KR20060013193A - Gas distributor - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는, 판재로 이루어지고, 상기 판재를 관통하는 복수개의 구멍을 구비하며, 상기 복수개의 구멍은 규칙성을 갖고 배열된 가스 분배판;이 두개 이상 적층된 것이고, 상기 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 구멍의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 가스 분배기를 개시한다. 이때, 상기 적층된 가스 분배판중 어느 하나 또는 둘이상의 가스 분배판의 일측 표면 또는 양측 표면에, 상기 구멍과 별도로, 상기 분배판의 두께보다 작은 깊이를 갖는 가스 흐름 채널이 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 적층된 가스 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 다공성 부재와 망형상의 부재가 각각 단독으로 또는 함께, 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 가스 분배기는 유량의 많고 적음에 관계없이 가스 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량 분포)을 위치에 따라 조절할 수 있고, 국부적 발열의 제어 등 반응열의 분포를 용이하게 조절할 수 있어 반응기내의 반응을 효율적으로 제어할 수 있다는 효과를 달성한다.In the present invention, a gas distribution plate made of a plate material, having a plurality of holes penetrating the plate material, the plurality of holes are arranged with regularity; two or more are laminated, adjacent to the stacked distribution plate A gas distributor characterized in that the positions of the holes of the two distribution plates are different from each other. In this case, it is preferable that a gas flow channel having a depth smaller than the thickness of the distribution plate is formed on one surface or both surfaces of any one or two or more gas distribution plates of the stacked gas distribution plates. In addition, it is preferable that at least one porous member and a mesh member are provided alone or together between two adjacent distribution plates of the stacked gas distribution plates. The gas distributor according to the present invention can uniformly distribute the gas regardless of the high or low flow rate or adjust the gas distribution ratio (flow rate distribution) according to the position, and can easily adjust the distribution of reaction heat such as local heat generation control. The effect of being able to efficiently control the reaction in the reactor is achieved.
가스, 분배기, 분배판, 평판형, 원통형, 원형, 구멍, 다공성, 미세채널Gas, Distributor, Distribution Plate, Flat, Cylindrical, Circular, Hole, Porous, Microchannel
Description
도 1a는 종래의 평판형 가스 분배기를 나타내는 개략도, 1A is a schematic diagram showing a conventional flat gas distributor;
도 1b는 종래의 원통형 가스 분배기를 나타내는 개략도,1B is a schematic diagram showing a conventional cylindrical gas distributor;
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 평판형 분배기를 나타내는 단면도, Figure 2a is a cross-sectional view showing a flat plate distributor according to an embodiment of the present invention,
도 2b는 도 2a의 평판형 분배기의 조합도,2B is a combination view of the flat plate dispenser of FIG. 2A,
도 3a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 평판형 분배기를 나타내는 단면도,Figure 3a is a cross-sectional view showing a flat plate distributor according to another embodiment of the present invention,
도 3b는 도 3a의 평판형 분배기의 조합도, 3B is a combination view of the flat plate distributor of FIG. 3A,
도 4a는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 평판형 분배기를 나타내는 단면도, Figure 4a is a cross-sectional view showing a flat plate distributor according to another embodiment of the present invention,
도 4b는 도 4a의 평판형 분배기의 조합도이다.4B is a combination view of the flat plate dispenser of FIG. 4A.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 원형 분배기의 각 구성 요소를 나타내는 개략도,5A is a schematic diagram illustrating each component of a circular distributor according to one embodiment of the present invention;
도 5b는 도 5a의 구성요소들을 조합한 것의 단면을 나타내는 조합 단면도이다.FIG. 5B is a combined cross-sectional view showing a cross section of the combination of the components of FIG. 5A. FIG.
