KR100380077B1 - 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴 - Google Patents
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Abstract
연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴이 개시된다. 개시된 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴은, 연료 전지를 사용하여 주행하는 연료 전지 자동차의 연료 전지 시스템에 구비된 것으로, 상기 연료 전지 시스템을 순환하는 냉각수를 저장하는 워터 탱크와; 상기 워터 탱크 내에 상기 워터 탱크와 일체로 이루어지도록 설치되어 상기냉각수를 정제토록 하는 것으로, 상기 연료 탱크 내의 하부 일측에 위치되고 이온이 투과 가능하게 형성된 하부 이온 교환막과, 상기 하부 이온 교환막 위에 구비되어 상기 냉각수중의 이온을 흡착하는 이온 흡착 물질과, 상기 이온 흡착 물질 위에 상기 하부 이온 교환막과 대향되게 설치되어 상기 이온 흡착 물질을 수용토록 하는 상부 이온 교환막을 구비하여 된 워터 필터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 시스템의 구성이 단순화될 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 워터 필터와 워터 탱크를 일체로 하여 시스템의 구성을 단순하게 구성될 수 있도록 그 구조가 개선된 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴에 관한 것이다.
연료 전지를 사용하여 주행하는 연료 전지 자동차에 구비된 연료 전지 시스템의 구성이 도 1에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 연료 전지 시스템의 구성 중에 회로 내의 냉각수 또는 탈이온수(deionized water)의 정화를 위하여 워터 필터(11)가 사용되고 있다. 탈이온화의 정화 방식은 3차 증류수의 수질에 해당되는 정제수를 필요로 하여 이를 위해 시스템에 워터 필터(11)가 요구된다.
상기 워터 필터(11)의 완제품인 필터 조립체는 현재 워터 탱크(12) 후단부에 연결함으로서 회로도 내의 정화 시스템의 요구를 만족시키게 된다.
그런데 상기 워터 필터(11)의 특성과 시스템의 요구되는 사항에 따라서 워터 필터(11)의 장착은 반드시 요구되는 사항이며, 연료 전지 차량의 출력 또는 시스템의 출력 특성에 따라 유량과 유속이 증가됨에 따라 체적에 비례하여 그 크기와 부피가 증가한다.
그리고 워터 탱크(12)는 시스템 내의 냉각을 위해서 순환되는 탈이온수의 저장장치로서 차량 출력에 따른 크기와 부피가 커진다. 예컨대 10kw급 기준 워터 탱크(12)의 크기는 8ℓ이상이다. 또한 차량의 최적화를 위해서는 이들의 크기가 커지고 시스템의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 워터 필터와 워터 탱크를 일체로 하여 시스템의 구성을 단순하게 구성될 수 있도록 한 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 연료 전지 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20. 워터 탱크 21. 냉각수 유입라인
24. 냉각수 배출라인 30. 워터 필터
31. 하부 이온 교환막 32. 이온 흡착 물질
33. 상부 이온 교환막
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴은, 연료 전지를 사용하여 주행하는 연료 전지 자동차의 연료 전지 시스템에 구비된 것으로, 상기 연료 전지 시스템을 순환하는 냉각수를 저장하는 워터 탱크와; 상기 워터 탱크 내에 상기 워터 탱크와 일체로 이루어지도록 설치되어 상기냉각수를 정제토록 하는 것으로, 상기 연료 탱크 내의 하부 일측에 위치되고 이온이 투과 가능하게 형성된 하부 이온 교환막과, 상기 하부 이온 교환막 위에 구비되어 상기 냉각수중의 이온을 흡착하는 이온 흡착 물질과, 상기 이온 흡착 물질 위에 상기 하부 이온 교환막과 대향되게 설치되어 상기 이온 흡착 물질을 수용토록 하는 상부 이온 교환막을 구비하여 된 워터 필터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.
