KR100619779B1 - 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지 - Google Patents

복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 복수의 물유입조절부를 구비한 연료전지에 관한 것으로서, 연료전지에서 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 상기 연료전지의 내부를 순환하여 상기 연료전지의 외부로 연장되는 냉각유로와; 상기 연료전지의 외부에 배치되는 상기 냉각유로와 연통되도록 구비되는 열교환유로와; 상기 냉각유로와 상기 열교환유로를 연결하는 냉각수절환밸브와; 상기 열교환유로의 중간에 구비되어 상기 열교환유로를 통하여 흐르는 냉각수가 갖는 열을 방출하도록 하는 열교환기와; 상기 열교환기와 연결되어 상기 냉각수가 방출한 열을 흡수하는 가열유로와; 내부에 충전된 물을 데울 수 있도록 상기 가열유로와 연통되는 물탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물탱크와 연료전지의 연결구조에 있어서, 상기 물탱크에는 상기 연료전지에 의하여 데워진 온수가 상기 가열유로를 통하여 상기 물탱크로 유입되는 높이를 조절할 수 있는 물유입조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 단시간에 물탱크에 충전된 물의 온도를 원하는 온도로 가열하여 사용할 수 있는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지가 제공된다.

Description

복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지{FUEL CELL HAVING WATER TANK INSTALLED PLURAL WATER INPUT CONTROLLING PART}
도 1은 종래의 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 연료전지 110 : 냉각유로
111 : 냉각펌프 112 : 라디에이터
120 : 3방밸브 130 : 열교환유로
140 : 열교환기 150 : 가열유로
151 : 히터 152 : 순환펌프
160 : 인버터 170 : 부하감지기
180 : 컨트롤러 190 : 서미스터
200 : 물탱크 211, 212, 213, 214 : 제1, 제2, 제3, 제4온도감지 센서
300 : 물유입조절부 310 : 연결유로
321, 322, 323, 324 : 제1, 제2, 제3, 제4유입유로
331, 332, 333, 334 : 제1, 제2, 제3, 제4유입밸브
341, 342, 343, 344 : 제1, 제2, 제3, 제4유출유로
351, 352, 353, 354 : 제1, 제2, 제3, 제4유출밸브
360 : 메인절환밸브
본 발명은, 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 단시간에 물탱크에 충전된 물의 온도를 원하는 온도로 가열하여 사용할 수 있도록 한 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지에 관한 것이다.
근래에는 에너지 효율이 우수할 뿐만 아니라 환경 친화적으로 전기에너지를 발생시키는 연료전지가 개발되고 있다. 이와 같은 연료전지는 외부로부터 연속적으로 공급되는 연료와 공기의 전기화학반응을 통하여 연료가 가진 화학 에너지를 직접 전기에너지로 발전시키는 장치로서 전기에너지 뿐만 아니라 연료전지의 구동에 의하여 발생하게 되는 열을 이용하여 냉수를 데워서 온수를 얻는데 이용함으로써 에너지의 효율을 높이고 있다.
도 1은 종래의 연료전지와 물탱크의 연결구조를 도시한 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 연료전지와 물탱크의 연결구조는, 연료전지(100)와, 연료전지(100)에서 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 연료전지(100)의 내부를 순환하여 연료전지(100)의 외부로 연장되는 냉각유로(110)와, 연료전지(100)의 외부에 배치되는 냉각유로(110)와 연통되도록 구비되는 열교환유로(130)와, 냉각유로(110)와 열교환유로(130)를 연결하는 3방밸브(120)와, 열교환유로(130)의 중간에 구비되어 열교환유로(130)를 통하여 흐르는 냉각수가 갖는 열을 방출하도록 하는 열교환기(140)와, 열교환기(140)와 연결되어 냉각수가 방출한 열을 흡수하는 가열유로(150)와, 내부에 충전된 물을 데울 수 있도록 가열유로(150)와 연통되는 물탱크(200)로 구성되어 있다.
연료전지(100)는 가스와 공기를 공급받아 개질기(미도시)에서 수소부유가스를 발생시키고 상기한 수소부유가스를 이용하여 전기와 열을 발생시킨다. 상기한 전기는 직류 전기로서 인버터(160)에 의하여 교류 전기로 변환되어 각 가정으로 공급되며 상기한 열은 냉각유로(110)를 따라 흐르는 냉각수로 전달되어 연료전지(100)의 외부로 유출된다.
