KR100707161B1 - 연료 카트리지 및 이를 구비한 직접액체 연료전지 - Google Patents

연료 카트리지 및 이를 구비한 직접액체 연료전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료 카트리지 및 그를 구비한 직접액체 연료전지에 관한 것이다. 개시된 연료 카트리지를 구비한 직접액체 연료전지는, 일측에 원통형 카트리지 삽입홈이 형성되며, 상기 카트리지 삽입홈의 길이방향으로 제1개구부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 상면의 하부에 설치되며, 전해질막과 상기 전해질막 상부에 형성된 복수의 캐소드 전극과 상기 전해질막 하부에 상기 캐소드 전극과 대응되게 형성된 복수의 애노드 전극으로 이루어진 연료전지 셀; 액체연료를 내부에 포함하며, 상기 카트리지 삽입홈에 장착되며 상기 애노드 전극에 공급되는 상기 액체연료를 저장하는 연료 카트리지; 및 상기 연료 카트리지 및 상기 애노드 전극 사이에서 상기 연료 카트리지의 상기 액체연료를 상기 애노드 전극으로 이송하는 연료이송부;를 구비한다. 상기 액체연료는 상기 카트리지의 제1방향 회전에 의해서 상기 연료이송부로 공급되며, 상기 제1방향과 반대방향으로 회전시 상기 카트리지로부터 상기 연료이송부로의 액체연료 공급이 중단되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 카트리지 및 이를 구비한 직접액체 연료전지{Fuel cartridge and direct liquid feed fuel cell having the same}
도 1은 본 발명에 따른 연료 카트리지를 구비한 직접액체 연료전지의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료 카트리지를 구비한 직접액체연료전지의 개략적 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이송 플레이트 및 이송 시트를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체연료 카트리지의 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가이드 홈의 형상을 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 카트리지의 액체연료 공급과정을 설명하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 따른 다양한 형태의 연료 카트리지의 몸체의 단면도들이다.
도 10은 본 발명에 따른 이송 플레이트의 바닥면을 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 이송 시트의 평면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 스페이서 플레이트의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체연료 카트리지의 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 가이드 홈의 형상을 보여주는 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 카트리지의 액체연료 공급과정을 설명하는 도면이다.
*주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 직접액체 연료전지 110: 하우징
120,220: 연료 카트리지 122,222: 몸체
122a,222a: 폼 부재 122b,222b: 이송층
122c,222c: 단부 122d: 내부월
122e: 장홈 128,228: 커버 플레이트
130: 돌출부 132,232: 압축스프링
140: 연료전지 셀 160: 이송 시트
161: 이송시트 단부 162: 이송 플레이트
163: 볼록 패턴 164: 스페이서 플레이트
165: 슬리트 166: 가이드부
167: 트렌치
본 발명은 연료 카트리지 및 그를 구비한 직접액체 연료전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료공급이 제어되는 액체연료 카트리지를 구비한 직접액체 연료전지에 관한 것이다.
연료 전지(fuel cell)는 전기화학반응에 의해 연료가 가지고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전기화학 장치를 말한다. 직접액체 연료전지(direct liquid feed fuel cell)는 메탄올과 같은 액체연료를 직접 산소와 반응시켜서 전기에너지를 얻는다. 직접액체 연료전지는 외부에서 연료가 주어지는 한 계속 작동할 수 있다는 점에서 2차 전지와 구분된다.
직접액체 연료전지는 모바일 통신기기에 직접 장착하여 사용하거나, 또는 모바일 통신기기에 장착된 충전 배터리를 충전하는 데 사용될 수 있다.