*주요 도면 부호의 간단한 설명** Short description of the major reference marks *
10:채널을 갖지 않는 평판형 분배판 15:채널을 갖지 않는 원형 분배판10: flat distribution plate without channels 15: circular distribution plate without channels
20:평판형 다공성 부재 25:원형 다공성 부재20: flat porous member 25: circular porous member
30:평판형 분배판에 형성된 채널 35:원형 분배판에 형성된 채널30: Channel formed in the flat distribution plate 35: Channel formed in the circular distribution plate
40:채널을 갖는 평판형 분배판 45:채널을 갖지 않는 원형 분배판40: Flat distribution plate with channel 45: Circular distribution plate without channel
본 발명은 가스 분배기에 관한 것으로, 상세하게는 이동형 수소 발생장치, 열교환기, 보일러, 증발기 등에 있어서, 유량에 따라 차압을 적절히 조절함으로써 급격한 가스반응이 일어나는 반응기에 가스의 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량분포)을 위치에 따라 조절할 수 있어 발열 반응을 효율적으로 제어할 수 있는 가스 분배기에 관한 것이다. The present invention relates to a gas distributor, and more particularly, in a mobile hydrogen generator, a heat exchanger, a boiler, an evaporator, etc., by uniformly adjusting the differential pressure according to the flow rate, the distribution of gas to the reactor in which a sudden gas reaction occurs is uniform or It relates to a gas distributor that can control the distribution ratio (flow distribution) of the position according to the position to efficiently control the exothermic reaction.
본 발명에서 가스 분배판이란 가스 분배를 위하여 사용되는 판 형상의 부재를 의미한다.In the present invention, the gas distribution plate means a plate-shaped member used for gas distribution.
본 발명에서 다공성 부재란 규칙적이지 않은 다수의 기공을 갖는 부재를 의미한다.In the present invention, the porous member means a member having a plurality of pores which are not regular.
본 발명에서 가스 분배기란 가스 분배판 및/또는 기타 가스 분배를 위하여 사용되는 부재를 모두 포함하는, 가스 분배를 위한 장치 일체를 의미한다.By gas distributor in the context of the present invention is meant a device for gas distribution, comprising all of the gas distribution plates and / or other members used for gas distribution.
가스 분배기는 보다 넓은 면적에 가스를 골고루 분배하여 국부에서 반응열 및 가스 조성의 변화가 급격히 진행되는 것을 방지하고자 하는 것이다. The gas distributor is to distribute the gas evenly over a larger area to prevent the rapid change of reaction heat and gas composition in the local.
도 1a는 종래의 평판형 가스 분배기를 나타내는 개략도이고, 도 1b는 종래의 원통형 가스 분배기를 나타내는 개략도이다.1A is a schematic diagram illustrating a conventional flat gas distributor, and FIG. 1B is a schematic diagram illustrating a conventional cylindrical gas distributor.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 가스 분배기는 평판형 분배판(1)이나 상기 평판형 분배판(1)을 원통형으로 만든 원통형 분배판(2)으로 이루어지는 것으로, 상기 분배판(1, 2)에는 규칙성 있는 작은 구멍(3)이 다수 형성되며, 이와 같이 형성된 구멍을 통하여 가스가 분배된다.As shown in Figs. 1A and 1B, a conventional gas distributor comprises a
그러나, 이와 같은 종래의 가스 분배기는, 가스 유량이 많은 경우에는 가스 분배를 적절히 유지할 수 있지만, 가스 유량이 적은 조건에서는 가스 분배가 어렵다는 단점이 있었다. However, such a conventional gas distributor can adequately maintain gas distribution when the gas flow rate is large, but has a disadvantage in that gas distribution is difficult under a low gas flow rate.
그러므로, 가스 유량이 적은 조건에서 가스 분배를 균일하게 유지하기 위하여, 가능한 작은 구멍의 노즐을 다수 형성하여야 했고, 이에 따른 제약으로 미세 기공 가공이나, 소재 재질 및 두께의 선택, 제조 비용에 많은 제한이 따른다는 문제가 있었다.Therefore, in order to maintain a uniform gas distribution under low gas flow rate, as many nozzles with small holes as possible should be formed. As a result, many limitations on micropore processing, material material and thickness selection, and manufacturing cost are limited. There was a problem of following.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, Therefore, the present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은, 유량의 많고 적음에 관계없이 가스의 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량 분포)을 위치에 따라 조절할 수 있고, 반응열의 분포를 용이하게 조절할 수 있어, 반응기내의 반응을 효율적으로 제어할 수 있는 가스 분배기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to uniformly distribute the gas regardless of the high or low flow rate, or to adjust the distribution ratio of the gas (flow distribution) according to the position, and to easily control the distribution of the heat of reaction, thereby controlling the reaction in the reactor. It is to provide a gas distributor that can be efficiently controlled.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 가스 분배기에 있어서, 다공성 부재와 망형상의 부재를 각각 단독으로 또는 함께, 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 가 스 분배기에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is achieved by a gas distributor, characterized in that the gas distributor comprises at least one porous member and a mesh member, alone or together.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 가스 분배기에 있어서, 일측 표면 또는 양측 표면에, 가스 관통 구멍과 별도로, 그 두께보다 작은 깊이를 갖는 가스 흐름 채널을 구비하는 가스 분배판;을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배기에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above also includes a gas distribution plate, at least one gas distribution plate having a gas flow channel having a depth smaller than its thickness, on one or both surfaces, apart from the gas through hole. It is achieved by a gas distributor characterized in that.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 판재로 이루어지고, 상기 판재를 관통하는 복수개의 구멍을 구비하며, 상기 복수개의 구멍은 규칙성을 갖고 배열된 가스 분배판;이 두개 이상 적층된 것이고, 상기 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 구멍의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 가스 분배기에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is also made of a plate, having a plurality of holes penetrating through the plate, the plurality of holes are arranged in a regularity; gas distribution plate; two or more are laminated, The position of the holes of two adjacent distribution plates in the stacked distribution plates is achieved by a gas distributor which is different from each other.
