KR100707611B1 - 펌프고정구를 채용한 연료전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부; 연료 탱크에 연결 설치되어 연료를 공급하는 연료펌프를 구비한 연료 공급부; 및 공기를 상기 전기 발생부로 공급하는 공기펌프를 구비한 산소 공급부로 구성되며, 상기 연료펌프와 공기펌프를 연료전지의 본체 플레이트에 결합하여 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하기 위한 펌프고정구가 설치되되, 상기 펌프고정구는 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부; 상기 진동흡수부의 일단에 고정되고 상기 펌프에 결합되는 제1 결합부; 및 상기 진동흡수부의 타단에 고정되고 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 제2 결합부로 구성된다.
연료전지, 펌프, 고정구, 소음방지, 탄성, 나사체결
Description
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펌프고정구의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 펌프고정구의 일실시예를 도시한 정면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 펌프고정구가 설치되는 연료전지의 요부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 펌프고정구가 설치된 연료전지의 요부를 도시한 결합단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 펌프고정구의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
본 발명은 펌프고정구 및 이를 채용한 연료전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료펌프나 공기펌프에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있는 구조로 펌프를 고정시키는 펌프고정구 및 이를 채용한 연료전지에 관한 것이다.
연료전지(Fuel cell)는 메탄올, 에탄올, 천연기체와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템으로 작동되는 온도에 따라 고온형 연료전지와 저온형 연료전지로 분류한다.
이중에서 상기 저온형 연료전지로는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), 직접액체 연료전지(DLFC: Direct Liquid Feed Fuel Cell)를 들 수 있다. 상기 직접 액체 연료전지에서 연료로 메탄올을 사용하는 경우는 직접메탄올 연료전지(DMFC: Direct Methanol Fuel Cell , 이하 DMFC라고 표기함)라 한다.
상기 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell : PEMFC, 이하 편의상 PEMFC라 한다)는 출력 특성이 탁월하며 작동 온도가 낮고 아울러 빠른 시동 및 응답 특성을 가지는 바, 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기기용과 같은 소형 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 가진다.
상기와 같은 PEMFC 방식을 채용한 연료 전지 시스템은 스택(stack), 개질기(Reformer), 연료 탱크, 연료펌프, 및 공기펌프 등을 구비한다. 스택은 다수의 단위 셀로 이루어진 전기 발생 집합체를 형성하며, 연료펌프는 연료 탱크 내의 연료를 개질기로 공급한다. 개질기는 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고 이 수소 가스를 스택으로 공급한다. 그러면 스택에서는 상기 수소 가스와 공기 중에 함유된 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시킨다.
한편, DMFC는 상술한 PEMFC와 동일한 구조이나, 반응연료로서 수소기체 대신에 액체상태의 메탄올을 직접 사용하기 때문에 연료 개질기 등 주변장치가 필요치 않아 초소형화가 가능하고, 연료의 저장 및 취급이 용이하며, 상온에서 작동가능하므로 무공해 자동차, 가정용 발전 시스템, 이동 통신장비, 의료기기, 군사용 장비, 우주 사업용 장비 등에 사용될 수 있어서 그 응용분야가 매우 다양하다.
상기와 같은 연료 전지 시스템에 있어서, 전기를 실질적으로 발생시키는 스택은 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly : MEA, 이하 MEA라 한다)와 세퍼레이터(Bipolar Plate)로 이루어진 단위의 셀이 수 개 내지 수십 개로 적층된 구조로 이루어진다. 여기서 MEA는 전해질막을 사이에 두고 애노드 전극과 캐소드 전극이 부착된 구조를 가진다. 그리고 세퍼레이터는 수소 가스와 공기를 MEA로 공급하는 역할과, 각 MEA의 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 역할을 동시에 수행한다. 따라서, 세퍼레이터에 의해 애노드 전극에는 수소 가스가 공급되는 반면, 캐소드 전극에는 공기가 공급된다. 이 과정에서 애노드 전극에서는 수소 가스의 산화 반응이 일어나고, 캐소드 전극에서는 산소의 환원반응이 일어나며 이때 생성되는 전자의 이동으로 인해 전기와 열 그리고 물을 함께 얻을 수 있다.