한편, 모바일 통신기기에 전기를 공급하는 연료전지는 필요에 따라서 액체연료의 공급이 조정되는 수단을 구비한 액체연료를 공급하는 시스템이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 회전에 의해서 액체연료공급이 정해지는 액체연료 카트리지와 이를 구비한 직접액체 연료전지를 제공함에 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 연료 카트리지를 구비한 직접액체 연료전지는:
일측에 원통형 카트리지 삽입홈이 형성되며, 상기 카트리지 삽입홈의 길이방향으로 제1개구부가 형성된 하우징;
상기 하우징의 상면의 하부에 설치되며, 전해질막과 상기 전해질막 상부에 형성된 복수의 캐소드 전극과 상기 전해질막 하부에 상기 캐소드 전극과 대응되게 형성된 복수의 애노드 전극으로 이루어진 연료전지 셀;
액체연료를 내부에 포함하며, 상기 카트리지 삽입홈에 장착되며 상기 애노드 전극에 공급되는 상기 액체연료를 저장하는 연료 카트리지; 및
상기 연료 카트리지 및 상기 애노드 전극 사이에서 상기 연료 카트리지의 상기 액체연료를 상기 애노드 전극으로 이송하는 연료이송부;를 구비하며,
상기 액체연료는 상기 카트리지의 제1방향 회전에 의해서 상기 연료이송부로 공급되며, 상기 제1방향과 반대방향으로 회전시 상기 카트리지로부터 상기 연료이송부로의 액체연료 공급이 중단되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징의 상기 상면에는 상기 캐소드 전극으로 공급되는 공기의 통로가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 연료이송부는, 상기 제1개구부를 통과하며, 상기 연료 카트리지의 회전에 따라서 상기 연료 카트리지와 접촉되는 단부를 구비하는 다공성 이송시트를 구비한다.
상기 연료이송부는, 상기 이송시트의 하부에서 상기 이송시트를 지지하는 이송 플레이트를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 이송플레이트에는 상기 이송시트의 단부가 통과하는 슬리트와, 상기 슬리트의 하부면이 연장되어서 상기 슬리트를 통과한 상기 이송시트의 단부의 하부를 지지하는 가이드부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 이송플레이트에는 상기 애노드 전극의 영역을 제외한 영역에서 돌출된 패턴이 형성되어 있으며, 상기 패턴은 상기 연료 카트리지로부터의 액체연료가 상기 복수의 애노드 전극으로 균일하게 분배되게 한다.
상기 이송시트는 상기 패턴에 대응되는 트렌치가 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 연료이송부는, 상기 이송 플레이트의 패턴에 대응되는 부분이 가려진 소정 높이의 스페이서 플레이트를 구비하며, 상기 스페이서 플레이트는 상기 이송시트 상에 배치된다.
상기 연료 카트리지는, 상기 액체연료를 담지하는 몸체를 구비하며, 상기 몸체에는 상기 카트리지 삽입홈의 상기 길이방향으로 장홈이 형성된다.
상기 연료 카트리지는,
상기 몸체의 원주를 감싸며, 상기 몸체의 회전에 의해서 상기 이송시트의 단부와 접촉되는 단부가 형성된 이송층을 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 상기 연료 카트리지는,
상기 몸체가 삽입될 수 있는 내부가 빈 원통형이며, 상기 이송시트의 단부와 대응되게 길이방향의 제2개구부가 형성된 포켓;
상기 포켓에 삽입된 상기 몸체의 바깥 측에 고정되어 상기 몸체의 일측을 커버하는 캡; 및
상기 포켓에 회전가능하게 설치되어서 상기 장홈의 일 벽을 커버하며, 상기 몸체의 회전에 따라 회전되면서 상기 몸체가 상기 이송시트의 단부와 접촉되도록 열리는 커버 플레이트;를 구비한다.
상기 카트리지 삽입홈의 바닥에는 상기 포켓과 접촉하게 탄성부재가 설치되어 있으며,
상기 포켓의 외주에는 돌출부가 형성되어 있으며,
상기 하우징에는 상기 돌출부가 지나가는 가이드 홈이 형성되어 있으며,
상기 돌출부를 상기 가이드 홈에 지나가도록 상기 카트리지를 상기 카트리지 삽입홈에 삽입한 후, 상기 캡을 밀어서 상기 탄성부재가 압축된 상태에서 상기 캡을 상기 제1방향으로 돌려서 릴리스 하면, 상기 돌출부는 상기 가이드 홈을 따라서 진행되면서 상기 카트리지는 상기 카트리지 삽입홈에 장착된 제1위치에 위치한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 본 발명의 연료 카트리지는 상기 몸체의 바깥측 마구리면에 고정되는 캡;을 구비하며,
상기 하우징에 회전가능하게 설치되어서 상기 장홈의 일 벽을 커버하며, 상기 몸체의 회전에 따라 회전되면서 상기 몸체가 상기 이송시트의 단부와 접촉되도록 열리는 커버 플레이트;가 설치되어 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 직접액체 연료 전지 시스템을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 카트리지를 구비한 직접액체 연료전지의 사시도이다. 본 발명에 따른 직접액체 연료전지(100)는 하우징(110)과, 하우징(110)의 일측에 착탈가능한 액체연료 카트리지(120)를 구비한다. 상기 하우징(110)에는 액체연료 카트리지(120)를 수용할 수 있는 긴 홈인 카트리지 삽입홈(114)이 형성되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 직접액체연료전지의 개략적 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 하우징(110)에는 연료전지 셀(140)과, 상기 액체연료 카트리지(120) 및 상기 연료전지 셀(140) 사이의 연료 이송부를 포함한다. 상기 하우징(110)에는 상기 카트리지 삽입홈(114)의 길이방향으로 개구부(116)가 형성되어 있으며, 상기 연료이송부는 상기 개구부(116)를 통해서 상기 카트리지(120)와 접촉한다.
