KR101006161B1 - 연료전지의 가습장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료전지의 가습장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연료전지에 공급되는 연료가스에 수분을 공급하는 가습장치의 내부에 가습기 내의 물이 연료가스를 따라 함께 공급되는 것을 방지하는 수액분리부가 구비되고, 또한, 배출되는 연료가스의 습도를 제어하는 건구가열부를 복수의 갯수로 배치함으로써, 배출관 내의 온도분포차에 따른 수분의 응축을 방지하는 연료전지의 가습장치에 관한 것이다.

Description

연료전지의 가습장치 {Apparatus for Humidification of Fuelcell}

본 발명은 연료전지의 가습장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배출관 내의 온도분포차에 따른 수분의 응축을 방지하는 연료전지의 가습장치에 관한 것이다.

최근 화석연료의 고갈과 환경오염으로 인하여 대체연료개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그 중에서 특히, 환경 오염 물질을 배출하지 않는 무공해 대체 에너지원으로서 연료전지가 떠오르고 있다. 연료전지는 수소와 산소의 화학적 반응을 통하여 전력을 발생시키는 에너지원으로서, 대기중에서 쉽게 얻을 수 있는 수소와 산소를 원료로 사용하며, 전력 생성 후 화학반응의 결과물인 물 외에는 발생시키지 않는다는 장점이 있다.

이와같은 연료전지는 수소와 산소가 전해질막을 통과하여 만나 화학반응을 일으키며 전력을 발생하는 원리를 이용한다. 이때, 수소가 전해질막을 용이하게 통과하여 산소와 만나 화학반응을 일으키기 위해서는 수소, 또는 산소에 적당량의 수분을 공급해 주는 것이 필수적이다. 따라서, 연료전지의 내부에 공급되는 연료, 즉, 수소 및 산소는 전력 발생 효율을 증가시킬 수 있도록 수분을 공급하기 위해 가습장치를 구비하는 것이 일반적이다. 통상적으로 사용되는 연료전지의 가습장치는 크게 버블러 타입, 인젝션 타입으로 나뉘어 진다.

버블러 타입 가습기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 물이 채워진 가습기통(110)에 연료유입관(120)과 연료배출관(130)을 형성하고, 상기 연료유입관(120)의 말단은 상기 가습기통(110) 내의 물 속에 잠기도록 배치 함으로써, 연료유입관(120)을 통하여 들어온 연료가스가 물속을 통과하여 연료배출관(130)으로 배출되도록 하는 구성을 가지고 있다. 이러한 구성을 통하여, 물을 통과하는 연료가스에 수분이 공급되며, 수분이 공급된 연료가스는 상기 연료배출관(130)을 통하여 연료전지로 공급된다. 이때 연료배출관(130)에는 배출되는 연료가스의 온도를 제어하기 위한 가열부(140)가 부설된다. 상기 버블러 타입 가습기는 이러한 가열부(140)를 통하여 연료가스의 온도를 제어하며, 연료가스의 온도에 따라 습도가 변하는 원리를 이용하여 습도를 제어한다.

그러나 이와같은 구성의 버블러 타입 가습기는 연료배출관(130) 쪽의 임의의 지점에 배치된 가열부(140)를 통하여 한 곳에서만 일정한 열을 공급해주기 때문에 연료배출관(130) 내의 온도 분포에 기울기가 발생한다. 또한, 원하는 온도를 맞추기 위하여 연료배출관(130)의 말단의 온도는 낮아질 수 밖에 없고, 이로 인하여 연료가스가 함유하고 있는 수분이 응축되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 수분의 조절이 어려워지는 단점이 있었다. 또한, 연료유입관(120)을 통하여 공급되는 연료가스의 유량이 늘어나게 되면, 상기 가습기통(110)에 저장되어 있는 물이 연료가스를 따라 연료배출관(130) 쪽으로 함께 빨려들어가는 현상이 발생하는 단점이 있었 다.

