurality of solid oxide fuel cells (SOFCs) or a plurality of solid oxide electrolysis cells (SOECs) in a solid oxide battery stack device (60) in FIGS. 1 and 2.
상기 개별 고체산화물 연료 전지(SOFC) 또는 개별 고체산화물 수전해 전지(SOEC)는 고체산화물 전지스택 장치(60)에서 도 1의 셀 유닛(50)으로 도시된다. 상기 셀 유닛(50)은, 도면에 미도시되지만, 밀봉재와 셀 프레임과 분리막과 단위 셀을 포함한다. The above individual solid oxide fuel cell (SOFC) or individual solid oxide water electrolysis cell (SOEC) is illustrated as a cell unit (50) of FIG. 1 in a solid oxide battery stack device (60). The cell unit (50), although not illustrated in the drawing, includes a sealant, a cell frame, a separator, and a unit cell.
상기 단위 셀은, 도면에 미도시되지만, 연료극(anode)와 고체 전해질과 공기극(cathod), 그리고 연료극와 공기극를 연결하는 전도체로 이루어진다. 상기 베이스 플레이트(10)는, 도 1 및 도 2에서, 사각 블럭으로 이루어진다. 상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)은, 베이스 플레이트(10)의 사각 둘레를 따라 위치되는 네 개의 저항면(5) 중 개별 저항면(5)과 접촉한다. 이 때에, 상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)은, 주조되어 베이스 플레이트(10)의 개별 저항면(5)에 브레이징 접합을 한다.The above unit cell is composed of an anode, a solid electrolyte, a cathode, and a conductor connecting the anode and the cathode, although not shown in the drawing. The base plate (10) is composed of a square block in FIGS. 1 and 2. The fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) contacts an individual resistance surface (5) among four resistance surfaces (5) positioned along the square perimeter of the base plate (10). At this time, the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) is cast and brazed to the individual resistance surfaces (5) of the base plate (10).
상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)은, 도 3 및 도 4를 고려하면, 베이스 플레이트(10)와 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38) 사이에서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)의 중앙 영역에 위치되는 유체 수용 홈부(GP)를 가지고, 유체 수용 홈부(GP)에 위치되어 유체 수용 홈부(GP)의 하부측으로부터 상부측을 향해 순차적으로 위치되는 유체 통과 홀(H1 또는 H2)과 제1 유체 분산부(22)와 제2 유체 분산부(26)를 포함한다.The above fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38), considering FIGS. 3 and 4, has a fluid receiving groove (GP) located in the central region of the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) between the base plate (10) and the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38), and includes a fluid passage hole (H1 or H2) located in the fluid receiving groove (GP) and sequentially positioned from the lower side toward the upper side of the fluid receiving groove (GP), a first fluid distribution part (22), and a second fluid distribution part (26).
상기 베이스 플레이트(10)는, 도 2 및 도 3에서, 네 개의 저항면(5)에서 개별 저항면(5)에 평평한 형상을 가지고, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)의 가장자리 영역에서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)과 긴밀한 접촉한다.The above base plate (10) has a flat shape on each of the four resistance surfaces (5) in FIGS. 2 and 3, and is in close contact with the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) at the edge area of the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38).
상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)은, 도 3 및 도 4에서, 유체 수용 홈부(GP)의 하부측을 폐쇄시키고, 유체 수용 홈부(GP)의 상부측을 개구시키고, 유체 수용 홈부(GP)를 베이스 플레이트(10)를 향해 개구시킨다. The above fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) closes the lower side of the fluid receiving groove (GP), opens the upper side of the fluid receiving groove (GP), and opens the fluid receiving groove (GP) toward the base plate (10) in FIGS. 3 and 4.
상기 유체 수용 홈부(GP)는, 도 3 및 도 4를 고려하면, 유체 수용 홈부(GP)의 하부측으로부터 상부측을 향해 역삼각 형상으로 점진적으로 벌어지면서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)과 베이스 플레이트(10) 사이에 홈 공간(空間; G)을 형성한다.The above fluid receiving groove (GP), considering FIGS. 3 and 4, gradually widens in an inverted triangular shape from the lower side to the upper side of the fluid receiving groove (GP) to form a groove space (space; G) between the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) and the base plate (10).
상기 유체 수용 홈부(GP)는, 도 3 및 도 4를 고려하면, 베이스 플레이트(10)에서 볼 때, 유체 수용 홈부(GP)의 하부측으로부터 상부측을 향해 역삼각 형상으로 점진적으로 벌어지고 역삼각 형상에서 두 개의 모서리를 나머지 하나의 모서리보다 더 높게 갖는다.The above fluid receiving groove portion (GP), when viewed from the base plate (10), considering FIGS. 3 and 4, gradually widens from the lower side of the fluid receiving groove portion (GP) toward the upper side in an inverted triangular shape, and has two corners higher than the other corner in the inverted triangular shape.