연료전지(100)의 외부에 위치하는 냉각유로(110)에는 냉각수가 냉각유로(110)를 따라 순환할 수 있도록 구비된 냉각펌프(111)와, 설정치 이상으로 데워진 냉각수가 방열할 수 있도록 구비된 라디에이터(112)가 연결되어 있다. 연료전지(100)와 라디에이터(112) 사이의 냉각유로(110)에는 3방밸브(120)가 구비되어 있으 며, 3방밸브(120)의 일측은 열교환유로(130)와 연결되어 있다.
물탱크(200)의 일측에는 물탱크(200) 내부에 존재하는 물의 온도를 측정하도록 구비된 서미스터(190)와, 연료전지(100)에 의하여 데워진 고온수의 사용량이 시스텀의 능력을 초과하게 되면 서미스터(190)의 온도가 떨어지게 되므로 서미스터(190)의 온도를 적절한 수준까지 상승시키도록 물탱크(200) 내부의 물을 데우는 히터(151)가 연결되어 있다.
또한, 물탱크(200)의 하부와 연결된 가열유로(150)에는 물탱크(200) 내부의 물을 균일하게 데울 수 있도록 물탱크(200) 내부의 물을 순환시키는 순환펌프(152)가 구비되어 있다.
인버터(160)의 일측에는 인버터(160)에 걸리는 과부하를 감지할 수 있도록 부하감지기(170)가 연결되어 있으며, 시스템의 전체적인 조절이 가능하도록 3방밸브(120), 서미스터(190), 부하감지기(170), 순환펌프(152)는 컨트롤러(180)와 연결되어 있다.
이러한 구성을 갖는 종래의 연료전지(100)와 물탱크(200)의 동작은 다음과 같다.
일반적으로 연료전지(100)는 작동시, 시스템의 외부에서 공급되는 냉각수에 의하여 냉각되어 80℃의 온도를 유지하게 되고 상기 냉각수는 냉각펌프(111)의 작용으로 냉각유로(110)를 순환하게 되며 상기 냉각수는 냉각유로(110)를 따라 연료전지(100)를 통과한 후 일반적으로 70℃의 온도를 유지하게 된다. 물탱크(200) 내부의 물을 데울 경우에는, 연료전지(100)를 순환하여 연료전지(100)의 외부로 유출 되는 냉각수가 열교환기(140)로 공급될 수 있도록 3방밸브(120)의 열교환유로(130) 측은 개방되고 라디에이터(112) 측은 닫히게 된다. 열교환유로(130)를 통하여 열교환기(140)를 통과하면서 열교환 작용하여 방열된 냉각수는 냉각펌프(111)에 의하여 다시 연료전지(100)로 유입된다.
물탱크(200)의 내부에 충전되는 물은 열교환기(140)를 통하는 가열유로(150)에 의하여 데워지게 되는데, 물탱크(200)의 하부에 존재하는 상대적으로 온도가 낮은 물은 순환펌프(152)에 의하여 펌핑되어 가열유로를 따라 물탱크(200)의 외부로 유출되면서 열교환기(140)를 통과하여 데워지게 되고, 데워진 물은 순환펌프(152)의 작용에 의하여 물탱크(200)의 상부로 공급됨을 반복하면서 물탱크(200) 내부의 물은 균일하게 데워지게 된다.
물탱크(200)의 일측에 구비된 서미스터(190)는 물탱크(200) 내부의 데워진 물의 온도를 검출하며 이때, 컨트롤러(180)는 순환펌프(152)에 의하여 열교환기로 유입되는 물의 양을 조절하여 서미스터(190)에 의하여 검출되는 물의 온도를 일정하게 유지시킨다.