한편, 종래의 인젝션 타입의 가습기는 도 3에 도시된 바와 같이, 연료관(210)에 수분을 공급할 수 있는 수분공급관(220)을 삽입하는 방식으로 연료가스에 수분을 공급한다. 상기 인젝션 타입의 가습장치는 습도를 측정할 수 있는 습도계를 배출구 측에 설치하고(미도시), 이를 통하여 습도를 측정함으로써 측정된 습도에 따라서 연료가스에 포함된 수분량을 제어하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이러한 인젝션 타입의 가습기는 가격이 비싸며, 제어가 어렵고, 장착된 습도계의 성능에 따라서 정확성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 연료전지에 공급되는 연료가스에 수분을 공급하는 가습장치 내부에 가습기 내의 물이 연료가스를 따라 함께 공급되는 것을 방지하는 수액분리부가 구비되고, 또한, 배출되는 연료가스의 습도를 제어하는 건구가열부를 복수의 갯수로 배치함으로써, 배출관 내의 온도분포차에 따른 수분의 응축을 방지하는 연료전지의 가습장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

연료전지로 공급되는 연료가스의 습도를 조절하는 연료전지의 가습장치에 있어서, 상기 연료가스에 공급할 물을 저장하도록, 그 내부가 비어있는 밀폐된 구조의 가습기통, 상기 가습기통의 내부의 물에 잠기도록 그 가열부가 배치되어 상기 가습기통 내부에 저장된 물의 온도를 조절하는 습구가열부, 상기 가습기통의 상단에 관통하여 결합되며, 연료가스를 상기 가습기통으로 공급하는 연료유입관, 상기 가습기통의 상단에 관통하여 결합되며, 가습기통의 내부의 물을 통과하여 배출되는 연료가스를 통과시키는 연료배출관, 및 상기 가습기통의 외부에서 상기 연료배출관의 외부에 두개 이상 배치되어 상기 연료배출관으로 열을 공급하는 건구가열부를 포함하며, 상기 연료유입관의 출구는 상기 가습기통 내에 저장된 물 속에 잠기도록 배치되고, 상기 연료배출관의 입구는 상기 가습기통 내에 저장된 물 표면으로부터 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 건구가열부는 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가습기통의 내부에서 상기 연료배출관의 입구와 연결되어 상기 연료배출관으로 유입되는 연료가스와 물을 분리하는 수액분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액분리부는, 원통형의 모양을 가지며, 유입된 연료가스가 내면을 따라 흐르며 연료가스와 물을 분리하는 기능을 하는 몸통부, 상기 연료가스가 유입되며, 상기 몸통부의 외면의 법선방향으로 연결되는 입구, 상기 몸통부의 상단에 연결되고, 상기 연료배출관과 연결되며, 물과 분리된 연료가스가 배출되는 출구, 및 상기 몸통부의 하단에 연결되며, 상기 연료가스로부터 분리된 물이 중력에 의하여 배출되는 물배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본원 발명은,

가습기통 내에 수액분리부를 구비함으로써 연료배출관을 통하여 배출되는 연료가스가 상기 가습기통 내의 물과함께 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 연료배출관에 복수의 건구가열부를 배치함으로써, 배출구 내의 온도 기울기를 최소화하여 배출구 내에서 수분이 응축되는 것을 방지하는 효과가 있으 며, 이에따라 가격이 싼 버블러 타입 가습기를 사용하면서도 습도를 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 수액분리부가 가습기통의 내부에 배치되기 때문에, 가습기통 내부에 저장된 물의 온도를 조절하는 습구가열부에 의하여 별도로 온도를 유지할 필요가 없는 효과가 있다.

아래에서 기술할 연료가스는 연료전지의 수소극에 공급되는 수소연료가스 뿐만 아니라, 공기극에 공급되는 공기가스를 포함하며, 따라서, 본원 발명의 가습장치는 연료전지의 연료극 및 공기극에서 모두 사용 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 4는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지의 가습장치를 나타내는 사시도, 도 5는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지의 가습장치를 나타내는 정면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 연료전지 가습장치는 가습기통(10), 연료유입관(20), 연료배출관(30), 습구가열부(40), 수액분리부(50) 및 건구가열부(60)를 포함한다,

가습기통(10)은 본원 발명의 연료전지 가습장치가 적용되는 연료전지 시스템의 연료가스 공급부로부터 유입되는 건조상태의 연료가스를 통과시키며 수분을 공 급하는 기능을 하며, 이를 위하여 내부에 물을 저장하는 기능을 한다. 상기 가습기통(10)은 도시된 바와 같이, 내부가 비어있는 밀폐된 구조를 가지며, 상부에 입구와 출구를 형성하여, 연료가스를 흡입하고, 배출할 수 있도록 형성된다. 상기 가습기통(10)은 또한, 물을 공급 받을 수 있도록 별도의 물 공급구가 부설될 수 있다(미도시).