상기 유체 수용 홈부(GP)는, 도 4에서, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)에서 역삼각 형상으로 이루어지는 때, 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 위치되는 유체 분산 단턱(28) 그리고 두 개의 빗변으로 둘러싸이는 홈 측벽(27)을 갖는다. 상기 유체 분산 단턱(28)은, 도 4에서, 홈 측벽(27)으로부터 베이스 플레이트(10)를 향해 돌출하여 베이스 플레이트(10)와 접촉한다.The above fluid receiving groove (GP), when formed in an inverted triangle shape in a fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) in FIG. 4, has a fluid distribution step (28) positioned along two hypotenuses of the inverted triangle shape and a groove side wall (27) surrounded by the two hypotenuses. The fluid distribution step (28), in FIG. 4, protrudes from the groove side wall (27) toward the base plate (10) and comes into contact with the base plate (10).
상기 유체 수용 홈부(GP)가, 도 4와 같이, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)에서 역삼각 형상으로 이루어지고 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱(28)을 가지는 때, 상기 유체 통과 홀(H1 또는 H2)은, 도 4와 같이, 유체 수용 홈부(GP)의 하부측에서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)을 관통하여 유체 수용 홈부(GP)의 홈 측벽(27)을 개구하며 유체 분산 단턱(28)으로 둘러싸인다.When the fluid receiving groove (GP) is formed in an inverted triangle shape in a fluid flow guide block (32 or 34 or 36 or 38) as shown in FIG. 4 and has a fluid distribution step (28) along two hypotenuses of the inverted triangle shape, the fluid passage hole (H1 or H2) penetrates the fluid flow guide block (32 or 34 or 36 or 38) at the lower side of the fluid receiving groove (GP), opens the groove side wall (27) of the fluid receiving groove (GP), and is surrounded by the fluid distribution step (28).
상기 유체 수용 홈부(GP)가, 도 4와 같이, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)에서 역삼각 형상으로 이루어지고 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱(28)과 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽(27)을 가지는 때, 상기 제1 유체 분산부(22)는, 도 4에서, 역삼각 형상의 두 개의 모서리를 이어주고 유체 분산 단턱(28)과 접촉하면서 홈 측벽(27)을 기준으로 하여 유체 분산 단턱(28)보다 더 작게 돌출한다.When the above fluid receiving groove (GP) is formed in an inverted triangle shape in a fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) as shown in FIG. 4 and has a fluid distribution step (28) along two hypotenuses of the inverted triangle shape and a groove side wall (27) between the two hypotenuses, the first fluid distribution part (22) connects two corners of the inverted triangle shape in FIG. 4 and protrudes less than the fluid distribution step (28) based on the groove side wall (27) while coming into contact with the fluid distribution step (28).
상기 유체 수용 홈부(GP)가, 도 4와 같이, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)에서 역삼각 형상으로 이루어지고 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱(28)을 가지는 때, 상기 제1 유체 분산부(22)는, 도 4에서, 베이스 플레이트(10)에서 볼 때, 유체 수용 홈부(GP)의 홈 공간(G)을 제1 홈 공간(G1)과 제2 홈 공간(G2)으로 구분하고 제1 유체 분산부(22) 주변에서 제1 홈 공간(G1)과 제2 홈 공간(G2)을 이어준다.When the fluid receiving groove (GP) is formed in an inverted triangle shape in a fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) as shown in FIG. 4 and has fluid distribution steps (28) along two hypotenuses of the inverted triangle shape, the first fluid distribution section (22), when viewed from the base plate (10) in FIG. 4, divides the groove space (G) of the fluid receiving groove (GP) into a first groove space (G1) and a second groove space (G2) and connects the first groove space (G1) and the second groove space (G2) around the first fluid distribution section (22).
상기 유체 수용 홈부(GP)가, 도 4와 같이, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)에서 역삼각 형상으로 이루어지고 역삼각 형상에서 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽(27)을 가지는 때, 상기 제2 유체 분산부(26)는, 도 3 및 도 4를 고려하면, 제1 유체 분산부(22) 상에서 홈 측벽(27)을 기준으로 하여 제1 유체 분산부(22)보다 더 돌출하면서 베이스 플레이트(10)와 접촉한다.When the above fluid receiving groove (GP) is formed in an inverted triangle shape in a fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) as shown in FIG. 4 and has a groove side wall (27) between two hypotenuses of the inverted triangle shape, the second fluid distribution portion (26), considering FIGS. 3 and 4, protrudes further than the first fluid distribution portion (22) based on the groove side wall (27) on the first fluid distribution portion (22) and comes into contact with the base plate (10).
상기 유체 수용 홈부(GP)가, 도 4와 같이, 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)에서 역삼각 형상으로 이루어지고 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱(28)과 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽(27)을 가지는 때, 상기 제2 유체 분산부(26)는, 도 4와 같이, 유체 분산 단턱(28)과 제1 유체 분산부(22)로부터 이격하면서 제1 유체 분산부(22)를 따라 복수의 단편(24)으로 이루어진다.When the fluid receiving groove (GP) is formed in an inverted triangle shape in a fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) as shown in FIG. 4 and has a fluid distribution step (28) along two hypotenuses of the inverted triangle shape and a groove side wall (27) between the two hypotenuses, the second fluid distribution section (26) is formed of a plurality of segments (24) along the first fluid distribution section (22) while being spaced apart from the fluid distribution step (28) and the first fluid distribution section (22), as shown in FIG. 4.