한편, 인버터(160)와 연결된 부하감지기(170)는 컨트롤러(180)의 신호를 감지하며 인버터(160)에 과부하가 걸리게 되면, 컨트롤러(180)는 가열유로(150)에 구비된 히터(151)에 전기를 제공하도록 신호를 전송하여 히터(151)를 통하여 열교환기(140)와 연결된 가열유로(150)에 열을 공급하여 열교환기(140)로부터 열을 공급받은 물을 데우고, 다시 서미스터(190)는 열교환기(140)와 히터(151)로부터 열을 공급받은 물의 온도를 측정하여 컨트롤러(180)가 순환펌프(152)에 의하여 공급되는 물의 양을 조절하여 물탱크(200) 내부에 존재하는 물의 온도를 일정하게 유지시킨다.
물탱크(200) 내부에 존재하는 물의 온도가 설정치가 되면 냉각수가 라디에이터(112)를 통과하여 방열할 수 있도록 컨트롤러(180)는 3방밸브(120)의 가열유로(150) 측은 닫게 되고 라디에이터(112) 측은 개방하여 냉각유로(110)와 라디에이터(112)를 연통시킨다.
그런데, 이러한 종래의 물탱크(200)와 연료전지(100)의 연결구조에 있어서는, 순환펌프(152)에 의하여 물탱크(200) 내부에 존재하는 물을 순환시켜 물 전체를 순환시키면서 데우게 되므로 사용자가 필요로 하는 온도의 온수를 얻는데 장시간이 소요된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 단시간에 물탱크에 충전된 물의 온도를 원하는 온도로 가열하여 사용할 수 있는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 연료전지에서 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 상기 연료전지의 내부를 순환하여 상기 연료전지의 외부로 연장되는 냉각유로와; 상기 연료전지의 외부에 배치되는 상기 냉각유로와 연통되도록 구비되는 열교환유로와; 상기 냉각유로와 상기 열교환유로를 연결하는 냉각수절환밸브와; 상기 열교환유로의 중간에 구비되어 상기 열교환유로를 통하여 흐르는 냉각수가 갖는 열 을 방출하도록 하는 열교환기와; 상기 열교환기와 연결되어 상기 냉각수가 방출한 열을 흡수하는 가열유로와; 내부에 충전된 물을 데울 수 있도록 상기 가열유로와 연통되는 물탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물탱크와 연료전지의 연결구조에 있어서, 상기 물탱크에는 상기 연료전지에 의하여 데워진 온수가 상기 가열유로를 통하여 상기 물탱크로 유입되는 높이를 조절할 수 있는 물유입조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지에 의해 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
다만, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 연료전지(100)에서 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 연료전지(100)의 내부를 순환하여 연료전지(100)의 외부로 연장되는 냉각유로(110)와, 연료전지(100)의 외부에 배치되는 냉각유로(110)와 연통되도록 구비되는 열교환유로(130)와, 냉각유로(110)와 열교환유로(130)를 연결하는 3방밸브(120)와, 열교환유로(130)의 중간에 구비되어 열교환유로(130)를 통하여 흐르는 냉각수가 갖는 열을 방출하도록 하는 열교환기(140)와, 열교환기(140)와 연결되어 상기 냉각수 가 방출한 열을 흡수하는 가열유로(150)와, 내부에 충전된 물을 데울 수 있도록 가열유로(150)와 연통되는 물탱크(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물탱크와 연료전지의 연결구조에 있어서, 물탱크(200)에는 연료전지(100)에 의하여 데워진 온수가 가열유로(150)를 통하여 물탱크(200)로 유입되는 높이를 조절할 수 있는 물유입조절부(300)를 포함하여 구성되어 있다.
연료전지(100)는 가스와 공기를 공급받아 개질기(미도시)에서 수소부유가스를 발생시키고 상기한 수소부유가스를 이용하여 전기와 열을 발생시킨다. 상기한 전기는 직류 전기로서 인버터(160)에 의하여 교류 전기로 변환되어 각 가정으로 공급되며 상기한 열은 냉각유로(110)를 따라 흐르는 냉각수로 전달되어 연료전지(100)의 외부로 유출된다.
연료전지(100)의 외부에 위치하는 냉각유로(110)에는 냉각수가 냉각유로(110)를 따라 순환할 수 있도록 구비된 냉각펌프(111)와, 설정치 이상으로 데워진 냉각수가 방열할 수 있도록 구비된 라디에이터(112)가 연결되어 있다. 연료전지(100)와 라디에이터(112) 사이의 냉각유로(110)에는 3방밸브(120)가 구비되어 있으며, 3방밸브(120)의 일측은 열교환유로(130)와 연결되어 있다.
