KR100778575B1 - 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스택의 출구단에서 배출되는 습공기중에 포함된 카본 성분이 가습기로 공급되어 발생되는 문제점을 해결하여 상기 가습기의 가습 성능을 향상시키고, 리저버로 순수하게 물만 공급하여 스택에 재사용할 수 있도록 가습기의 내측 상부에 길이 방향을 따라 설치되며 스택의 출구단에서 배출되는 습공기 중에 포함된 카본을 필터링 하기 위한 필터부; 상기 필터부의 일측 단부에 설치되며 상기 필터부의 전후 압력 차를 감지하는 차압센서; 상기 차압센서와 연결 설치되며 기준 압력차보다 커질 경우에 이를 전기 신호로 변환하는 디지털 소자; 및 상기 디지털 소자와 연결 설치되어 작동되며 상기 필터부의 교체 시기를 알리는 알람부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기에 관한 것이다.

스택, 필터, 가습기, 차압센서

Description

연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기{The filter integrated humidifier installed at fuel cell vehicle}

도 1은 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2 : 스택 100 : 필터부

200 : 차압센서 300 : 디지털 소자

400 : 알람부

본 발명은 스택의 출구단에서 배출되는 습공기중에 포함된 카본 성분이 가습기로 공급되어 발생되는 문제점을 해결하여 상기 가습기의 가습 성능을 향상시키고, 리저버로 순수하게 물만 공급하여 스택에 재사용할 수 있는 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지 차량에 설치되는 스택 운전시 카본이 발생되며, 상기한 카본은 공기와 수소 라인을 통해 외부로 방출된다.현재는 상기한 스택에서 배출되는 카본을 필터링 하기 위한 별도의 설비가 연료전지 차량에 장착되어 있지 않으며, 아직까지 상기한 카본 발생이 심각한 고려의 대상이 아니었다. 상기와 공기와 수소 라인을 통해 흘러나온 카본은 배관에 축적되거나 응축수통으로 흘러 들어와 냉각수 리저버로 이동하게 된다.

배관에 축적된 카본은 공기와 수소의 흐름을 방해하고, 냉각수 리저버로 흘러 들어간 카본은 다시 스택으로 순환되어 스택의 냉각수 유로에 축적되어 냉각수 순환을 방해하게 된다. 이로 인해 스택의 성능이 저하되고, 효율이 떨어지게 되며 가습기의 성능이 저하되는 문제점을 야기시켰다. 상기한 가습기의 성능 저하는 스택으로 공급되는 가습량을 감소시켜 스택의 성능을 저하시키고, 전체적인 연료전지 차량의 효율을 저하 시키는 문제점을 발생시켰다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가습기에 일체화된 필터부를 설치하여 가습기의 가습 성능과 스택에 안정적인 가습이 가능한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기는 가습기의 내측 상부에 길이 방향을 따라 설치되며 스택의 출구단에서 배출되는 습공기 중에 포함된 카본을 필터링 하기 위한 필터부; 상기 필터 부의 일측 단부에 설치되며 상기 필터부의 전후 압력 차를 감지하는 차압센서; 상기 차압센서와 연결 설치되며 기준 압력차보다 커질 경우에 이를 전기 신호로 변환하는 디지털 소자; 및 상기 디지털 소자와 연결 설치되어 작동되며 상기 필터부의 교체 시기를 알리는 알람부를 포함하여 구성된다.

상기 알람부는 점등 가능한 발광 다이오드 또는 부저가 사용되도록 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기의 작동 상태도 이다.

첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 가습기(10)의 내측 상부에 길이 방향을 따라 설치되며 스택(2)의 출구단에서 배출되는 습공기 중에 포함된 카본을 필터링 하기 위한 필터부(100); 상기 필터부(100)의 일측 단부에 설치되며 상기 필터부(100)의 전후 압력 차를 감지하는 차압센서(200); 상기 차압센서(200)와 연결 설치되며 기준 압력차보다 커질 경우에 이를 전기 신호로 변환하는 디지털 소자(300); 및 상기 디지털 소자(300)와 연결 설치되어 작동되며 상기 필터부(100)의 교체 시기를 알리는 알람부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 알람부(400)는 점등 가능한 발광 다이오드 또는 부저가 사용되도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 연료전지 차량의 작동이 이루어지면서 블로워(3)을 통해 신선한 공기가 가습기(10)로 공급된 공기는 스택(2)의 출구단에서 배출되는 습공기와 교차 이동되면서 가습되어 상기 스택(2)으로 공급된다. 이와 동시에 스택(2)으로 수소가 공급되어 공기와 반응하여 전기를 생산한 후에 상기 스택(2)의 출구단에서 카본이 함유된 습공기가 가습기(10)의 상측으로 공급된다.

첨부된 도 2를 참조하면, 가습기(10)로 공급된 습공기에 포함된 카본은 필터부(100)를 통과하면서 화살표 방향을 따라 이동하게 된다. 이와 동시에 블로워(3)를 통해 공급된 건조 상태의 외기는 가습기(10)의 a로 공급되어 b로 이동하게 된다. 상기한 가습기(10)에는 중공사막 필터(20)를 통과하면서 필터부(100)를 통과하여 카본이 제거된 습공기와 교차되면서 상기한 건조 공기는 가습되어 스택(2)으로 공급되고 상기 중공사막 필터(20)를 통과한 습공기는 리저버(6)로 이동되어 저장된다, 상기한 리저버(6)에 저장된 물은 카본 성분이 포함되지 않아 스택(2)으로 가습시에 카본 성분이 없는 순수한 물만 가습이 이루어지게 된다.

상기와 같이 작동되는 필터부(100)는 장기간 사용하게 되면서 필터부(100)상에 카본이 축적되어 필터부(100)의 전, 후를 통과하는 압력에 차이가 발생되면, 상기한 압력 차이를 차압센서(200)가 감지하여 디지털 소자(300)에 전달한다. 상기한 디지털 소자(300)는 차압센서(200)에서 정송된 신호를 바탕으로 기준 압력차 보다 압력차가 커질 경우에 알람부(400)에 구비된 발광 다이오드 또는 부저를 작동시켜 운전자에게 이를 알리게 된다.

상기와 같은 알람부(400)의 작동을 인지한 운전자는 필터부(100)를 새것으로 교환하여 사용하면 된다.

한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기는 가습기의 성능을 최적의 상태로 유지할 수 있어 가습량이 증대되고, 리저버로 카본이 미 함유된 물만 공급할 수 있어서 스택의 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 가습기에 불순물이 첨가되지 않아 가습기의 수면이 연장되고, 필터부의 교체 시기를 운전자가 인지할 수 있어 차량에 대한 운전자의 신뢰가 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 연료전지 차량에 설치되는 가습기에 있어서,

   상기 가습기의 내측 상부에 길이 방향을 따라 설치되며 스택의 출구단에서 배출되는 습공기 중에 포함된 카본을 필터링 하기 위한 필터부;

   상기 필터부의 일측 단부에 설치되며 상기 필터부의 전후 압력 차를 감지하는 차압센서;

   상기 차압센서와 연결 설치되며 기준 압력차보다 커질 경우에 이를 전기 신호로 변환하는 디지털 소자; 및

   상기 디지털 소자와 연결 설치되어 작동되며 상기 필터부의 교체 시기를 알리는 알람부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 알람부는 점등 가능한 발광 다이오드 또는 부저가 사용되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량에 설치되는 필터 일체형 가습기.

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