연료유입관(20)은 상기 가습기통(10)의 입구에 결합된 연료관으로써, 상기 연료유입관(20)의 입구는 연료가스를 공급하는 연료가스 공급부(미도시)와 연결되고, 상기 연료유입관(20)의 출구는 상기 가습기통(10) 내부에 저장된 물속에 잠기도록 배치된다. 즉, 상기 연료유입관(20)은 도시된 바와 같이, 상기 가습기통(10)의 천정면을 관통하여 결합되며, 상기 연료유입관(20)을 통하여 상기 가습기통(10)의 내부로 배출되는 연료가스가 물 속에 공급될 수 있도록 출구가 물 속에 잠기도록 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 연료공급부로부터 공급되어 연료유입관(20)을 통해 공급되는 연료가스는 상기 연료유입관(20)의 출구를 통하여 배출되며 상기 가습기통(10)의 내부에 저장된 물을 통과함으로써 수분을 공급받는다.

연료배출관(30)은 상기 가습기통(10)의 출구에 결합된 연료관으로써, 그 입구는 상기 가습기통(10)의 안쪽 상부에 위치하며, 출구는 연료를 공급받을 연료전지(미도시)와 연결된다. 상기 연료배출관(30)의 입구는 상기 가습기통(10)에 저장된 물이 상기 연료배출관(30)을 따라 배출되지 않도록 상기 가습기통(10)의 내부에 저장된 물이 닿지 않을 정도로 수면에서 소정의 거리를 이격시켜서 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 연료배출관(30)은 도시된 바와 같이, 상기 가습기 통(10)의 천정면을 관통하여 결합되며, 그 입구가 상기 가습기통(10)에 저장된 물에 닿지 않도록 소정의 거리를 유지하여 배치된다. 위와같은 구성으로 가습기통(10)에 저장된 물을 통과한 연료가스는 상기 연료배출관(30)을 통과하여 연료전지로 공급된다. 상기 연료배출관(30)은 또한, 후술할 건구가열부(60)에 의하여 열을 공급받는다. 따라서, 상기 연료배출관(30)은 공급받은 열을 그 내부를 통과하여 흐르는 연료가스에 전달할 수 있도록 열 전달율이 높은 금속 또는 합금을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

습구가열부(40)는 상기 가습기통의 내부에 저장된 물의 온도를 조절하기 위하여 상기 가습기통(10)의 내부에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 다시말해서 상기 습구가열부(40)의 발열되는 부분 즉, 가열부가 상기 가습기통의 내부에 저장된 물에 잠기도록 배치됨으로써, 발생되는 열을 가습기통에 저장된 물에 효과적으로 전달할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 습구가열부(40)는 통상적으로 전력을 입력받아서 열을 발생하는 공지의 기술을 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 습구가열부(40)는 도시된 바와 같이, 발열선을 이용한 코일을 포함하여 구성될 수 있으며, 이를 통하여 외부로부터 전력을 입력받아 상기 가습기통(10)의 내부에 위치한 발열선을 통하여 열을 발생하고, 발생된 열이 상기 가습기통(10) 내부에 저장된 물에 공급되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 습구가열부(40)는 그 외에도 물의 온도를 조절하기 위한 다른 공지의 기술이 적용될 수 있으며, 상기 가습기통(10)의 외부에 부착되어 상기 가습기통(10)의 내부로 열을 공급하는 방법이 사용될 수도 있다.

수액분리부(50)는 상기 연료배출관(30)의 입구에 연결된다. 상기 수액분리부(50)는 상기 가습기통(10)의 내부에 저장된 물이 연료배출관(30)을 통하여 연료와 함께 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 설치된다. 상기 가습기통(10)에 저장된 물을 통과하여 지나가는 연료가스는 그 유량이 많아지게 되면 연료가스와 함께 출구쪽으로 물이 빨려올라가는 현상이 발생한다. 또한, 연료가스가 물을 통과함에 따라서 수막으로 이루어진 버블이 발생할 수 있으며, 연료가스와 함께 상기 연료배출관(30)으로 유입될 수 있다. 따라서, 상기와 같이, 필요없는 물이 상기 연료배출관(30)을 따라 직접 배출되는 것을 방지하기 위하여, 수액분리부(50)를 설치함으로써, 상기 가습기통(10)에 저장된 물을 통과하며 수분을 흡수한 연료가스를 따라 물이 함께 배출되는 것을 방지한다. 상기 수액분리부(50)의 자세한 사항은 후술한다.