물탱크(200) 내부의 하측벽에는 물탱크(200) 내부에 존재하는 물의 온도를 측정하도록 구비된 서미스터(190)와, 연료전지(100)에 의하여 데워진 고온수의 사용량이 시스텀의 능력을 초과하게 되면 서미스터(190)의 온도가 떨어지게 되므로 서미스터(190)의 온도를 적절한 수준까지 상승시키도록 물탱크(200) 내부의 물을 데우는 히터(151)가 연결되어 있다.
물유입조절부(300)는, 물탱크(200)의 높이 방향을 따라 배치되고 가열유로(150)와 연결되는 연결유로(310)와, 연결유로(310)에서 물탱크(200)의 폭방향을 따라 연장되어 물탱크(200)와 연결되는 복수의 유입유로(321, 322, 323, 324)와, 유입유로(321, 322, 323, 324)에 구비되어 물탱크(200) 내부의 물온도에 따라 선택적으로 개폐가능하게 설치되는 복수의 유입밸브(331, 332, 333, 334)로 구성되어 있다.
물탱크(200)의 높이에 따라 각각의 유입유로(320)가 연결되는 물탱크(200)의 내측벽에는 내부에 충전된 물의 온도를 측정할 수 있는 제1, 제2, 제3, 제4 온도감지센서(211, 212, 213, 214)가 설치되어 있다.
또한, 물탱크(200)의 하부와 연결된 가열유로(150)에는 물탱크(200) 내부의 물을 균일하게 데울 수 있도록 물탱크(200) 내부의 물을 순환시키는 순환펌프(152)가 구비되어 있다.
인버터(160)의 일측에는 인버터(160)에 걸리는 과부하를 감지할 수 있도록 부하감지기(170)가 연결되어 있으며, 시스템의 전체적인 조절이 가능하도록 3방밸브(120), 서미스터(190), 부하감지기(170), 순환펌프(152)는 컨트롤러(180)와 연결되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지(100)와 물탱크(200)의 동작은 다음과 같다.
일반적으로 연료전지(100)는 작동시, 시스템의 외부에서 공급되는 냉각수에 의하여 냉각되어 80℃의 온도를 유지하게 되고 상기 냉각수는 냉각펌프(111)의 작 용으로 냉각유로(110)를 순환하게 되며 상기 냉각수는 냉각유로(110)를 따라 연료전지(100)를 통과한 후 일반적으로 70℃의 온도를 유지하게 된다. 물탱크(200) 내부의 물을 데울 경우에는, 연료전지(100)를 순환하여 연료전지(100)의 외부로 유출되는 냉각수가 열교환기(140)로 공급될 수 있도록 3방밸브(120)의 열교환유로(130) 측은 개방되고 라디에이터(112) 측은 닫히게 된다. 열교환유로(130)를 통하여 열교환기(140)를 통과하면서 열교환 작용하여 방열된 냉각수는 냉각펌프(111)에 의하여 다시 연료전지(100)로 유입된다.
초기 작동시, 물탱크(200)의 높이 방향을 따라 최상측에 배치된 제1유입밸브(331)는 개방되고 다른 유입밸브(332, 333, 334)들은 폐쇄되어 물탱크의 최상측에 위치하는 물이 순환펌프(152)에 의하여 펌핑되어 가열유로를 따라 물탱크(200)의 외부로 유출되면서 열교환기(140)를 통과하여 데워지게 되고, 데워진 물은 가열유로(150)를 통하여 물탱크(200)로 다시 공급된다.
그리고, 제1온도감지센서(211)에 의하여 검출된 물탱크(200)의 상측에 존재하는 물의 온도가 설정치 이상이 되면 제1유입밸브(331)는 닫히게 되고 제1유입밸브(331)의 하측에 배치된 제2유입밸브(332)가 열리게 되어 제2유입밸브(332) 측에 위치하는 물이 순환펌프(152)에 의하여 펌핑되어 가열유로(150)를 따라 물탱크(200)의 외부로 유출되면서 열교환기(140)를 통과하여 데워지게 되고, 데워진 물은 가열유로(150)를 통하여 물탱크(200)로 다시 공급된다.