상기 연료전지 셀(140)은 전해질막(142)과, 전해질막(142) 상부에 형성된 복수의 캐소드 전극(144)과, 상기 전해질막(142) 하부에서 상기 캐소드 전극(144)과 대응되는 영역에 형성된 복수의 애노드 전극(146)을 구비한다. 즉, 연료전지 셀(140)은 복수의 단위 연료전지 셀을 구비한다. 각 단위 연료전지 셀들은 직렬연결되며, 이러한 직렬회로 구성은 잘 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 하우징(110)의 상부면에는 다수의 홀들(112)이 형성되어서 상기 캐소드 전극(142)에 산소(공기)를 공급한다.
상기 연료 이송부는 상기 카트리지(120)의 액체연료와 일단이 연결되어서 모세관력으로 액체연료를 연료전지 셀(140)의 애노드 전극(146)으로 전해주는 이송시트(160)를 구비한다. 상기 이송시트(160)는 도 3에 도시된 바와 같은 이송 플레이트(162)의 상부에 결합될 수 있다. 상기 이송시트(160)의 상부면은 단위 셀의 애노드 전극(146)과 접촉된다. 상기 이송플레이트(162)에는 이송시트(160)의 단부(161)가 통과하는 슬리트(165)와, 상기 슬리트(165)의 하부면이 연장되어서 슬리트(165) 를 통과한 상기 이송시트(160)의 단부(161)의 하부를 지지하는 가이드부(166)을 구비한다. 상기 애노드 전극(146) 및 상기 이송시트(160) 사이에는 스페이서 플레이트(164)가 더 배치될 수 있다.
상기 연료 이송부의 하부에는 상기 연료전지 셀(140)로부터의 터미널(미도시)과 전기적으로 연결되며, 모바일 전자기기(미도시)에 연결하여 상기 모바일 전자기기를 충전시키기 위한 외부 단자(182)와 회로연결된 인쇄회로기판(184)이 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체연료 카트리지의 사시도이며, 도 5는 액체연료 카트리지의 분해 사시도이다. 상기 카트리지(120)는 외부 포켓(121)과, 상기 포켓(121) 내로 들어가며 실제로 액체 연료를 담지하는 원통형 몸체(122)와, 상기 몸체(122)에 고정되어서 상기 몸체(122)를 상기 포켓(121)에 대해서 회전시키는 손잡이(도 1의 123)가 달린 캡(124)과, 상기 몸체(122)를 상기 포켓(121)에 고정시키는 이링(E-ring)(125) 및 홀더 스프링(126)과, 상기 포켓(121)의 개구부(127)에 회전가능하게 부착되며 상기 몸체(122)를 커버하는 방향으로 탄성바이어스된 커버 플레이트(128)와, 상기 커버 플레이트(128)에 탄성력을 제공하는 커버 플레이트 스프링(129) 을 구비한다. 상기 포켓(121)의 외주에는 돌출부(130)가 형성되어 있다. 상기 몸체(122)에는 상기 개구부(127)에 대응되는 장홈(122e)이 형성되어 있다. 상기 장홈(122e)는 상기 이송시트(160)의 단부(161)가 들어오는 공간을 제공하며, 이 공간에서 몸체(122)와 이송시트(160)의 단부(161)이 접촉한다.
상기 하우징(110) 내에는 카트리지(120)를 하우징(110) 내에 삽입시 상기 돌 출부(130)를 안내하는 가이드 홈(131)이 형성되어 있다. 도 6은 상기 가이드 홈(131)을 보여주는 도면이다. 한편, 참조번호 132는 하우징(110)의 카트리지 삽입홈(114) 바닥에 부착된 압축스프링을 편의상 도시한 것이다. 상기 압축스프링(132)은 상기 카트리지(120)를 카트리지 삽입홈(114)으로부터 릴리스할 때 카트리지(120)를 바깥쪽으로 밀어내는 탄성력을 제공한다.
