일반기술

연료전지 스택 체결장치의 단열구조

일반적으로 스택 체결장치는, 스택 용기를 관통하는 배관의 외피가 스택 용기에 직접 용접되어 있음을 알수 있다. 여기서, 스택으로 공급되는 가스는 예열되어 들어가기 때문에 연료가스(650℃) 및 산화제가스(580℃) 온도가 고온이므로 스택 용기로 들어갈 때에 배관이 가열된다. 그런데, 배관이 스택 용기에 직접 용접되어 있으므로 배관의 온도가 고온(600℃)으로 가열되면 열전도에 의해 스택 용기의 온도가 상승하여 스택 용기의 압력을 상승시키는 원인이 되며, 그 주위에 연결된 전압 및 전류선 등이 녹아서 누전의 원인이 된다. 또한, 스택 용기의 압력 제어가 어렵고, 열변형에 의해 용접부위가 취약하여 균열이 발생되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 기술은, 스택 내부의 매니폴드로 연료가스 및 산화제가스를 공급하는 배관의 스택 용기 관통부를 2중관으로 채용하고 그 외부관과 내부관과의 사이공간은 진공 상태를 유지시켜 배관과 스택 용기와의 사이를 단열시킴으로써 고온의 배관으로부터 스택 용기 및 주위로의 열전도가 최소화되도록 하는 기술인 것이다.본 기술은 스택 내부의 매니폴드로 연료가스 및 산화제가스를 공급하는 배관이 스택 용기를 기밀성 있게 관통하며, 배관의 스택 용기 관통부는 2중관으로 채용되고, 2중관의 외부관과 내부관과의 사이공간은 진공 상태로 되어 배관과 스택 용기와의 사이를 단열시킴으로써, 고온의 배관으로부터 스택 용기 및 주위로의 열전도가 최소화 또는 차단되어 배관 주위의 전압 및 전류선 등이 녹아 누전이 발생될 우려가 배제되며, 열전도에 의한 스택 용기의 열변형이 최소화 또는 방지되는 이점이 있다.