건구가열부(60)는 상기 연료배출관(30)의 외부에 설치되어 상기 연료배출관(30)으로 열을 공급하는 기능을 한다. 상기 건구가열부(60)는 상기 습구가열부와 마찬가지로 통상적으로 전력을 입력받아서 열을 발생하는 공지의 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 건구가열부(60)는 도시된 바와 같이, 발열선을 이용한 코일을 포함하여 구성될 수 있으며, 이를 통하여 전력을 입력받아 열을 발생하고, 발생된 열을 상기 연료배출관(30)으로 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 본원 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 연료배출관(30)의 외부에 복수의 건구가열부(60)가 설치되며, 따라서, 상기 연료배출관(30)에 일정하게 열이 공급될 수 있다. 상기 건구가열부(60)는 상기 연료배출관(30)에 열을 공급함으로써, 배출되는 연료가스의 습도를 조절하는 기능을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 배출되는 연료가스의 습 도는 온도에 따라서 일정한 습도를 가지게 된다. 따라서, 연료배출관(30)에 일정한 열을 공급함으로써, 그 내부를 통과하여 배출되는 연료가스의 습도는 일정하게 조절된다. 또한, 본원 발명은 복수의 건구가열부(60)를 사용함에 따라서, 열을 공급하는 위치가 분산되기 때문에 연료배출관(30)의 내부에 어느 위치에서도 일정하게 온도를 유지할 수 있는 장점이 있다. 본원 발명의 건구가열부는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 건구가열부(60)를 연료배출관(30)을 따라 일정한 간격으로 배치하고, 동일한 열을 가함으로써, 상기 연료배출관(30)에 가해지는 열이 골고루 공급되도록 할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 수액분리부(50)를 나타낸다.

상기 수액분리부(50)는 상술한 바와 같이, 상기 가습기통(10)의 내부에 배치되며, 상기 가습기통(10)의 상부에 위치한 연료배출관(30)의 입구에 연결된다. 상기 수액분리부(50)는 도시된 바와 같이, 입구(51), 출구(52), 몸통부(53) 및 물배출구(54)를 가지고 있으며, 수분이 흡수된 연료가스가 상기 입구(51)를 통하여 도 7a에 도시된 화살표방향을 따라 공급되고, 공급된 연료가스는 몸통부(53)를 통과하여 출구(52)를 통해 연료배출관(30)으로 빠져나간다. 상기 몸통부(53)는 원통형의 모양을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 입구(51)는 상기 몸통부(53)의 외면의 법선 방향으로 결합되도록 배치되며, 원통형으로 형성된 몸통부(53)의 안쪽 면을 바라보도록 배치된다. 따라서, 상기와 같은 수액분리부(50)의 구조를 통하여, 입 구(51)를 통하여 들어온 연료가스는 관성에 의하여 원통형의 몸통부(53)의 내부면을 따라 회전하며 진행하고, 회전에 의하여 원심력이 발생하여 연료가스와 물이 분리된다. 이와같은 과정을 통해서 물이 분리된 연료가스는 상기 수액분리부(50)의 상부에 형성된 출구(52)를 따라 배출되고, 분리된 물은 그 무게에 의하여 상기 수액분리부(50)의 하부에 형성된 물배출구(54)를 통하여 밑으로 배출되어 상기 가습기통(10)에 저장된 물과 합류된다.

도 8는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지의 가습장치를 따라 흐르는 연료가스의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.

먼저 연료유입관(20)을 통하여 연료가스가 유입된다. 유입되는 연료가스의 공급은 본원 발명의 연료전지의 가습장치가 설치될 연료전지 시스템(미도시)의 연료 공급부에서 이루어진다. 연료 공급부를 통해 공급된 연료가스는 상기 연료유입관(20)을 따라 흐른다(S001).

상기와 같이 연료유입관(20)을 통과하여 흐르는 연료가스는 상기 가습기통(10)의 내부에 저장된 물속에서 배출되고, 가스상태의 연료가스는 물을 통과하여 위로 올라가며 수분을 공급받는다(S002).