도 6을 참조하여 카트리지(120)의 포켓(121)을 하우징(110)에 장착하는 과정을 설명한다. 카트리지(120)를 하우징(110)에 장착시 돌출부(130)를 가이드 홈(131)에 정렬한 상태에서 하우징(110) 내부로 삽입한다. 이때 압축스프링(132)의 작용으로 카트리지(120)는 제1위치(P1)에 도달한다. 이어서, 카트리지(120)를 더 밀면, 돌출부(130)는 제2위치(P2)에 도달되며, 캡(124)의 손잡이(123)를 시계방향으로 돌리면 돌출부(130)는 제3위치(P3)에 도달된다. 이어서 카트리지(120)를 릴리스하면, 압축스프링(132)의 힘으로 카트리지(120)는 제4 위치(P4)로 밀려나서 고정된다. 카트리지(120)를 하우징(110)으로부터 탈착하는 과정은 장착과정과 역순으로 이해될 수 있으므로 생략한다.
도 7 및 도 8은 카트리지(120)의 연료공급 과정을 설명하기 위한 단면도이다. 카트리지(120)의 몸체(122)는 액체연료를 내포하는 폼 부재(122a)와, 상기 폼부재(122a)의 외주를 감싸며 상기 이송시트(160)와 접촉하여 액체연료를 상기 이송시트(160)로 전달하는 이송층(122b)을 구비한다. 상기 폼 부재(122a)는 액체연료를 담지하도록 스폰지와 같이 많은 공극을 포함하며, 상기 이송층(122b)은 상기 폼 부재(122a)로부터 용이하게 액체연료를 받아서 이송시트(160)로 전달하도록 상기 폼 부재(122a) 보다 더 기공이 큰 다공성 재료로 이루어진 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 커버 플레이트(128)는 이송층(122b)의 단부(122c)를 막고 있으며, 따라서 액체연료는 이송시트(160)로 공급되지 않는다. 손잡이(123)를 화살표 A 방향으로 회전시키면 포켓(121)은 고정된 상태에서 몸체(122)가 회전되면서 커버 플레이트(128)는 도 8에서처럼 회전되고, 따라서 이송층(122b)의 단부(122c)는 이송시트(160)의 단부(161)와 접촉된다. 따라서 액체연료가 단위셀로 공급된다. 다시, 몸체(122)를 화살표 B 방향으로 회전시키면, 이송층(122b)의 단부(122c)는 이송시트(160)로부터 이격되어서 연료의 공급이 끊기며, 커버 플레이트(128)는 커버 플레이트 스프링(129)의 복원력으로 이송층(122b)의 단부(122c)를 커버한다.
도 9a 내지 도 9f는 다양한 형태의 카트리지(120)의 몸체(122)를 보여주는 단면도이다.
도 9a를 참조하면, 몸체(122)가 폼 부재(122a)로 이루어져 있으며, 따라서 이송시트(160)와 접촉하는 부분이 폼 부재(122a)로 이루어 진 것을 보여준다.
도 9b를 참조하면, 몸체(122)는 얇은 이송층(122b)로 이루어져 있으며, 그 내부에 액체상태의 연료가 채워지는 것을 보여준다. 따라서, 이송시트(160)와 접촉하는 부분이 이송층(122b)으로 이루어지고 상기 이송층(122b)은 바람직하게는 상기 이송시트(160)와 동일한 재질, 예컨대 고분자 종이가 사용될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 이송층(122b) 내부의 액체연료를 저장하도록 마구리면이 이송층(122b)으로 막혀있다.
도 9c는 이송층(122b) 내부에 폼 부재(122a)가 채워진 것을 보여준다. 폼 부 재(122a)는 이송층(122b) 보다 기공도가 낮은 것이 바람직하다.
도 9d는 폼 부재(122a)의 외주 일부, 특히 이송시트(160)와 접촉되는 부분을 중심으로 이송층(122b)이 배치된 것을 보여준다.
도 9e는 이송층(122b)의 형상을 유지하도록 내부월(122d)이 이송층(122b) 내부에 설치된 것을 보여준다. 도면에는 도시되지 않았지만, 이송층(122b) 내부의 액체연료를 저장하도록 마구리면이 이송층(122b)으로 막혀있다.
