일반기술

연료전지용 마이크로 열교환기

Micro Heat Exchanger본 기술은 고진공 브레이징 접합방법을 이용한 마이크로 열교환기 제작에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 미세유로가 확보된 다수의 박판을 적층배치하여 브레이징하는 방법에 관한 것이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 수소전지 / 열교환기 / 마이크로 반응기 등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술은 제품의 소형화와 그에 따른 다기능화 / 전자 기기의 발열해소 / 부품소재 사업의 선성장의 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.본 기술은 연료전지 등에서 사용할 수 있는 마이크로 열교환기 및 제작방법에 관한 것으로, 본 기술에 따른 마이크로 열교환기는 제 1유체가 흐르기 위하여 금속판 위에 병렬 형성된 다수의 미세채널, 상기 미세 채널 각각에 유체를 공급 및 배출하는 공급 채널 및 배출 채널, 상기 금속판에 통공되어 형성되며 상기 공급 채널과 배출채널 각각에 연결되는 제 1연결구, 제 2 유체가 공급 및 배출되는 제 2 연결구가 구비되는 복수의 금속판이 적층 접합된 열교환부; 상기 적층 접합된 열교환부의 상하와 하부에 서로 대칭되어 접합되는 고정판과, 제 1유체와 제 2 유체가 각각 공급 및 배출되도록 제 1 연결구와 제 2 연결구와 연통되도록 상기 고정판에 통공된 도관으로 구비된 매니폴드; 를 포함하여, 상기 금속판들 및 상기 열교환부와 고정판 사이의 접합은 접합용 박판이 개재되어 브레이징 접합이 된 것을 특징으로 한다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 전자기기의 발열해소 / 화학분야의 마이크로 믹서 / Fuel Cell등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 국내의 경쟁시장이 전무한 상황이며 국외제품에 비해 저렴한 단가로 공급이 가능하고 그에 따른 대량생산이 가능하다. 또한 본건에 관한 다수의 국내 특허가 이미 등록 되었으며 해외 PCT로도 현재 출원중이여서 행 후 발생되는 이 분야의 시장에서 선점적인 우위를 차 지할 수 있으며 특허확보에 따른 추가적인 이익이 예상 된다. - 둘째, 현재 시장에 출시되는 제품에 비해 소형화되어 생산할 수 있으며 제품의 내구성과 열 효율이 기존의 것보다 현저히 높은 장점을 가지고 있다. 이는 제품이 소형화 될수록 구동이 용이 한 장점이 있으며, 고발열 제품의 부품으로써 가지는 강한 내구성은 적용분야가 광법 위하다는 매력이 있다. - 셋째, 미세채널 형상설계에 따라 설계된 각각의 금속판들에 가공되어져 있는 미세채널들을 막히지 않고 접합하는 것 또한 개발하고자 하는 기술 중에 하나이다. 외국에서 진행되고 있 는 마이크로 열교환기 제작기술을 살펴보면 금속판들의 접합을 확산접합법(Diffusion Bonding)으로 제작하고 있으나, 이는 공정이 까다롭고 소량생산이지만, (주)스펙에서 개발 한 고진공 브레이징 접합기술을 이용하여 마이크로 부품을 제작하면 향 후, 연료전지 시장 에서 제품의 신뢰성과 수율을 높이고 기존 마이크로 제품 대비 또는 사용 열교환기와의 가격 경쟁력과 성능우위를 쉽게 확보할 수 있다.