제2온도감지센서(212)에 의하여 검출된 물탱크(200)의 상측에 존재하는 물의 온도가 설정치 이상이 되면 제2유입밸브(332)는 닫히게 되고 제2유입밸브(332)의 하측에 배치된 제3유입밸브(333)가 열리게 되어 제3유입밸브(332) 측에 위치하는 물이 순환펌프(152)에 의하여 펌핑되어 가열유로(150)를 따라 물탱크(200)의 외부로 유출되면서 열교환기(140)를 통과하여 데워지게 되고, 데워진 물은 가열유로(150)를 통하여 물탱크(200)로 다시 공급된다.
제3온도감지센서(213)에 의하여 검출된 물탱크(200)의 상측에 존재하는 물의 온도가 설정치 이상이 되면 제3유입밸브(333)는 닫히게 되고 제3유입밸브(333)의 하측에 배치된 제4유입밸브(334)가 열리게 되어 물탱크(200)의 최하측 또는 최상측에 위치하는 물이 순환펌프(152)에 의하여 펌핑되어 가열유로(150)를 따라 물탱크(200)의 외부로 유출되면서 열교환기(140)를 통과하여 데워지게 되고, 데워진 물은 가열유로(150)를 통하여 물탱크(200)로 다시 공급되어 물탱크(200) 내부의 물은 순차적으로 데워지게 된다.
이때, 물탱크(200) 내부의 하측벽에 구비된 서미스터(190)는 가열유로(150)를 통하여 유입된 온수에 의하여 데워진 물탱크(200) 하측 내부의 물온도를 검출하게 되며, 컨트롤러(180)는 순환펌프(152)에 의하여 열교환기로 유입되는 물의 양을 조절하여 서미스터(190)에 의하여 검출되는 물의 온도를 일정하게 유지시킨다.
한편, 인버터(160)와 연결된 부하감지기(170)는 컨트롤러(180)의 신호를 감지하며 인버터(160)에 과부하가 걸리게 되면, 컨트롤러(180)는 가열유로(150)에 구비된 히터(151)에 전기를 제공하도록 신호를 전송하여 히터(151)를 통하여 열교환기(140)와 연결된 가열유로(150)에 열을 공급하여 열교환기(140)로부터 열을 공급받은 물을 데우고, 다시 서미스터(190)는 열교환기(140)와 히터(151)로부터 열을 공급받은 물의 온도를 측정하여 컨트롤러(180)가 순환펌프(152)에 의하여 공급되는 물의 양을 조절하여 물탱크(200) 내부에 존재하는 물의 온도를 일정하게 유지시킨다.
물탱크(200) 내부에 존재하는 물의 온도가 설정치가 되면 냉각수가 라디에이터(112)를 통과하여 방열할 수 있도록 컨트롤러(180)는 3방밸브(120)의 가열유로(150) 측은 닫게 되고 라디에이터(112) 측은 개방하여 냉각유로(110)와 라디에이터(112)를 연통시킨다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도로서, 복수의 유입유로(321, 322, 323, 324)가 연결되는 물탱크(200)의 대향측에는 각각 복수의 유입유로(321, 322, 323, 324)와 대응하는 높이에 유출밸브(351, 352, 353, 354)가 구비된 복수의 유출유로(341, 342, 343, 344)가 각각 연결되어 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물탱크와 연료전지의 연결 구조를 개략적으로 도시한 개략도로서, 복수의 유입유로(321, 322, 323, 324)가 연결되는 물탱크(200)의 대향측에는 각각 복수의 유입유로(321, 322, 323, 324)와 대응하는 높이에 각각 복수의 유출유로(341, 342, 343, 344)가 연결되고 유출유로(341, 342, 343, 344)는 메인절환밸브(360)와 연결되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 전술한 바와 동일한 방법으로 물탱크(200) 내부의 물은 물탱크(200)의 높이에 따라 순차적으로 데워지게 되며 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 유입유로(321, 322, 323, 324)가 연결된 대향측의 물탱크(200)와 연결 된 각각의 유출유로(341, 342, 343, 344)를 통하여 원하는 온도의 물을 사용할 수 있으며, 도 4에 도시한 바와 같이, 각각의 유출유로(341, 342, 343, 344)와 연결된 메인절환밸브(360)를 조절하여 원하는 온도의 물을 사용할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 연료전지에서 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 상기 연료전지의 내부를 순환하여 상기 연료전지의 외부로 연장되는 냉각유로와; 상기 연료전지의 외부에 배치되는 