상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)이, 도 5 내지 도 7에서, 유체 수용 홈부(GP)의 유체 통과 홀(H1 또는 H3)에 외부로부터 유체(F1 또는 F3)의 도입시, 상기 제1 유체 분산부(22)는, 도 4 및 도 5 및 도 7과 같이, 유체 수용 홈부(GP)에서 제1 유체 분산부(22)와 베이스 플레이트(10) 사이에 그리고 제1 유체 분산부(22)와 유체 분산 단턱(28) 사이에 유체를 흐르게 하여 유체(F1 또는 F3)를 제2 유체 분산부(26)에 보낸다.When the fluid flow induction block (32 or 36) introduces fluid (F1 or F3) from the outside into the fluid passage hole (H1 or H3) of the fluid receiving groove (GP) in FIGS. 5 to 7, the first fluid distribution unit (22) causes the fluid to flow between the first fluid distribution unit (22) and the base plate (10) in the fluid receiving groove (GP) and between the first fluid distribution unit (22) and the fluid distribution step (28), as shown in FIGS. 4, 5, and 7, thereby sending the fluid (F1 or F3) to the second fluid distribution unit (26).
상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)이, 도 5 내지 도 7에서, 유체 수용 홈부(GP)의 유체 통과 홀(H1 또는 H3)에 외부로부터 유체(F1 또는 F3)의 도입시, 상기 제2 유체 분산부(26)는, 도 1 및 도 4 및 도 7과 같이, 유체 수용 홈부(GP)에서 제1 유체 분산부(22)로부터 유체(F1 또는 F3)를 공급받아 제1 유체 분산부(22) 바로 위에서 복수의 단편(24) 사이에 그리고 유체 분산 단턱(28) 주변에서 유체 분산 단턱(28)과 최외곽 개별 단편(24) 사이에 유체(F1 또는 F3)를 흐르게 하여 유체(F1 또는 F3)를 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛(50)으로 보낸다.When the fluid flow induction block (32 or 36) introduces fluid (F1 or F3) from the outside into the fluid passage hole (H1 or H3) of the fluid receiving groove portion (GP) in FIGS. 5 to 7, the second fluid distribution portion (26) receives the fluid (F1 or F3) from the first fluid distribution portion (22) in the fluid receiving groove portion (GP) as shown in FIGS. 1, 4, and 7, and causes the fluid (F1 or F3) to flow between the plurality of segments (24) directly above the first fluid distribution portion (22) and between the fluid distribution step (28) and the outermost individual segment (24) around the fluid distribution step (28), thereby sending the fluid (F1 or F3) to the cell units (50) of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells.
상기 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)이, 도 5 내지 도 7에서, 유체 수용 홈부(GP)의 유체 통과 홀(H1 또는 H3)에 외부로부터 유체(F1 또는 F3)의 도입시, 상기 제2 유체 분산부(26)는, 도 5 내지 도 7 그리고 도 9 내지 도 11과 같이, 유체 수용 홈부(GP)에서 유체 통과 홀(H1 또는 H3)로부터 제2 유체 분산부(26)를 향해 유체(F1 또는 F3)의 흐름 동안 제1 유체 분산부(22)의 양 가장자리 영역보다 제1 유체 분산부(22)의 중앙 영역에서 더 큰 속도로 유체(F1 또는 F3)를 복수의 단편(24)에 흐르게 한다.When the fluid (F1 or F3) is introduced from the outside into the fluid passage hole (H1 or H3) of the fluid receiving groove (GP) in the above fluid flow induction block (32 or 36) as shown in FIGS. 5 to 7 and FIGS. 9 to 11, the second fluid distribution unit (26) causes the fluid (F1 or F3) to flow to the plurality of segments (24) at a greater velocity in the central region of the first fluid distribution unit (22) than in the edge regions of the first fluid distribution unit (22) during the flow of the fluid (F1 or F3) from the fluid passage hole (H1 or H3) in the fluid receiving groove (GP) toward the second fluid distribution unit (26).
상기 유체 흐름 유도 블럭(34 또는 38)이, 도 1 그리고 도 5 및 도 6 및 도 8에서, 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛(50)으로부터 유체(F2 또는 F4)의 도입시, 상기 제2 유체 분산부(26)는, 도 4 내지 도 6 및 도 8과 같이, 제1 유체 분산부(22) 바로 위에서 복수의 단편(24) 사이에 그리고 유체 분산 단턱(28) 주변에서 유체 분산 단턱(28)과 최외곽 개별 단편(24) 사이에 유체(F2 또는 F4)를 공급받아 유체(F2 또는 F4)를 제1 유체 분산부(22)로 보낸다.When the fluid flow induction block (34 or 38) introduces fluid (F2 or F4) from the cell units (50) of a plurality of solid oxide fuel cells or a plurality of solid oxide water electrolysis cells in FIG. 1 and FIG. 5 and FIG. 6 and FIG. 8, the second fluid distribution unit (26) receives the fluid (F2 or F4) between the plurality of segments (24) directly above the first fluid distribution unit (22) and between the fluid distribution step (28) and the outermost individual segment (24) around the fluid distribution step (28) and sends the fluid (F2 or F4) to the first fluid distribution unit (22).