도 9f는 내부월(122d) 내부에 폼 부재(122a)가 설치된 것을 보여준다.
도 10은 본 발명에 따른 이송 플레이트(162)의 바닥면을 보여주는 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 이송시트(160)의 평면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 스페이서 플레이트(164)의 평면도이다. 이송 플레이트(162)에는 볼록한 패턴(163)이 형성되어 있으며, 일측에는 이송시트(160)의 단부(161)가 통과하는 슬리트(165)와, 슬리트(165)를 통과한 단부(161)를 지지하는 가이드부(166)가 형성되어 있다. 이송시트(160)에는 상기 볼록 패턴(163)과 대응되는 트렌치(167)가 형성되어서 이송시트(160)를 이송 플레이트(162)에 정렬되게 조립할 수 있다.
상기 스페이서 플레이트(164)는 이송시트(160)의 트렌치(167)에 대응되는 부분과 가장자리 부분을 제외한 영역이 개방되어 있다. 스페이서 플레이트(164)도 이송 플레이트(162)에 정렬시켜서 조립할 수 있다. 이송플레이트(162)를 포함하는 패턴 구조는 이송시트(160)의 단부(161)를 통해서 유입되는 액체연료를 트렌치(167)를 제외한 영역으로 분산시키므로 액체연료가 단위 셀의 캐소드 전극들(142)에 균일하게 공급되게 한다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체연료 카트리지(220)의 사시도이며, 상기 실시예에서의 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 카트리지(220)는 실제로 액체 연료를 담지하는 몸체(222)와, 상기 몸체(222)에 고정되어서 상기 몸체(222)를 하우징(110)의 카트리지 삽입홈(114)에 대해서 회전시키는 손잡이(123)가 달린 캡(224)를 구비한다. 상기 몸체(222)의 외주에는 돌출부(230)가 형성되어 있으며, 하우징(110) 내에는 카트리지(220)를 하우징(110) 내에 삽입시 상기 돌출부(230)를 안내하는 가이드 홈(231)이 형성되어 있다. 도 14는 상기 가이드 홈(231)을 보여주는 도면이다. 한편, 참조번호 232는 하우징(110)의 카트리지 삽입홈(114) 바닥에 부착된 압축스프링(232)을 편의상 도시한 것이다. 상기 압축스프링(232)은 상기 카트리지(220)를 카트리지 삽입홈(114)으로부터 릴리스할 때 카트리지(220)를 바깥쪽으로 밀어내는 탄성력을 제공한다.
도 14를 참조하여 카트리지(220)를 하우징(110)에 장착하는 과정을 설명한다. 카트리지(220)를 하우징(110)에 장착시 돌출부(230)를 가이드 홈(231)에 정렬한 상태에서 하우징(110) 내부로 삽입한다. 이때 압축스프링(232)의 작용으로 카트리지(220)의 돌출부(230)는 제1위치(P1)에 도달한다. 이어서, 카트리지(220)를 더 밀면, 돌출부(230)는 제2위치(P2)에 도달된다. 캡(224)의 손잡이(123)를 시계방향으로 돌리면 돌출부(230)는 제3위치(P3)에 도달된다. 이어서 카트리지(220)를 릴리스하면, 압축스프링(232)의 힘으로 카트리지(220)는 제4 위치(P4)로 밀려나서 고정된다. 제4의 위치(P4)는 카트리지(220)가 하우징(110) 내에 장착된 상태이며, 이때 회동하는 커버 플레이트(228)에 의해 폼부재(222a)의 외주에 설치된 이송층(222b)의 단부(222c)는 커버된다(도 15 참조). 이어서, 손잡이(123)를 밀면서 반시계방향으로 회전시킨 후, 릴리스하면, 돌출부(130)는 제5위치(P5)에 위치하며, 이때 몸체(222)의 회전에 의해서 커버 플레이트(228)는 바깥쪽으로 회전된다. 그리고 이송층(222b)의 단부(222c)는 이송시트(160)의 단부(161)와 접촉되며(도 16 참조), 따라서 액체연료는 이송시트(160)를 통해서 단위셀의 애노드 전극(146)으로 공급된다. 카트리지(220)로부터 액체연료의 공급을 오프하는 과정과, 카트리지(220)를 하우징(110)으로부터 탈착하는 과정은 상술한 과정과 역순으로 이해될 수 있으므로 생략한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 직접액체 연료전지는 회전에 의해서 연료의 공급을 조정하는 연료 카트리지를 구비한다. 본 발명에 따르면, 연료전지 셀로의 액체연료의 공급의 조절이 용이하며, 휴대폰과 같은 모바일 통신기기에 장착하면 통신기기의 장시간 사용이 가능해지며, 통신기기의 사용 중에도, 연료카트리지를 교환하면 시간적으로 제한을 받지 않고 통신기기의 사용이 가능해진다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (25)