이러한 연료전지 시스템은 스택(stack), 연료펌프, 및 공기펌프 등 각각의 장치가 연료전지 케이스 내부 소정의 위치에 설치되며 상기 장치들이 패키징(packaging)되어 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 연료전지 시스템에 의하면, 상기 연료펌프 및 공 기펌프의 구동으로 인해 소음 및 진동이 발생된다.
여기서, 소음은 주로 펌프 내의 모터 회전이나 압력에 의해 발생되고, 진동은 펌프 내의 모터 회전 및 압력에 의해 상하 또는 좌우 반복 운동으로, 이 진동이 연료전지의 케이스 등에 전달되어 소음이 크게 발생하는 것이다.
연료전지에서의 소음과 진동은 연료 전지의 정상 구동을 방해하고, 결국 연료 전지의 수명을 단축시킬 수 있다.
게다가, 연료 전지의 적용분야가 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(digital video disc) 플레이어, PDA(personal digital assistant), 휴대용 전화, 캠코더 등의 소형 모바일 기기로 확대되는 경우, 연료 전지의 소음과 진동은 사용자에게 큰 불편을 일으키게 되므로 연료 전지의 소음 발생은 방지되어야 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 연료펌프 혹은 공기펌프의 구동 시 발생하는 진동을 흡수하여 소음을 크게 개선함으로써, 연료전지의 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 펌프고정구가 구비된 연료전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펌프고정구는 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부; 상기 진동흡수부의 일단에 고정되고 상기 펌프에 결합되는 제1 결합부; 및 상기 진동흡수부의 타단에 고정되고 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 제2 결합부로 구성된다.
여기서, 상기 진동흡수부는 소정의 탄성력을 지닌 탄성부재로 구성되며, 원통형 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 진동흡수부는 고무재질로 될 수 있다.
상기 제1 결합부와 제2 결합부는 상기 진동흡수부에 고정되는 머리부와, 상기 펌프 및 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 나사부로 구성되어 나사체결로 펌프와 연료전지의 본체 플레이트에 결합된다.
이 경우, 상기 제1 결합부와 제2 결합부의 머리부는 상기 진동흡수부에 접착제에 의해 접착되거나, 상기 진동흡수부에 소정깊이로 삽입되어 고정됨도 가능하다.
아울러, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부; 연료 탱크에 연결 설치되어 연료를 공급하는 연료펌프를 구비한 연료 공급부; 및 산화제를 상기 전기 발생부로 공급하는 산화제 공급펌프를 구비한 산화제 공급부로 구성되며, 상기 연료펌프와 산화제 공급펌프를 연료전지의 본체 플레이트에 결합하여 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하기 위한 펌프고정구가 설치되되, 상기 펌프고정구는 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부; 상기 진동흡수부의 일단에 고정되고 상기 펌프에 결합되는 제1 결합부; 및 상기 진동흡수부의 타단에 고정되고 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 제2 결합부로 구성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 상기 전기 발생부에서 미반응 된 연료를 회수하여 재순환시키기 위한 재순환 탱크와, 상기 연료 탱크의 연료와 상기 재순환 탱크의 저농도 연료를 혼합하여 공급하는 혼합 탱크가 더 포함되어 구성될 수 있다.
여기서, 상기 진동흡수부는 소정의 탄성력을 지닌 탄성부재로 구성되며, 원통형 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 진동흡수부는 고무재질로 될 수 있다.
상기 제1 결합부와 제2 결합부는 상기 진동흡수부에 고정되는 머리부와, 상기 펌프 및 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 나사부로 구성되어 나사체결로 펌프와 연료전지의 본체 플레이트에 결합된다.