상기 유체 흐름 유도 블럭(34 또는 38)이, 도 1 그리고 도 5 및 도 6 및 도 8에서, 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛(50)으로부터 유체(F2 또는 F4)의 도입시, 상기 제1 유체 분산부(22)는, 도 4 내지 도 6 및 도 8에서, 제2 유체 분산부(26)로부터 유체(F2 또는 F4)를 공급받아 제1 유체 분산부(22)와 베이스 플레이트(10) 사이에 그리고 제1 유체 분산부(22)와 유체 분산 단턱(28) 사이에 유체(F2 또는 F4)를 흐르게 하여 유체(F2 또는 F4)를 유체 통과 홀(H2 또는 H4)에 보낸다.When the fluid (F2 or F4) is introduced from the cell units (50) of a plurality of solid oxide fuel cells or a plurality of solid oxide water electrolysis cells in FIG. 1 and FIG. 5 and FIG. 6 and FIG. 8, the first fluid distribution unit (22) receives the fluid (F2 or F4) from the second fluid distribution unit (26) in FIGS. 4 to 6 and FIG. 8 and causes the fluid (F2 or F4) to flow between the first fluid distribution unit (22) and the base plate (10) and between the first fluid distribution unit (22) and the fluid distribution step (28), thereby sending the fluid (F2 or F4) to the fluid passage hole (H2 or H4).
상기 유체 흐름 유도 블럭(34 또는 38)이, 도 1 그리고 도 5 및 도 6 및 도 8에서, 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛(50)으로부터 유체(F2 또는 F4)의 도입시, 상기 제2 유체 분산부(26)는, 도면에 미도시되지만, 도 4 내지 도 6 및 도 8 그리고 도 9 내지 도 11를 고려하면, 유체 수용 홈부(GP)에서 제2 유체 분산부(26)로부터 유체 통과 홀(H2 또는 H4)을 향해 유체(F2 또는 F4)의 흐름 동안 제1 유체 분산부(22)의 양 가장자리 영역보다 제1 유체 분산부(22)의 중앙 영역에서 더 큰 속도로 유체(F2 또는 F4)를 복수의 단편(24)에 흐르게 한다.When the fluid (F2 or F4) is introduced from the cell units (50) of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells in FIG. 1 and FIG. 5 and FIG. 6 and FIG. 8, the second fluid distribution unit (26), although not shown in the drawings, causes the fluid (F2 or F4) to flow to the plurality of segments (24) at a greater velocity in the central region of the first fluid distribution unit (22) than in the two edge regions of the first fluid distribution unit (22) during the flow of the fluid (F2 or F4) from the second fluid distribution unit (26) in the fluid receiving groove (GP) toward the fluid passage hole (H2 or H4).
상기 유체 흐름 유도 블럭(32 & 34, 36 & 38)이, 도 3 및 도 5를 고려하면, 베이스 플레이트(10)를 기준으로 하여 베이스 플레이트(10)의 사각 둘레를 따라 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면(5) 그리고 나머지 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면(5)에 위치시, 상기 유체 통과 홀(H1 또는 H2)과 제1 유체 분산부(22)와 제2 유체 분산부(26)는, 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면(5)보다 나머지 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면(5)에서 더 큰 크기를 갖는다.When the above fluid flow induction blocks (32 & 34, 36 & 38) are positioned on a pair of resistance surfaces (5) positioned in a straight line along the square perimeter of the base plate (10) with reference to FIGS. 3 and 5, and on the remaining pair of resistance surfaces (5) positioned in a straight line, the fluid passage hole (H1 or H2) and the first fluid distribution portion (22) and the second fluid distribution portion (26) have a larger size on the remaining pair of resistance surfaces (5) positioned in a straight line than on the pair of resistance surfaces (5) positioned in a straight line.
한편, 본 발명에 따른 고체산화물 전지스택 장치(60)에 대한 제1 변형예로써, 매니폴드(44)에서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)은, 도 12와 같이, 유체 수용 홈부(GP)에서 유체 통과 홀(H1 또는 H2)에 채워지는 스테인레스 스틸 볼(ball; 50) 및 세라믹 볼(50) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 매니폴드(44)에서 유체 흐름 유도 블럭(34 또는 38)은, 도면에 미도시되지만, 유체 수용 홈부(GP)에서 유체 통과 홀(H1 또는 H2)에 채워지는 스테인레스 스틸 볼(50) 및 세라믹 볼(50) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.Meanwhile, as a first modified example of the solid oxide battery stack device (60) according to the present invention, the fluid flow induction block (32 or 36) in the manifold (44) may include at least one of a stainless steel ball (ball; 50) and a ceramic ball (50) filled in a fluid passage hole (H1 or H2) in the fluid receiving groove portion (GP), as shown in FIG. 12. Similarly, the fluid flow induction block (34 or 38) in the manifold (44) may include at least one of a stainless steel ball (50) and a ceramic ball (50) filled in a fluid passage hole (H1 or H2) in the fluid receiving groove portion (GP), although not shown in the drawing.