그리고, 상기 가스 분배기는, 상기 적층된 가스 분배판중 어느 하나 또는 둘이상의 가스 분배판의 일측 표면 또는 양측 표면에, 상기 구멍과 별도로, 상기 분배판의 두께보다 작은 깊이를 갖는 가스 흐름 채널이 형성되는 것이 바람직하다. The gas distributor may include a gas flow channel having a depth smaller than the thickness of the distribution plate on one or both surfaces of one or more gas distribution plates of the stacked gas distribution plates. It is desirable to be.
그리고, 상기 채널은, 상기 가스 분배판에 형성된 구멍과 구멍 사이를 지나도록 형성되는 것이 바람직하고, 이때, 상기 채널은, 상기 표면에 에칭된 것이 바람직다.The channel is preferably formed so as to pass between the hole formed in the gas distribution plate and the hole, and the channel is preferably etched into the surface.
그리고, 상기 가스 분배기는, 상기 적층된 가스 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 다공성 부재와 망형상의 부재가 각각 단독으로 또는 함께, 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다.The gas distributor is preferably provided with at least one porous member and a mesh member, alone or together, between two adjacent distribution plates of the stacked gas distribution plates.
그리고, 상기 가스 분배기는, 상기 다공성 부재의 일측 표면 또는 양측 표면에 채널이 압착되는 것이 바람직하다.In addition, the gas distributor, it is preferable that the channel is compressed on one surface or both surfaces of the porous member.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 또한, 판재로 이루어지고, 상기 판재를 관통하는 복수개의 구멍을 구비하며, 상기 복수개의 구멍은 규칙성을 갖고 배열된 가스 분배판;이 두개 이상 적층된 것이고, 상기 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 구멍의 위치가 서로 동일하거나 엇갈리게 놓이며, 상기 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 다공성 부재와 망형상의 부재가 각각 단독으로 또는 함께, 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 분배기에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above, further comprising a gas distribution plate made of a plate material, having a plurality of holes penetrating the plate material, the plurality of holes are arranged with regularity; The positions of the holes of two adjacent distribution plates of the stacked distribution plates are the same or staggered with each other, and between the two adjacent distribution plates, at least one porous member and a mesh member are each alone or together. It is achieved by a gas distributor characterized in that the provided.
그리고, 상기 가스 분배기는 평판형 또는 원통형인 것이 바람직하다.In addition, the gas distributor is preferably flat or cylindrical.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 원형 판재로 이루어지고, 상기 원형 판재의 중심을 관통하는 하나의 구멍을 구비하는 가스 분배판;이 두개 이상 동심을 갖도록 적층된 것이고, 상기 적층된 분배판의 인접하는 두개의 분배판중 어느 하나의 분배판의 일측표면 또는 양측표면에 상기 구멍과 별도로 가스 흐름 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 분배기에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is also made of a circular plate, the gas distribution plate having one hole penetrating through the center of the circular plate; It is laminated to have two or more concentric, of the laminated distribution plate It is achieved by a gas distributor, characterized in that a gas flow channel is formed on one or both surfaces of one of the two adjacent distribution plates separately from the aperture.