이 경우, 상기 제1 결합부와 제2 결합부의 머리부는 상기 진동흡수부에 접착제에 의해 접착되거나, 상기 진동흡수부에 소정깊이로 삽입되어 고정됨도 가능하다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
첨부한 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료 전지 시스템을 설명하면, 이 연료 전지 시스템은, 연료를 직접 스택으로 공급하여 전기를 생산해 낼 수 있는 직접 메 탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC) 방식을 채용한다.
이러한 연료 전지 시스템에 있어 전기를 발생시키기 위한 연료라 함은 메탄올을 의미한다.
그리고 본 시스템은 수소와 반응하는 산소로서 별도의 저장수단에 저장된 순수한 산소 가스를 사용할 수 있으며, 산소를 함유하고 있는 공기를 그대로 사용할 수도 있다. 그러나 이하에서는 후자의 예를 설명한다.
본 발명의 연료전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부(11)와, 상기 연료를 상기 전기 발생부(11)에 공급하는 연료 공급원과, 상기 전기 발생부(11)로 산소를 공급하는 산소 공급원을 포함하여 이루어진다.
상기 전기 발생부(11)는 연료 공급원에 연결 설치되어 메탄올을 공급받고, 산소 공급원으로부터 산소를 공급받아 상기 수소 중의 수소와 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 최소 단위의 연료전지를 포함한다. 이러한 전기 발생부(11)는 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode assembly: MEA)(이하, 'MEA'라고 한다)(12)를 중심에 두고 이의 양면에 세퍼레이터(Separator)(당업계에서는 '바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)'라고도 한다.)(16)를 배치하여 구성될 수 있다. 이와 같은 전기 발생부(11)를 복수로 구비하고 이들 전기 발생부(11)를 연속 배치함으로써, 전기 발생부(11)의 집합체인 스택(6)을 형성할 수 있다.
상기 연료 공급원은 액상의 연료를 저장하는 제1 탱크(1)와, 상기 제1 탱크(1)에 연결 설치되는 연료펌프(3)를 포함하고 있다.
그리고 상기 산소 공급원은 소정의 펌핑력으로 공기를 흡입하여 이 공기를 상기 전기 발생부(11)로 각각 공급하는 공기펌프(20)를 포함하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 연료전지 시스템의 작용시 연료펌프(3)에서 보내주는 연료와 공기펌프(20)에 의해 흡입되는 공기를 전기 발생부(11)로 공급하게 되면, 이 전기 발생부(11)에서는 연료 중의 수소와 공기 중에 함유된 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기와 물 그리고 열을 발생시킨다.
여기서, 본 발명의 직접 메탄올형 연료 전지는 상기 스택(6)에서 미반응된 연료를 회수하여 재순환시키기 위한 재순환 탱크(recycle tank)(도시안함)와, 상기 제1 탱크(1)의 고농도 연료와 상기 재순환 탱크의 저농도 연료를 혼합하여 공급하는 혼합 탱크(도시안함)가 더 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 연료 전지 시스템은 전술한 바 있는 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스와 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrode Membrane Fuel Cell; PEMFC) 방식을 채용할 수도 있다. 이러한 고분자 전해질형 연료 전지는 전술한 직접 메탄올형 연료 전지와 달리, 개질기를 필요로 한다.
이와 같은 본 발명의 연료전지 시스템에서, 상기 공기펌프(20) 혹은 연료펌프(3)는 연료전지의 케이스 혹은 별도의 플레이트에 직접 고정되어 패키징되는 구조를 갖으며, 이 경우 상기 공기펌프(20) 혹은 연료펌프(3)와 상기 플레이트 사이에는 펌프의 동작으로 인한 진동을 흡수하여 소음을 방지하는 펌프고정구가 설치된다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 펌프고정구의 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 펌프고정구의 일실시예를 도시한 정면도로서, 본 발명에 따른 펌프고정구(40)는 공기펌프(20) 혹은 연료펌프(3)의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부(41)와, 상기 진동흡수부(41)의 일단에 고정되고 상기 펌프(3,20)에 결합되는 제1 결합부(42)와, 상기 진동흡수부(41)의 타단에 고정되고 연료전지의 플레이트에 결합되는 제2 결합부(43)로 구성된다.