또한, 본 발명에 따른 고체산화물 전지스택 장치(60)에 대한 제2 변형예로써, 매니폴드(48)에서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)은, 도 13과 같이, 유체 수용 홈부(GP)에서 유체 통과 홀(H1 또는 H2)에 채워지는 메탈 메시 폼(metal mesh foam; 60)을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 매니폴드(48)에서 유체 흐름 유도 블럭(34 또는 38)은, 도면에 미도시되지만, 유체 수용 홈부(GP)에서 유체 통과 홀(H1 또는 H2)에 채워지는 메탈 메시 폼(60)을 포함할 수도 있다.In addition, as a second modified example of the solid oxide battery stack device (60) according to the present invention, the fluid flow guide block (32 or 36) in the manifold (48) may include a metal mesh foam (60) that fills the fluid passage hole (H1 or H2) in the fluid receiving groove portion (GP), as shown in FIG. 13. Similarly, the fluid flow guide block (34 or 38) in the manifold (48) may include a metal mesh foam (60) that fills the fluid passage hole (H1 or H2) in the fluid receiving groove portion (GP), although not shown in the drawing.
이와 유사하게, 매니폴드(48) 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)은, 도면에 미도시되지만, 도 12 및 도 13을 고려하면, 유체 수용 홈부(GP)에서 유체 통과 홀(H1 또는 H2)에 채워지는 메탈 메시 폼, 그리고 스테인레스 스틸 볼 및 세라믹 볼 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. Similarly, the manifold (48) fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38), although not shown in the drawing, may include a metal mesh form filled in the fluid passage hole (H1 or H2) in the fluid receiving groove (GP), and at least one of a stainless steel ball and a ceramic ball, considering FIGS. 12 and 13.
한편, 본 발명에 따른 고체산화물 전지스택 장치(60)에 대한 제3 변형예로써, 매니폴드(49)에서 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 34 또는 36 또는 38)이, 도 14 및 도 15에서, 베이스 플레이트(10)를 기준으로 하여 베이스 플레이트(10)의 사각 둘레를 따라 네 개의 저항면(5)에서 개별 저항면에 유체 통과 홀(H1 또는 H2)을 유체(도면에 미도시)의 도입 또는 배출로 이용시, 제1 유체 분산부(22)와 제2 유체 분산부(26)는, 도 14 및 도 15를 고려하면, 유체의 도입에 이용되는 유체 통과 홀(H1 또는 H2)을 가지는 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)보다 유체의 배출에 이용되는 유체 통과 홀(H1 또는 H2)을 가지는 유체 흐름 블럭(34 또는 38)에서 더 큰 점유 면적을 가질 수 있다.Meanwhile, as a third modified example of the solid oxide battery stack device (60) according to the present invention, when the fluid flow induction block (32 or 34 or 36 or 38) in the manifold (49) uses the fluid passage holes (H1 or H2) on the individual resistance surfaces of the four resistance surfaces (5) along the square perimeter of the base plate (10) with respect to the base plate (10) in FIGS. 14 and 15 to introduce or discharge fluid (not shown in the drawings), the first fluid distribution unit (22) and the second fluid distribution unit (26) may have a larger occupied area in the fluid flow block (34 or 38) having the fluid passage holes (H1 or H2) used for discharging fluid than in the fluid flow induction block (32 or 36) having the fluid passage holes (H1 or H2) used for introducing fluid.
예를 들면, 유체의 도입에 이용되는 유체 통과 홀(H1 또는 H2)을 가지는 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)에서, 제1 유체 분산부(22)는, 도 14에서, 제1 길이(L1)과 제1 폭(W1)을 갖는다. 이와 다르게, 유체의 배출에 이용되는 제1 유체 분산부(22)는, 도 14 및 도 15를 고려하면, 유체의 도입에 이용되는 제1 유체 분산부(22)보다 큰 크기를 갖는다. For example, in a fluid flow induction block (32 or 36) having a fluid passage hole (H1 or H2) used for introducing fluid, the first fluid distribution unit (22) has a first length (L1) and a first width (W1) in FIG. 14. In contrast, the first fluid distribution unit (22) used for discharging fluid has a larger size than the first fluid distribution unit (22) used for introducing fluid, considering FIGS. 14 and 15.
또한, 유체의 도입에 이용되는 유체 통과 홀(H1 또는 H2)을 가지는 유체 흐름 유도 블럭(32 또는 36)에서, 제2 유체 분산부(26)는, 도 14에서, 복수의 단편(24)에서 개별 단편(24)에 제2 길이(L2)와 제2 폭(W2) 가지면서 두 개의 이웃하는 단편(24)을 소정 거리(S)로 이격시킨다. 이와 다르게, 유체의 배출에 이용되는 제2 유체 분산부(26)는, 도 14 및 도 15를 고려하면, 복수의 단편(24)에서 유체의 도입에 이용되는 제2 유체 분산부(26)보다 부분적으로 더 큰 크기를 가질 수 있다.Also, in a fluid flow induction block (32 or 36) having a fluid passage hole (H1 or H2) used for introducing fluid, the second fluid distribution unit (26), in FIG. 14, has a second length (L2) and a second width (W2) in each individual fragment (24) of the plurality of fragments (24) and separates two neighboring fragments (24) by a predetermined distance (S). Alternatively, the second fluid distribution unit (26) used for discharging fluid may have a size partially larger than the second fluid distribution unit (26) used for introducing fluid in the plurality of fragments (24), considering FIGS. 14 and 15.