그리고, 상기 채널은, 직선형 또는 방사상의 곡선형으로 형성되는 것이 바람직하고, 에칭된 것이 바람직하다. In addition, the channel is preferably formed in a straight or radial curve, and preferably etched.
그리고, 상기 가스 분배기는, 상기 가스 흐름 채널을 형성하는 경우 또는 형성하지 않는 경우에, 상기 적층된 가스 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 원형 다공성 부재와 원형 망형상의 부재가 단독으로 또는 함께, 동심을 갖도록 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다.In the gas distributor, in the case of forming or not forming the gas flow channel, a circular porous member and a circular mesh member are alone between two adjacent distribution plates of the stacked gas distribution plates. Or together, it is preferable that at least one is provided to have concentricity.
그리고, 상기 다공성 부재는, 그 일측 또는 양측 표면에 채널이 압착되어 형성되는 것이 바람직하다.The porous member is preferably formed by pressing a channel on one or both surfaces thereof.
이하, 본 발명에 따른 가스 분배기를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the gas distributor according to the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 가스 분배기는, 가스 분배판의 일측 표면 또는 양측 표면에 분배판의 두께보다 작은 깊이를 갖는, 가스 흐름을 위하여 구멍과 별도로 형성되는 미세한 가스 채널을 구비하는 분배판을 사용하도록 하고, 나아가, 미세한 다공성 부재나 망형상의 부재의 하나 이상을 상기 채널을 구비하거나 구비하지 않는 분배판 사이에 구비하여 사용하도록 하고, 혹은 상기 다공성 부재 및 상기 망형상의 부재를 조합하여 상기 채널을 구비하거나 구비하지 않는 분배판 사이에 구비하여 사용하도록 함으로써, 원하는 바에 따라 차압을 조절하여 가스의 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량분포)을 위치에 따라 조절할 수 있음을 그 기술적 사상의 바탕으로 한다.The gas distributor according to the present invention is adapted to use a distribution plate having fine gas channels formed separately from the holes for gas flow, having a depth smaller than the thickness of the distribution plate on one or both surfaces of the gas distribution plate, Furthermore, at least one of the fine porous member and the mesh member is provided between the distribution plates with or without the channel, or the porous member and the mesh member are combined or not provided with the channel. It is based on the technical idea that by providing between the distribution plates that do not use, by adjusting the differential pressure as desired to uniformize the distribution of the gas or to adjust the distribution ratio (flow distribution) of the gas according to the position.
우선, 평판형 분배판을 상술하면, 평판형 분배판은 평판형 판재로 이루어지고 상기 평판형 판재를 관통하는 복수개의 구멍을 구비하며, 상기 복수개의 구멍이 규칙성을 갖고 배열된 가스 분배판을 2장 이상 적층하여 구비한다.First, referring to the plate-shaped distribution plate, the plate-shaped distribution plate is made of a plate-shaped plate material and has a plurality of holes penetrating through the plate-shaped plate material, and the plurality of holes are arranged with regularity. Two or more sheets are laminated and provided.
이때, 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 구멍의 위치가 서로 다르도록 함으로써, 차압의 조절이 용이하게 되어 가스의 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량분포)을 위치에 따라 조절할 수 있다.At this time, the positions of the holes of two adjacent distribution plates in the stacked distribution plates are different from each other, so that the pressure difference can be easily adjusted to uniformly distribute the gas or adjust the distribution ratio (flow distribution) of the gas according to the position. Can be.
나아가, 상기 분배판에는 구멍과 별도로 가스 흐름을 위한 채널을 형성함으로써 차압의 조절을 원하는 바에 따라 용이하게 할 수 있어 가스의 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량분포)을 위치에 따라 조절할 수 있는데, 이를 위해, 상기 가스 분배판의 일측 표면 또는 양측 표면에 그 분배판의 두께보다 작은 깊이를 갖는 미세한 가스 채널이 형성되도록 한다.Furthermore, by forming a channel for gas flow separately from the hole in the distribution plate, it is possible to easily control the differential pressure as desired so that the distribution of gas can be made uniform or the distribution ratio (flow distribution) of the gas can be adjusted according to the position. To this end, a fine gas channel having a depth smaller than the thickness of the distribution plate is formed on one or both surfaces of the gas distribution plate.