여기서, 상기 진동흡수부(41)는 펌프의 진동을 흡수할 수 있도록 소정의 탄성력을 지닌 탄성부재가 적용된다.
상기 탄성부재로는 탄성고무, 연질 성형 수지 등의 다양한 재질이 사용가능하며, 바람직하게는 탄성고무가 적용된다. 그러나, 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 결합부(42)와 제2 결합부(43)로서 나사를 적용하였다.
즉, 상기 제1 결합부(42)와 제2 결합부(43)는 상기 진동흡수부(41)에 고정되는 머리부(42a, 43a)와, 상기 펌프(3,20) 및 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 나사부(42b,43b)로 구성되는 나사이며, 상기 나사부(42b,43b)의 나사체결로 펌프(3,20)와 연료전지의 본체 플레이트에 결합된다.
여기서, 상기 진동흡수부(41)는 제1 결합부(42)와 제2 결합부(43)의 머리부(42a, 43a)와 동일한 직경을 지닌 원통형 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 제1 결합부(42)와 제2 결합부(43)의 머리부(42a, 43a)는 상기 진동흡수부(41)에 접착제에 의해 접착되는 방법으로 고정될 수 있으며, 도 2 및 도 3은 이와 같이 접착제에 의해 접착고정되는 펌프고정구(40)를 도시하였다.
이와 같은 본 발명에 의한 펌프고정구(40)는 일단의 제1 결합부(42)가 공기펌프(20) 혹은 연료펌프(3)에 결합되고, 타단의 제2 결합부(43)가 연료전지의 케이스 혹은 별도로 설치되는 플레이트에 결합되어 상기 공기펌프(20) 혹은 연료펌프(3)를 플레이트에 고정시킨다.
첨부한 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 펌프고정구가 설치되는 연료전지의 요부를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 펌프고정구가 설치된 연료전지의 요부를 도시한 결합단면도로서, 공기를 흡입하여 스택(6) 등으로 공급하는 공기펌프(20)가 연료전지의 본체 플레이트(60)에 결합되어 있는 상태를 나타낸다.
도면에서는 원통형 형상의 공기펌프(20)가 연료전지의 플레이트(60)에 수직으로 세워져 결합되는 구조를 예로 들어 도시하였지만, 본 발명에서는 펌프를 원통형의 공기펌프(20)로 한정하지 않으며, 상기 공기펌프(20) 뿐 아니라 연료펌프를 고정시키는 경우에도 적용이 가능함은 물론이다.
또한, 경우에 따라서는 상기 공기펌프(20)를 연료전지 케이스의 상면 혹은 하면을 이루는 플레이트(도시안함)에 설치할 수 있으며, 이 경우에도 본 발명의 펌프고정구(40)가 적용 가능하다.
상기 공기펌프(20)는 원통형의 외통(21)을 구비하며, 전력을 공급하기 위한 전선(22)이 설치되고, 상부에서 유입되는 공기를 스택(6)으로 공급해주는 배출관(23)이 하부에 연결되어 있다.
이와 같은 공기펌프(20)는 상기 플레이트(60)에 상기 펌프고정구(40)에 의해 결합되는데, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 펌프고정구(40)의 제1 결합부(42)의 나사부(42b)가 공기펌프(20)의 외통(21)에 나사체결되고, 상기 제2 결합부(43)의 나사부(43b)는 상기 플레이트(60)에 나사체결되어 상기 공기펌프(20)를 플레이트(60)에 고정시킨다.
이 경우, 상기 펌프고정구(40)의 상기 제1 결합부(42)와 제2 결합부(43)의 머리부(42a, 43a) 및 진동흡수부(41)가 상기 공기펌프(20)와 플레이트(60) 사이에 끼워지어 되므로 상기 공기펌프(20)는 플레이트(60)에 약간 이격되게 설치된다.