5 저항면, 10; 베이스 프레이트
32, 34, 36, 38; 유도 블럭, 40; 매니폴드
GP; 유체 수용 홈, H1, H2; 유체 통과 홀5 resistance surface, 10; base plate
32, 34, 36, 38; induction block, 40; manifold
GP; Fluid receiving groove, H1, H2; Fluid passage hole
Claims (22)
사각 블럭으로 이루어지는 베이스 플레이트; 및
상기 베이스 플레이트의 사각 둘레를 따라 위치되는 네 개의 저항면 중 개별 저항면과 접촉하는 유체 흐름 유도 블럭을 포함하고,
상기 유체 흐름 유도 블럭은,
상기 베이스 플레이트와 상기 유체 흐름 유도 블럭 사이에서 상기 유체 흐름 유도 블럭의 중앙 영역에 위치되는 유체 수용 홈부를 가지고,
상기 유체 수용 홈부에 위치되어 상기 유체 수용 홈부의 하부측으로부터 상부측을 향해 순차적으로 위치되는 유체 통과 홀과 제1 유체 분산부와 제2 유체 분산부를 포함하는, 매니폴드.
In a manifold positioned below a plurality of solid oxide fuel cells (SOFCs) or a plurality of solid oxide electrolysis cells (SOECs) in a solid oxide battery stack device,
A base plate made of square blocks; and
A fluid flow inducing block is included that contacts an individual resistance surface among four resistance surfaces positioned along the square perimeter of the base plate,
The above fluid flow induction block is,
Having a fluid receiving groove located in the central region of the fluid flow induction block between the base plate and the fluid flow induction block,
A manifold comprising a fluid passage hole, a first fluid distribution portion, and a second fluid distribution portion, which are positioned sequentially from the lower side to the upper side of the fluid receiving groove portion and located in the fluid receiving groove portion.
상기 베이스 플레이트는,
상기 네 개의 저항면에서 상기 개별 저항면에 평평한 형상을 가지고,
상기 유체 흐름 유도 블럭의 가장자리 영역에서 상기 유체 흐름 유도 블럭과 긴밀한 접촉하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above base plate,
In the above four resistance planes, each individual resistance plane has a flat shape,
A manifold in close contact with the fluid flow inducing block at the edge region of the fluid flow inducing block.
상기 유체 흐름 유도 블럭은,
상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측을 폐쇄시키고,
상기 유체 수용 홈부의 상기 상부측을 개구시키고,
상기 유체 수용 홈부를 상기 베이스 플레이트를 향해 개구시키는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block is,
Close the lower side of the fluid receiving groove,
Opening the upper side of the fluid receiving groove,
A manifold having the fluid receiving groove portion opened toward the base plate.
상기 유체 수용 홈부는,
상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측으로부터 상기 상부측을 향해 역삼각 형상으로 점진적으로 벌어지면서 상기 유체 흐름 유도 블럭과 상기 베이스 플레이트 사이에 홈 공간(空間)을 형성하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove is,
A manifold that gradually widens in an inverted triangular shape from the lower side of the fluid receiving groove portion toward the upper side to form a groove space between the fluid flow inducing block and the base plate.
상기 유체 수용 홈부는,
상기 베이스 플레이트에서 볼 때, 상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측으로부터 상기 상부측을 향해 역삼각 형상으로 점진적으로 벌어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 모서리를 나머지 하나의 모서리보다 더 높게 가지는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove is,
A manifold, wherein when viewed from the base plate, the fluid receiving groove gradually widens in an inverted triangular shape from the lower side toward the upper side, and two corners of the inverted triangular shape are higher than the remaining one corner.
상기 유체 수용 홈부는,
상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지는 때, 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 위치되는 유체 분산 단턱 그리고 상기 두 개의 빗변으로 둘러싸이는 홈 측벽을 가지고,
상기 유체 분산 단턱은,
상기 홈 측벽으로부터 상기 베이스 플레이트를 향해 돌출하여 상기 베이스 플레이트와 접촉하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove is,
When the fluid flow induction block is formed in an inverted triangular shape, it has a fluid distribution step positioned along two hypotenuses of the inverted triangular shape and a groove side wall surrounded by the two hypotenuses.
The above fluid dispersion step is,
A manifold protruding from the home side wall toward the base plate and contacting the base plate.
상기 유체 수용 홈부가,
상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱을 가지는 때,
상기 유체 통과 홀은,
상기 유체 수용 홈부의 상기 하부측에서 상기 유체 흐름 유도 블럭을 관통하여 상기 유체 수용 홈부의 홈 측벽을 개구하며 상기 유체 분산 단턱으로 둘러싸이는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove,
When the fluid flow induction block is formed in an inverted triangular shape and has fluid distribution steps along two hypotenuses of the inverted triangular shape,
The above fluid passage hole is,
A manifold having a fluid flow guide block penetrating the lower side of the fluid receiving groove portion, opening a groove side wall of the fluid receiving groove portion, and surrounded by the fluid distribution step.