  1. 일측에 원통형 카트리지 삽입홈이 형성되며, 상기 카트리지 삽입홈의 길이방향으로 제1개구부가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 상면의 하부에 설치되며, 전해질막과 상기 전해질막 상부에 형성된 복수의 캐소드 전극과 상기 전해질막 하부에 상기 캐소드 전극과 대응되게 형성된 복수의 애노드 전극으로 이루어진 연료전지 셀;
    액체연료를 내부에 포함하며, 상기 카트리지 삽입홈에 장착되며 상기 애노드 전극에 공급되는 상기 액체연료를 저장하는 연료 카트리지;
    상기 연료 카트리지 및 상기 애노드 전극 사이에서 상기 연료 카트리지의 상기 액체연료를 상기 애노드 전극으로 이송하는 연료이송부;를 구비하며,
    상기 액체연료는 상기 카트리지의 제1방향 회전에 의해서 상기 연료이송부로 공급되며, 상기 제1방향과 반대방향으로 회전시 상기 카트리지로부터 상기 연료이송부로의 액체연료 공급이 중단되는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지를 구비한 직접액체 연료전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 상기 상면에는 상기 캐소드 전극으로 공급되는 공기의 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연료이송부는,
    상기 제1개구부를 통과하며, 상기 연료 카트리지의 회전에 따라서 상기 연료 카트리지와 접촉되는 단부를 구비하는 다공성 이송시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 연료이송부는,
    상기 이송시트의 하부에서 상기 이송시트를 지지하는 이송 플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송플레이트에는 상기 이송시트의 단부가 통과하는 슬리트와, 상기 슬리트의 하부면이 연장되어서 상기 슬리트를 통과한 상기 이송시트의 단부의 하부를 지지하는 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 이송플레이트에는 상기 애노드 전극의 영역을 제외한 영역에서 돌출된 패턴이 형성되어 있으며, 상기 패턴은 상기 연료 카트리지로부터의 액체연료가 상기 복수의 애노드 전극으로 균일하게 분배되게 하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이송시트는 상기 패턴에 대응되는 트렌치가 형성된 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 연료이송부는,
    상기 이송 플레이트의 패턴에 대응되는 부분이 가려진 소정 높이의 스페이서 플레이트를 구비하며, 상기 스페이서 플레이트는 상기 이송시트 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 연료 카트리지는,
    상기 액체연료를 담지하는 몸체를 구비하며, 상기 몸체에는 상기 카트리지 삽입홈의 상기 길이방향으로 장홈이 형성된 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 연료 카트리지는,
    상기 몸체의 원주를 감싸며, 상기 몸체의 회전에 의해서 상기 이송시트의 단부와 접촉되는 단부가 형성된 이송층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 몸체의 내부에는 빈 공간이 형성되어 있으며, 상기 빈 공간에는 액체연료 또는 폼부재가 채워지는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 몸체의 내부에는 다수의 홀이 형성된 지지월이 설치되며, 상기 지지월 내에는 액체연료 또는 폼부재가 채워진 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 연료 카트리지는,
    상기 몸체가 삽입될 수 있는 내부가 빈 원통형이며, 상기 이송시트의 단부와 대응되게 길이방향의 제2개구부가 형성된 포켓;
    상기 포켓에 삽입된 상기 몸체의 바깥 측에 고정되어 상기 몸체의 일측을 커버하는 캡;
    상기 포켓에 회전가능하게 설치되어서 상기 장홈의 일 벽을 커버하며, 상기 몸체의 회전에 따라 회전되면서 상기 몸체가 상기 이송시트의 단부와 접촉되도록 열리는 커버 플레이트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 카트리지 삽입홈의 바닥에는 상기 포켓과 접촉되게 탄성부재가 설치되어 있으며,
    상기 포켓의 외주에는 돌출부가 형성되어 있으며,
    상기 하우징에는 상기 돌출부가 지나가는 가이드 홈이 형성되어 있으며,