또한, 상기 플레이트(60)에는 상기 나사부(43b)가 결합되기 위한 나사공(도시안함)이 형성되며, 상기 공기펌프(20)의 외통(21)에도 상기 제1 결합부(42)의 나사부(42b)가 결합되기 위한 나사공(도시안함)이 형성된다.
여기서, 상기 펌프고정구(40)의 결합을 보다 견고하게 하기 위하여 상기 제1 결합부(42)의 나사부(42b) 및 상기 제2 결합부(43)의 나사부(43b)에는 너트(70)가 체결될 수 있다.
상기 펌프고정구(40)는 공기펌프(20)의 상부측과 하부측 2곳에 고정되는 것이 바람직하며, 필요에 따라 더 많은 설치가 가능하다.
이와 같이 상기 펌프고정구(40)에 의해 플레이트(60)에 고정설치된 공기펌프(20)는 상기 플레이트(60)에 더욱 견고하게 고정되기 위하여 도 4에서 보는 바와 같이, 압박밴드(30)를 둘러 플레이트(60)에 설치할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 연료전지 시스템은, 장치가 구동하여 상기 공 기펌프(20)의 진동이 발생하더라도 상기 펌프고정구(40)로 인해 상기 공기펌프(20)와 플레이트(60)가 이격되게 설치되어 있으므로, 상기 공기펌프(20)의 진동이 플레이트(60)에 전달되지 않아 소음이 발생하는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 펌프고정구(40)의 중앙에 탄성력을 가진 진동흡수부(41)가 구비되어 있으므로, 상기 제1 결합부(42)가 공기펌프(20)의 진동에 의해 진동하더라도 상기 진동흡수부(41)에서 진동을 흡수하여 상기 플레이트(60)에 진동을 전달하지 않아 펌프의 진동으로 인한 소음의 발생을 크게 감소시키는 것이다.
본 발명에 따른 펌프고정구(40)는 상술한 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 및 직접메탄올 연료전지(DMFC)에 모두 적용가능하다.
한편, 첨부한 도 6은 본 발명에 따른 펌프고정구의 다른 실시예를 도시한 정면도로서, 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부(51)와, 상기 진동흡수부(51)의 일단에 고정되어 상기 진동흡수부(51)를 펌프에 결합시키기 위한 제1 결합부(52)와, 상기 진동흡수부(51)의 타단에 고정되어 상기 진동흡수부(51)를 연료전지의 본체 플레이트에 결합시키기 위한 제2 결합부(53)로 구성된다.
여기서, 상기 진동흡수부(51) 역시 소정의 탄성력을 지닌 탄성부재로서, 탄성고무, 연질 성형 수지 등이 적용가능하며, 원통형 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 결합부(52)와 제2 결합부(53)는 상기 진동흡수부(51)에 고정되는 머리부(52a, 53a)와, 상기 펌프 및 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 나사부(52b,53b)로 구성되는 나사로서, 나사체결로 펌프와 연료전지의 본체 플레이트 에 결합된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프고정구는, 상기 제1 결합부(52)와 제2 결합부(53)의 머리부(52a, 53a)가 상기 진동흡수부(51)에 소정깊이로 삽입되어 고정되는 구조를 갖는다.
즉, 상기 제1 결합부(52)와 제2 결합부(53)의 머리부(52a, 53a)가 상기 진동흡수부(51)에 소정깊이로 삽입되어 상기 진동흡수부(51)의 일단 및 타단에는 상기 나사부(52b,53b)가 돌출되어 있는 것이다.