특히, 상기 채널은, 상기 분배판에 형성된 구멍간을 연결하여 구멍과 구멍 사이를 지나도록 형성하는 것이 바람직하고, 이와 같은 채널은 에칭에 의해 형성될 수 있다.In particular, the channel is preferably formed to connect between the holes formed in the distribution plate so as to pass between the holes and the holes, and such a channel may be formed by etching.
또한, 본 발명에 따른 평판형 가스 분배기는, 상기 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 평판형 다공성 부재나 평판형 망형상의 부재를 각각 단독으로 또는 함께, 하나 또는 복수개로 구비할 수 있으며, 이와 같이 다공성 부재 등을 삽입함으로써 유체의 차압을 균일하게 조절할 수 있어 가스의 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량분포)을 위치에 따라 조절할 수 있다.In addition, the flat gas distributor according to the present invention is provided with one or a plurality of plate-like porous members or plate-shaped mesh members, alone or together, between two adjacent distribution plates in the stacked distribution plates. In this way, by inserting the porous member or the like, the differential pressure of the fluid can be uniformly adjusted to uniformly distribute the gas or adjust the distribution ratio (flow distribution) of the gas according to the position.
이때, 상기 망형상의 부재는 예를 들어 철망과 같은 망 구조물을 사용할 수 있으며, 이는 하기의 경우에도 같다.In this case, the mesh member may be used, for example, a network structure such as a wire mesh, which is the same in the following case.
또한, 본 발명에 따른 평판형 가스 분배기는, 상기 채널을 분배판상에 에칭하여 형성하는 대신, 상기 다공성 부재의 일측 표면 또는 양측 표면에 채널을 압착하여 형성할 수도 있다.In addition, the flat gas distributor according to the present invention may be formed by pressing the channel on one surface or both surfaces of the porous member, instead of forming the channel by etching the distribution plate.
한편, 상기 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 구멍의 위치가 서로 동일하도록 할 수 있는데, 이때, 상기 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 평판형 다공성 부재나 평판형 망형상의 부재가 각각 단독으로 또는 함께, 하나 또는 복수개를 구비하도록 한다.On the other hand, the position of the holes of the two adjacent distribution plates of the laminated distribution plate may be the same, wherein, between the two adjacent distribution plates, a plate-like porous member or a plate-shaped mesh member Each may be provided alone or together, one or more.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 평판형 분배기 조합의 몇몇 예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, some examples of the flat plate distributor combination according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 평판형 분배기를 나타내는 단면도이고, 도 2b는 그 조합도이다.Figure 2a is a cross-sectional view showing a flat plate distributor according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a combination thereof.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 분배기는, 규칙성 있게 배열된 구멍간을 연결하도록 형성된 미세 채널(30)이 한쪽 판(40)에만 형성되어 있으며, 구멍 위치가 서로 다른 판(10, 40) 사이에는 다공성 부재로서 다공성 판(20)이 끼워져 적층되어 있고, 이에 따라 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이 가스의 흐름이 조절될 수 있다.As shown in Figures 2a and 2b, the distributor according to an embodiment of the present invention, the
도 3a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 평판형 분배기를 나타내는 단면도이고, 도 3b는 그 조합도이다.Figure 3a is a cross-sectional view showing a flat plate distributor according to another embodiment of the present invention, Figure 3b is a combination thereof.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 분배기는, 미세 채널이 형성되지 않은 분배판(10)을 이용하는 것이고, 구멍 위치가 서로 다른 판(10, 10) 사이에 다공성 부재인 다공성 판(20)이 끼워져 적층되어 있으며, 이에 따라 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 가스의 흐름이 조절될 수 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the distributor according to another embodiment of the present invention uses a
도 4a는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 평판형 분배기를 나타내는 단면도이고, 도 4b는 그 조합도이다.Figure 4a is a cross-sectional view showing a flat plate distributor according to another embodiment of the present invention, Figure 4b is a combination thereof.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 분배기는, 미세 채널을 갖지 않는 분배판(10)과 미세 채널(30)을 갖는 분배판(40)을 구멍 위치가 서로 다르도록 하여 여러 장 적층(10, 40, 40)한 것이며, 이에 따라 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이 가스의 흐름이 조절될 수 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, a dispenser according to another embodiment of the present invention is provided with a hole plate having a
본 발명에 따르면, 또한, 상기 평판형 분배기를 원통형상으로 만들어 원통형 분배기를 제작할 수 있다. 이는, 평판형 분배기의 조절변수를 그대로 이용하면서 모양을 원형인 파이프형으로 변형시키는 것이다.According to the present invention, it is also possible to manufacture the cylindrical distributor by making the cylindrical distributor. This is to transform the shape into a circular pipe shape while still using the control parameters of the flat distributor.