상기 유체 수용 홈부가,
상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱과 상기 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽을 가지는 때,
상기 제1 유체 분산부는,
상기 역삼각 형상의 두 개의 모서리를 이어주고 상기 유체 분산 단턱과 접촉하면서 상기 홈 측벽을 기준으로 하여 상기 유체 분산 단턱보다 더 작게 돌출하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove,
When the fluid flow induction block is formed in an inverted triangular shape and has a fluid distribution step along two hypotenuses of the inverted triangular shape and a groove side wall between the two hypotenuses,
The above first fluid distribution unit,
A manifold connecting two corners of the above inverted triangle shape and contacting the above fluid distribution step, protruding less than the above fluid distribution step based on the above groove side wall.
상기 유체 수용 홈부가,
상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱을 가지는 때,
상기 제1 유체 분산부는,
상기 베이스 플레이트에서 볼 때, 상기 유체 수용 홈부의 홈 공간을 제1 홈 공간과 제2 홈 공간으로 구분하고 상기 제1 유체 분산부 주변에서 상기 제1 홈 공간과 상기 제2 홈 공간을 이어주는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove,
When the fluid flow induction block is formed in an inverted triangular shape and has fluid distribution steps along two hypotenuses of the inverted triangular shape,
The above first fluid distribution unit,
A manifold which divides the groove space of the fluid receiving groove portion into a first groove space and a second groove space when viewed from the above base plate, and connects the first groove space and the second groove space around the first fluid distribution portion.
상기 유체 수용 홈부가,
상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽을 가지는 때,
상기 제2 유체 분산부는,
상기 제1 유체 분산부 상에서 상기 홈 측벽을 기준으로 하여 상기 제1 유체 분산부보다 더 돌출하면서 상기 베이스 플레이트와 접촉하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove,
When the fluid flow induction block is formed in an inverted triangular shape and has a groove side wall between two hypotenuses in the inverted triangular shape,
The second fluid distribution unit,
A manifold that protrudes further than the first fluid distribution section based on the groove sidewall on the first fluid distribution section and contacts the base plate.
상기 유체 수용 홈부가,
상기 유체 흐름 유도 블럭에서 역삼각 형상으로 이루어지고 상기 역삼각 형상에서 두 개의 빗변을 따라 유체 분산 단턱과 상기 두 개의 빗변 사이에 홈 측벽을 가지는 때,
상기 제2 유체 분산부는,
상기 유체 분산 단턱과 상기 제1 유체 분산부로부터 이격하면서 상기 제1 유체 분산부를 따라 복수의 단편으로 이루어지는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid receiving groove,
When the fluid flow induction block is formed in an inverted triangular shape and has a fluid distribution step along two hypotenuses of the inverted triangular shape and a groove side wall between the two hypotenuses,
The second fluid distribution unit,
A manifold comprising a plurality of segments along the first fluid distribution section and spaced apart from the fluid distribution step and the first fluid distribution section.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 유체 수용 홈부의 상기 유체 통과 홀에 외부로부터 유체의 도입시,
상기 제1 유체 분산부는,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 제1 유체 분산부와 상기 베이스 플레이트 사이에 그리고 상기 제1 유체 분산부와 유체 분산 단턱 사이에 상기 유체를 흐르게 하여 상기 유체를 상기 제2 유체 분산부에 보내는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When fluid is introduced from the outside into the fluid passage hole of the fluid receiving groove,
The above first fluid distribution unit,
A manifold that allows the fluid to flow between the first fluid distribution section and the base plate in the fluid receiving groove and between the first fluid distribution section and the fluid distribution step to send the fluid to the second fluid distribution section.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 유체 수용 홈부의 상기 유체 통과 홀에 외부로부터 유체의 도입시,
상기 제2 유체 분산부는,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 제1 유체 분산부로부터 상기 유체를 공급받아 상기 제1 유체 분산부 바로 위에서 복수의 단편 사이에 그리고 유체 분산 단턱 주변에서 상기 유체 분산 단턱과 최외곽 개별 단편 사이에 상기 유체를 흐르게 하여 상기 유체를 상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로 보내는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When fluid is introduced from the outside into the fluid passage hole of the fluid receiving groove,
The second fluid distribution unit,
A manifold for receiving the fluid from the first fluid distribution section in the fluid receiving groove section, causing the fluid to flow between the plurality of segments directly above the first fluid distribution section and between the fluid distribution steps and the outermost individual segments around the fluid distribution steps, thereby sending the fluid to the cell units of the plurality of solid oxide fuel cells or the plurality of solid oxide water electrolysis cells.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 유체 수용 홈부의 상기 유체 통과 홀에 외부로부터 유체의 도입시,
상기 제2 유체 분산부는,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀로부터 상기 제2 유체 분산부를 향해 상기 유체의 흐름 동안 상기 제1 유체 분산부의 양 가장자리 영역보다 상기 제1 유체 분산부의 중앙 영역에서 더 큰 속도로 상기 유체를 복수의 단편에 흐르게 하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When fluid is introduced from the outside into the fluid passage hole of the fluid receiving groove,
The second fluid distribution unit,
A manifold which causes the fluid to flow through the plurality of segments at a greater velocity in the central region of the first fluid distribution section than in the peripheral regions of the first fluid distribution section during the flow of the fluid from the fluid passage holes in the fluid receiving groove section toward the second fluid distribution section.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로부터 유체의 도입시,