여기서, 상기 제1 결합부(52)와 제2 결합부(53)의 머리부(52a, 53a)는 상기 진동흡수부(51)의 양단에 접착제에 의해 접착되는 방법으로 고정될 수 있으며, 이 경우, 상기 진동흡수부(51)의 양단에는 상기 머리부(52a, 53a)의 외경과 동일한 크기의 홈(도시안함)을 형성하여 상기 머리부(52a, 53a)를 접착시킨다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프고정구는 상기 진동흡수부(51)가 탄성고무, 연질 성형 수지 등의 탄성부재이므로, 상기 진동흡수부(51)의 형성 시 상기 제1 결합부(52)와 제2 결합부(53)의 머리부(52a, 53a)를 상기 진동흡수부(51)에 소정깊이로 삽입하여 형성함으로써, 일체형으로 할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예는, 상기 공기펌프(20)의 구동으로 진동이 발생하더라도 탄성력을 가진 진동흡수부(51)에서 진동을 흡수하여 공기펌프(20)의 진동이 상기 플레이트(60)에 전달되지 않으므로 소음의 발생을 크게 줄일 수 있으며, 전술한 본 발명의 일실시예와 동일한 효과를 낼 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
본 발명에 따른 연료전지 시스템에 의하면, 연료펌프 혹은 공기펌프의 구동 시 발생하는 진동을 흡수하여 소음을 크게 감소시키도록 함으로써, 연료전지의 작동환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (16)
- 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부; 및연료 탱크에 연결 설치되어 연료를 공급하는 연료펌프를 구비한 연료 공급부로 구성되며,상기 연료펌프와 산화제 공급펌프를 연료전지의 본체 플레이트에 결합하여 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하기 위한 펌프고정구가 설치되되,상기 펌프고정구는 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부;상기 진동흡수부의 일단에 고정되고 상기 펌프에 결합되는 제1 결합부; 및상기 진동흡수부의 타단에 고정되고 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 제2 결합부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 진동흡수부는 소정의 탄성력을 지닌 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 진동흡수부는 원통형 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 진동흡수부는 고무로 되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 제1 결합부와 제2 결합부는 상기 진동흡수부에 고정되는 머리부와, 상기 펌프 및 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 나사부로 구성되어 나사체결되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제5항에 있어서,상기 제1 결합부와 제2 결합부의 머리부는 상기 진동흡수부에 접착제에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제5항에 있어서,상기 제1 결합부와 제2 결합부의 머리부는 상기 진동흡수부에 소정깊이로 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부;연료 탱크에 연결 설치되어 연료를 공급하는 연료펌프를 구비한 연료 공급부; 및산화제를 상기 전기 발생부로 공급하는 산화제 공급펌프를 구비한 산화제 공급부로 구성되며,상기 연료펌프와 산화제 공급펌프를 연료전지의 본체 플레이트에 결합하여 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하기 위한 펌프고정구가 설치되되,상기 펌프고정구는 펌프의 구동에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 진동흡수부;상기 진동흡수부의 일단에 고정되고 상기 펌프에 결합되는 제1 결합부; 및상기 진동흡수부의 타단에 고정되고 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 제2 결합부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제8항에 있어서,상기 전기 발생부에서 미반응된 연료를 회수하여 재순환시키기 위한 재순환 탱크와,상기 연료 탱크의 연료와 상기 재순환 탱크의 저농도 연료를 혼합하여 공급하는 혼합 탱크가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제8항 또는 제9항에 있어서,상기 진동흡수부는 소정의 탄성력을 지닌 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 진동흡수부는 원통형 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 진동흡수부는 고무로 되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제9항에 있어서,상기 제1 결합부와 제2 결합부는 상기 진동흡수부에 고정되는 머리부와, 상기 펌프 및 연료전지의 본체 플레이트에 결합되는 나사부로 구성되어 나사체결되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제13항에 있어서,상기 제1 결합부와 제2 결합부의 머리부는 상기 진동흡수부에 접착제에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제13항에 있어서,상기 제1 결합부와 제2 결합부의 머리부는 상기 진동흡수부에 소정깊이로 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
- 제8항에 있어서,상기 연료 공급부는, 상기 연료 탱크와 전기 발생부 사이에 배치되어 상기 연료 탱크로부터 연료를 공급받아 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스를 전기 발생부로 공급하는 개질기를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
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Citations (1)
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US7575822B2 (en) * | 2003-04-09 | 2009-08-18 | Bloom Energy Corporation | Method of optimizing operating efficiency of fuel cells |
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