다음으로, 원형 분배기를 상술하면, 그 기본적 구성으로, 원형 판재로 이루어지고, 상기 원형 판재의 중심을 관통하는 하나의 구멍을 구비하는 가스 분배판을 2장 이상 적층하여 구비한다. Next, when the circular distributor is described in detail, the basic configuration is provided by stacking two or more gas distribution plates made of a circular plate and having one hole penetrating the center of the circular plate.
이때, 상기 적층되는 원형 가스 분배판은 각각 동심을 갖도록 적층된 것이며, 상기 적층된 분배판의 인접하는 두개의 분배판중 어느 하나의 분배판의 일측표면 또는 양측표면에는 구멍과 별도로 가스 흐름을 위한 가스 채널을 형성하도록 한다.In this case, the stacked circular gas distribution plates are stacked concentrically, respectively, on one surface or both surfaces of any one of two adjacent distribution plates of the stacked distribution plates for gas flow separately from holes. To form gas channels.
이때, 상기 채널은, 에칭에 의해 직선형 또는 방사상의 곡선형으로 형성되도록 하는 것이 적합하다.At this time, it is suitable that the channel is formed in a straight or radial curve by etching.
한편, 상기 가스 분배기는, 상기 적층된 가스 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 원형 다공성 부재나 원형 망형상의 부재가 단독으로 또는 함께, 하나 또는 복수개로 동심을 갖도록 구비할 수 있다.On the other hand, the gas distributor may be provided such that the circular porous member or the circular mesh member is one or more concentrically between two adjacent distribution plates of the stacked gas distribution plates, alone or together.
이때, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 미세 채널을 분배판에 형성하지 않고, 상기 다공성 부재의 일측 또는 양측 표면에 채널을 압착하여 형성하도록 할 수도 있다.In this case, as described above, the microchannel may be formed on the surface of one side or both sides of the porous member without being formed on the distribution plate.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 원형 분배기의 각 구성 요소를 나타내는 개략도이고, 도 5b는 그 구성요소들을 조합한 것의 단면을 나타내는 조합 단면도이다.FIG. 5A is a schematic diagram illustrating each component of a circular distributor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a combined cross-sectional view showing a cross section of a combination of the components.
도 5를 참조하여 원형 분배기를 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원형 분배기는, 분배판의 하나(45)에는 미세한 채널(35)이 곡선으로 방사상을 이루며 형성되어 있고, 상기 분배판(45)과 미세 채널이 형성되지 않은 분배판(15)의 사이에는 원형 다공성 판(25)이 삽입되어 있으며, 상기 분배판(15, 45) 및 다공성 판(25)은 동심을 이루며 적층된다. 이와 같은 적층시 그 적층 간격과 적층 수량을 조절하면 축방향으로 분배량의 분포를 원하는 대로 조절할 수 있게 된다.Referring to Figure 5, the circular distributor according to an embodiment of the present invention, one of the
다음으로 본 발명에 따른 가스 분배기의 제조 방법 및 차압 조절 방법에 대하여 상술한다.Next, the manufacturing method and the differential pressure control method of the gas distributor which concerns on this invention are explained in full detail.
상기 분배판의 재질로는 상용의 것을 이용하며, 상기한 구멍은 에칭에 의하여 형성할 수 있고, 상기한 채널은, 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 구멍들간을 에칭하여 형성할 수도 있으며, 혹은, 에칭한 미세 채널을 대신하여, 다공성 판에 미세 채널을 압착(pressing)하여 형성함으로써 그 제작을 단순화할 수 있다.As a material of the distribution plate, a commercially available material is used, and the holes may be formed by etching, and the channels may be formed by etching between the holes, as described above, or by etching. Instead of one microchannel, the fabrication can be simplified by pressing the microchannel into a porous plate and forming it.