한편, 워터 필터의 특성상 일정압 예컨대 1.2bar 이상이 요구되며, 유속과 유량에 의해 정화기의 크기와 부피가 정해진다. 그리고 연료 전지 특성상 매우 큰 워터 탱크 및 워터 필터가 요구되므로 본 발명은 이들을 일체화하여 시스템을 단순화시킨 것으로, 이들 구성을 구체적으로 설명하기로 한다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴은, 연료 전지를 사용하여 주행하는 연료 전지 자동차의 연료 전지 시스템에 구비된 것으로, 상기 연료 전지 시스템을 순환하는 냉각수를 저장하는 워터 탱크(20)와, 상기 워터 탱크(20) 내에 워터 탱크(20)와 일체로 이루어지도록 설치되어 냉각수를 정제토록 하는 워터 필터(30)를 포함하여 구성된다.
상기 워터 필터(30)는, 상기 연료 탱크(20) 내의 하부 일측에 위치되고 이온이 투과 가능하게 형성된 하부 이온 교환막(31)과, 상기 하부 이온 교환막(31) 위에 구비되어 냉각수중의 이온을 흡착하는 이온 흡착 물질(32)과, 상기 이온 흡착 물질(32) 위에 하부 이온 교환막(31)과 대향되게 설치되어 이온 흡착 물질(32)을 수용토록 하는 상부 이온 교환막(33)으로 이루어진다.
여기서, 상기 이온 흡착 물질(32)은 이온 흡착 수지로 이루어지고, 상기 워터 필터(30)의 상기 하부 이온 교환막(31)과, 이온 흡착 물질(32)과, 상부 이온 교환막(33)은 일체형 또는 조립체로 이루어진다. 즉 워터 필터(30)가 워터 탱크(20) 내에 모쥴화되어 설치된다.
그리고 상기 워터 탱크(20)에는 이온화 냉각수가 유입토록 이 워터 탱크(20) 상부 일측벽으로 냉각수 유입라인(21)과, 상기 냉각수 유입라인(21)의 상부로 냉각수가 오버 플로우(over-flow)시 이를 제어토록 원웨이 밸브(22)가 구비된 오버 플로우 라인(23)과, 상기 워터 탱크(20)의 타측벽 하부로 냉각수가 상기 워터 필터(30)에 의해 정제된 탈이온수가 배출되도록 구비된 냉각수 배출라인(24)이 마련되어 있다.
따라서 상기 워터 필터(30)는 냉각수 유입라인(21)과 냉각수 배출라인(24) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴은, 상기 워터 탱크(20) 내에 워터 필터(30)의 이온 흡착 수지(32)를 상, 하부 이혼 교환막(31,33)과 함께 설치하여 모쥴화한 것이다.
상기 냉각수 유입라인(21)으로부터 이온 냉각수가 유입되어 워터 필터(30)를 통과하면서 정제되어 탈이온수가 되어 냉각수 배출라인(24)을 통하여 배출(화살표 방향)된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴은, 워터 필터와 워터 탱크가 일체로 형성되므로서 전체적인 시스템 구성이 단순화되어 크기와 부피가 줄어들게 된다. 따라서 차량이 최적화될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (4)
- (정정) 연료 전지를 사용하여 주행하는 연료 전지 자동차의 연료 전지 시스템에 구비된것으로,상기 연료 전지 시스템을 순환하는 냉각수를 저장하는 워터 탱크와;상기 워터 탱크 내에 상기 워터 탱크와 일체로 이루어지도록 설치되어 상기냉각수를 정제토록 하는 것으로, 상기 연료 탱크 내의 하부 일측에 위치되고 이온이 투과 가능하게 형성된 하부 이온 교환막과, 상기 하부 이온 교환막 위에 구비되어 상기 냉각수중의 이온을 흡착하는 이온 흡착 물질과, 상기 이온 흡착 물질 위에 상기 하부 이온 교환막과 대향되게 설치되어 상기 이온 흡착 물질을 수용토록 하는 상부 이온 교환막을 구비하여 된 워터 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴.
- 삭제
- (정정)제1항에 있어서,상기 이온 흡착 물질은 이온 흡착 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴.
- (정정)제1항에 있어서,상기 하부 이온 교환막과, 상기 이온 흡착 물질과, 상기 상부 이온 교환막은 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템의 냉각수 정화 모쥴.
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