상기 냉각유로와 연통되도록 구비되는 열교환유로와; 상기 냉각유로와 상기 열교환유로를 연결하는 냉각수절환밸브와; 상기 열교환유로의 중간에 구비되어 상기 열교환유로를 통하여 흐르는 냉각수가 갖는 열을 방출하도록 하는 열교환기와; 상기 열교환기와 연결되어 상기 냉각수가 방출한 열을 흡수하는 가열유로와; 내부에 충전된 물을 데울 수 있도록 상기 가열유로와 연통되는 물탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물탱크와 연료전지의 연결구조에 있어서, 상기 물탱크에는 상기 연료전지에 의하여 데워진 온수가 상기 가열유로를 통하여 상기 물탱크로 유입되는 높이를 조절할 수 있는 물유입조절부 구비하도록 함으로써, 단시간에 물탱크에 충전된 물의 온도를 원하는 온도로 가열하여 사용할 수 있는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지가 제공된다.

Claims (6)

  1. 연료전지에서 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 상기 연료전지의 내부를 순환하여 상기 연료전지의 외부로 연장되는 냉각유로와; 상기 연료전지의 외부에 배치되는 상기 냉각유로와 연통되도록 구비되는 열교환유로와; 상기 냉각유로와 상기 열교환유로를 연결하는 냉각수절환밸브와; 상기 열교환유로의 중간에 구비되어 상기 열교환유로를 통하여 흐르는 냉각수가 갖는 열을 방출하도록 하는 열교환기와; 상기 열교환기와 연결되어 상기 냉각수가 방출한 열을 흡수하는 가열유로와; 내부에 충전된 물을 데울 수 있도록 상기 가열유로와 연통되는 물탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물탱크와 연료전지의 연결구조에 있어서,
    상기 물탱크에는 상기 연료전지에 의하여 데워진 온수가 상기 가열유로를 통하여 상기 물탱크로 유입되는 높이를 조절할 수 있는 물유입조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물유입조절부는, 상기 물탱크의 높이 방향을 따라 배치되고 상기 가열유로와 연결되는 연결유로와, 상기 연결유로에서 상기 물탱크측으로 연장되어 소정의 높이차를 갖고 상기 물탱크와 연결되는 복수의 유입유로와, 상기 유입유로에 각각 구비되어 상기 물탱크 내부의 물온도에 따라 선택적으로 개폐가능하게 설치되는 복수의 유입밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 유입유로가 연결되는 상기 물탱크의 대향측에는 각각 복수의 상기 유입유로와 대응하는 높이에 유출밸브가 구비된 복수의 유출유로가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지.
  4. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 유입유로가 연결되는 상기 물탱크의 대향측에는 각각 복수의 상기 유입유로와 대응하는 높이에 각각 복수의 유출유로가 연결되고 상기 유출유로는 메인절환밸브와 연결되는 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입유로가 연결되는 상기 물탱크의 내측벽에는 상기 물탱크의 높이에 따라 각각 상기 물탱크의 내부에 충전된 물의 온도를 측정할 수 있는 온도감지부가 구비된 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온도감지부는, 상기 물탱크의 내부에 충전된 물의 온도를 감지하여 온도에 따라 각각의 상기 유입밸브를 선택적으로 개폐하도록 하는 복수의 온도감지센서인 것을 특징으로 하는 복수의 물유입조절부가 있는 물탱크를 구비한 연료전지.
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JP2000340244A (ja) 1999-05-25 2000-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体高分子型燃料電池コージェネレーションシステム
JP2002056452A (ja) 2000-08-11 2002-02-22 Fuji Electric Co Ltd 自動販売機の給湯用温水タンク
JP2003090615A (ja) 2001-09-20 2003-03-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 貯湯タンクシステム、及び燃料電池コージェネレーションシステム

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