상기한 분배판과 다공성 부재의 접합은 압착에 의하도록 하며, 이때, 구멍의 엇갈림을 조절하도록 한다. 구체적으로 그 접합 방법으로는 디퓨젼 본딩(diffusion bonding), 브레이징(brazing), 레이저용접, 전기도금, 티그(TIG)용접, 프레싱, 엠보싱 프레싱등이 이용될 수 있다. Bonding of the distribution plate and the porous member is made by compression, in which case the gap of the holes is adjusted. Specifically, as the bonding method, diffusion bonding, brazing, laser welding, electroplating, TIG welding, pressing, embossing pressing, or the like may be used.
한편, 차압을 조절하는 방법으로는 각 구성요소에 따라 다공성 판에서는 두께, 기공 율, 기공크기 등을 변화시킴으로써 차압을 조절할 수 있고, 분배판에서는 판소재의 두께, 적층된 판과 판 사이의 간격, 구멍의 크기, 구멍간의 간격, 구멍의 형태, 미세 채널의 유무, 미세 채널의 깊이, 폭, 길이 및 모양(직선 또는 곡선) 등 을 변화시킴으로써 차압을 조절할 수 있다. On the other hand, as a method of controlling the differential pressure, the differential pressure can be adjusted by changing the thickness, porosity, pore size, etc. in the porous plate according to each component, and in the distribution plate, the thickness of the plate material, the gap between the laminated plate and the plate The differential pressure can be controlled by changing the size of the holes, the spacing between the holes, the shape of the holes, the presence or absence of microchannels, the depth, width, length and shape of the microchannels (straight or curved).
이와 같이 상기 항목들은 모두 분배 조건을 형성하는 조절 변수로서 작용하며, 그 조절 변수가 종래에 비하여 증가함으로써 분배 조절이 더 용이하다는 장점을 갖는다. 또한, 본 발명은 상기 변수들을 조절함으로써 동일 분배판에서 위치에 따른 가스분배율(유량분포)을 조절할 수 있다는 장점을 갖는다.In this way, all of the above items serve as an adjustment variable for forming a dispensing condition, which has an advantage of easier dispensing adjustment by increasing the adjustment parameter as compared with the conventional one. In addition, the present invention has the advantage that it is possible to adjust the gas distribution (flow distribution) according to the position in the same distribution plate by adjusting the above parameters.
그리고, 상기 조절 변수를(구멍의 위치, 모양 등) 반응기의 반응 특징(발열 또는 흡열)에 따라 조절하게 되면, 반응으로 생성되는 또는 소모되는 열을 반응기 내의 위치별로 조절할 수 있게 된다. And, by adjusting the control parameter (hole position, shape, etc.) according to the reaction characteristics (exothermic or endothermic) of the reactor, it is possible to adjust the heat generated or consumed by the reaction for each position in the reactor.
특히, 동심원형의 분배기의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 분배판의 갯수와 간격을 조절함에 의하여 축 방향으로 위치에 따른 가스분배율(유량분포)을 조절하여 반응열의 분포를 조절할 수 있다.In particular, in the case of the concentric distributor, as described above, by adjusting the number and spacing of each distribution plate, it is possible to adjust the distribution of reaction heat by adjusting the gas distribution ratio (flow distribution) according to the position in the axial direction.
이와 같은 본 발명은 에탄올, 메탄올, 알콜 등을 연료로 하는 연료전지 개질기의 넓은 면적에 가스를 골고루 분배하여 국부에서 반응열 및 가스 조성의 변화가 급격히 진행되는 것을 막아 성능을 향상시킬 수 있고, 이동형 수소 발생장치, 열교환기, 보일러, 증발기등에 이용되어 그 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention evenly distributes the gas over a large area of the fuel cell reformer fueled by ethanol, methanol, alcohol, etc. to prevent the rapid change of reaction heat and gas composition locally, and improve the performance, mobile hydrogen It can be used in generators, heat exchangers, boilers and evaporators to improve its performance.
본 발명에 따른 가스 분배기는 유량의 많고 적음에 관계없이 가스 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량 분포)을 위치에 따라 조절할 수 있고, 국부적 발열의 제어 등 반응열의 분포를 용이하게 조절할 수 있어 반응기내의 반응을 효율적으로 제어할 수 있다는 효과를 달성한다. The gas distributor according to the present invention can uniformly distribute the gas regardless of the high or low flow rate or adjust the gas distribution ratio (flow rate distribution) according to the position, and can easily adjust the distribution of reaction heat such as local heat generation control. The effect of being able to efficiently control the reaction in the reactor is achieved.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
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