    상기 돌출부를 상기 가이드 홈에 지나가도록 상기 카트리지를 상기 카트리지 삽입홈에 삽입한 후, 상기 캡을 밀어서 상기 탄성부재가 압축된 상태에서 상기 캡을 상기 제1방향으로 돌려서 릴리스 하면, 상기 돌출부는 상기 가이드 홈을 따라서 진행되면서 상기 카트리지는 상기 카트리지 삽입홈에 장착된 제1위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 연료 카트리지는,
    상기 몸체의 바깥측 마구리면에 고정되는 캡;을 구비하며,
    상기 하우징에 회전가능하게 설치되어서 상기 장홈의 일 벽을 커버하며, 상기 몸체의 회전에 따라 회전되면서 상기 몸체가 상기 이송시트의 단부와 접촉되도록 열리는 커버 플레이트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 카트리지 삽입홈의 바닥에는 상기 몸체와 접촉되게 탄성부재가 설치되어 있으며,
    상기 몸체의 외주에는 돌출부가 형성되어 있으며,
    상기 하우징에는 상기 돌출부가 지나가는 가이드 홈이 형성되어 있으며,
    상기 돌출부를 상기 가이드 홈에 지나가도록 상기 카트리지를 상기 카트리지 삽입홈에 삽입한 후, 상기 캡을 밀어서 상기 탄성부재가 압축된 상태에서 상기 캡을 상기 제1방향으로 돌려서 릴리스 하면, 상기 돌출부는 상기 가이드 홈을 따라서 진행되면서 상기 카트리지는 상기 카트리지 삽입홈에 장착된 제1위치에 위치하며,
    상기 캡을 밀어서 상기 탄성부재가 압축된 상태에서 상기 캡을 상기 제1방향으로 더 돌려서 릴리스 하면, 상기 돌출부는 상기 가이드 홈을 따라서 진행되면서 상기 카트리지는 상기 연료이송부로 상기 액체연료를 공급하는 제2위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료전지 셀로부터 생성된 전기 에너지를 외부로 연결하는 외부단자; 및
    상기 연료전지 셀 및 상기 외부단자를 회로적으로 연결하는 인쇄회로기판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 직접액체 연료전지.
  18. 직접액체 연료전지에 착탈이 가능한 연료 카트리지에 있어서,
    액체연료를 내부에 포함하며, 상기 연료전지의 애노드 전극에 공급되는 상기 액체연료를 저장하는 연료 카트리지;
    상기 액체연료는 상기 카트리지의 제1방향 회전에 의해서 상기 연료전지로 공급되며, 상기 제1방향과 반대방향으로 회전시 상기 카트리지로부터 상기 연료전지로의 액체연료 공급이 중단되는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 액체연료를 담지하며 원통 형상의 몸체를 구비하며, 상기 몸체에는 길이방향으로 장홈이 형성된 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 몸체의 원주를 감싸는 이송층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 몸체의 내부에는 빈 공간이 형성되어 있으며, 상기 빈 공간에는 액체연료 또는 폼부재가 채워지는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  22. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 몸체의 내부에는 다수의 홀이 형성된 지지월이 설치되며, 상기 지지월 내에는 액체연료 또는 폼부재가 채워진 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 몸체가 삽입될 수 있는 내부가 빈 원통형이며, 상기 몸체의 길이방향의 개구부가 형성된 포켓;
    상기 포켓에 삽입된 상기 몸체의 바깥 측에 고정되어 상기 몸체의 일측을 커버하는 캡;
    상기 포켓에 회전가능하게 설치되어서 상기 장홈의 일 벽을 커버하며, 상기 몸체의 회전에 따라 회전되면서 개폐되는 커버 플레이트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 포켓의 외주에는 돌출부가 형성되어 있으며,
    상기 연료전지에 형성된 가이드 홈을 따라서 진행되면서 상기 연료 카트리지는 상기 연료전지에 장착된 제1위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 몸체의 외주에는 돌출부가 형성되어 있으며,
    상기 연료전지에 형성된 가이드 홈을 따라서 진행되면서 상기 연료 카트리지는 상기 연료전지에 장착된 제1위치에 위치하며,
    상기 몸체의 상기 제1방향의 회전에 따라서 상기 돌출부는 상기 가이드 홈을 따라서 더 진행되면서 상기 카트리지는 상기 연료전지로 상기 액체연료를 공급하는 제2위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료 카트리지.
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