상기 제2 유체 분산부는,
상기 제1 유체 분산부 바로 위에서 복수의 단편 사이에 그리고 유체 분산 단턱 주변에서 상기 유체 분산 단턱과 최외곽 개별 단편 사이에 상기 유체를 공급받아 상기 유체를 상기 제1 유체 분산부로 보내는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When introducing a fluid from a cell unit of the above plurality of solid oxide fuel cells or plurality of solid oxide water electrolysis cells,
The second fluid distribution unit,
A manifold for receiving said fluid between a plurality of segments immediately above said first fluid distribution section and between said fluid distribution section and the outermost individual segment around said fluid distribution section, and sending said fluid to said first fluid distribution section.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로부터 유체의 도입시,
상기 제1 유체 분산부는,
상기 제2 유체 분산부로부터 상기 유체를 공급받아 상기 제1 유체 분산부와 상기 베이스 플레이트 사이에 그리고 상기 제1 유체 분산부와 유체 분산 단턱 사이에 상기 유체를 흐르게 하여 상기 유체를 상기 유체 통과 홀에 보내는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When introducing a fluid from a cell unit of the above plurality of solid oxide fuel cells or plurality of solid oxide water electrolysis cells,
The above first fluid distribution unit,
A manifold that receives the fluid from the second fluid distribution unit and causes the fluid to flow between the first fluid distribution unit and the base plate and between the first fluid distribution unit and the fluid distribution step, thereby sending the fluid to the fluid passage hole.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 복수의 고체산화물 연료 전지 또는 복수의 고체산화물 수전해 전지의 셀 유닛으로부터 유체의 도입시,
상기 제2 유체 분산부는,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 제2 유체 분산부로부터 상기 유체 통과 홀을 향해 상기 유체의 흐름 동안 상기 제1 유체 분산부의 양 가장자리 영역보다 상기 제1 유체 분산부의 중앙 영역에서 더 큰 속도로 상기 유체를 복수의 단편에 흐르게 하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When introducing a fluid from a cell unit of the above plurality of solid oxide fuel cells or plurality of solid oxide water electrolysis cells,
The second fluid distribution unit,
A manifold that causes the fluid to flow through the plurality of segments at a greater velocity in the central region of the first fluid distribution section than in the edge regions of the first fluid distribution section during the flow of the fluid from the second fluid distribution section toward the fluid passage holes in the fluid receiving groove.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 베이스 플레이트를 기준으로 하여 상기 베이스 플레이트의 상기 사각 둘레를 따라 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면 그리고 나머지 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면에 위치시,
상기 유체 통과 홀과 상기 제1 유체 분산부와 상기 제2 유체 분산부는,
상기 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면보다 나머지 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면에서 더 큰 크기를 가지는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When positioned along the square perimeter of the base plate with the base plate as a reference, a pair of resistance surfaces positioned in a straight line and the remaining pair of resistance surfaces positioned in a straight line,
The above fluid passage hole, the first fluid distribution unit, and the second fluid distribution unit,
A manifold having a larger size of the resistance surfaces positioned in the same straight line than the resistance surfaces positioned in the same straight line of the other pair.
상기 유체 흐름 유도 블럭은,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀에 채워지는 스테인레스 스틸 볼(ball) 및 세라믹 볼 중 적어도 하나를 포함하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block is,
A manifold comprising at least one of a stainless steel ball and a ceramic ball filled in the fluid passage hole in the fluid receiving groove.
상기 유체 흐름 유도 블럭은,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀에 채워지는 메탈 메시 폼(metal mesh foam)을 포함하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block is,
A manifold comprising a metal mesh foam filled in the fluid passage hole in the fluid receiving groove.
상기 유체 흐름 유도 블럭은,
상기 유체 수용 홈부에서 상기 유체 통과 홀에 채워지는 메탈 메시 폼, 그리고 스테인레스 스틸 볼 및 세라믹 볼 중 적어도 하나를 포함하는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block is,
A manifold comprising a metal mesh form filled in the fluid passage hole in the fluid receiving groove, and at least one of a stainless steel ball and a ceramic ball.
상기 유체 흐름 유도 블럭이,
상기 베이스 플레이트를 기준으로 하여 상기 베이스 플레이트의 상기 사각 둘레를 따라 한 쌍의 일직선으로 위치되는 저항면에서 개별 저항면에 상기 유체 통과 홀을 유체의 도입 또는 배출로 이용시,
상기 제1 유체 분산부와 상기 제2 유체 분산부는,
유체의 도입에 이용되는 유체 통과 홀을 가지는 유체 흐름 유도 블럭보다 유체의 배출에 이용되는 유체 통과 홀을 가지는 유체 흐름 유도 블럭에서 더 큰 점유 면적을 가지는, 매니폴드.
In the first paragraph,
The above fluid flow induction block,
When the fluid passage holes on the individual resistance surfaces positioned in a pair of straight lines along the square perimeter of the base plate based on the base plate are used as introduction or discharge of fluid,
The first fluid distribution unit and the second fluid distribution unit are,
A manifold having a larger occupied area in a fluid flow guide block having fluid passage holes used for discharging fluid than in a fluid flow guide block having fluid passage holes used for introducing fluid.
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