수분을 공급받은 연료가스는 상기 가습기통(10)의 상부로 올라가고, 상기 가습기통(10)의 상부에 설치된 수액분리부(50)로 유입된다(S003). 이때, 상기 연료가스와 함께 상기 가습기통(10)에 저장된 물이 함께 수액분리부(50)로 유입될 수 있다.

상기 수액분리부(50)를 통과하는 연료가스는 수액분리부(50)를 통과하며 발생하는 원심력에 의하여 함께 유입된 물과 분리된다(S004). 즉, 연료가스는 상기 수액분리부(50)의 입구를 통해 유입된 뒤 원통형의 몸체부(53)를 따라 통과하면서 회전하고, 이에 따라 발생하는 원심력에 의하여 물과 분리된다.

물과 분리된 연료가스는 상기 수액분리부(50)의 상부에 형성된 출구(52)로 빠져나가고 분리된 물은 상기 수액분리부(50)의 하단에 배치된 물배출구(54)로 중력에 의하여 배출된다(S005).

출구(52)로 빠져나온 연료가스는 수액분리부(50)의 출구(52)와 연결된 연료배출관(30)을 따라 흐른다(S006).

상기 연료배출관(30)을 따라 흐르는 연료가스는 상기 연료배출관(30)의 주변에 배치된 건구가열부(60)를 통하여 열을 공급받는다(S007). 상기 건구가열부(60)는 상기 연료배출관(30)의 외부에서 상기 연료배출관(30)으로 직접 열을 공급하고, 열을 잘 전달하는 금속으로 형성된 연료배출관(30)은 공급받은 열을 내부에 흐르는 연료가스로 전달한다. 이때, 상기 건구가열부는 두개 이상 설치되며, 복수의 지점에서 열을 공급하므로, 상기 연료배출관(30) 내부의 온도가 고르게 분포된다.

상기 연료배출관(30)을 통과하여 흐르며 열을 공급 받은 연료가스는 공급받은 열에 의하여 습도가 조절되어 연료전지로 공급된다(S008).

도 9는 종래의 가열방식을 사용한 가습장치의 연료배출관 내의 온도 분포를 나타는 그래프이며, 도 10는 본원 발명의 건구가열부를 사용한 가습장치의 연료배 출관 내의 온도 분포를 나타내는 그래프이다.

종래의 가습장치는 상술한 바와 같이, 연료가 지나가는 연료배출관의 외부에 배치된 하나의 건구가열부를 사용하여 일정한 열을 공급하므로, 연료배출관에서 건구가열부가 배치된 위치에 열이 집중되어 공급된다. 따라서, 연료배출관 내의 온도분포는 도 9에 도시된 바와같이 기울어진 모양을 나타내며, 연료배출관 내의 온도분포가 고르지 못하게 된다. 이러한 경우에, 온도가 상대적으로 낮은 부분에서는 연료에 포함된 수분이 응축될 수 있고, 그대로 연료전지로 응축된 물이 유입될 수 있다는 단점이 있다.

그러나 본원 발명의 가습장치는 연료배출관(30)의 외부에 복수의 건구가열부(60)를 배치하고 이에따라 복수의 가열지점에서 상기 연료배출관(30)으로 일정한 열을 공급할 수 있으므로, 도 10에 도시된 바와 같이, 연료배출관(30) 내의 온도 분포의 기울기는 최소화 될 수 있다. 이와같이 연료배출관(30) 내의 온도분포가 골고루 퍼지기 때문에 수분이 응축되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이와같이 온도분포를 고르게 하기 위하여, 상기 연료배출관(30) 주위에 배치된 복수의 건구가열부(60)는 일정한 간격을 이루며 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

이상으로 본 발명의 연료전지의 가습장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하 다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 종래의 버블러 타입 가습기의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이다.

도 2는 종래의 버블러 타입 가습기의 개략적인 구조를 나타내는 정면도이다.

도 3은 종래의 인젝션 타입 가습기의 개략적인 구조를 나타낸다.

도 4는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지의 가습장치를 나타내는 사시도이다.

도 5는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지의 가습장치를 나타내는 정면도이다.

도 6는 연료가스의 온도와 습도비율의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 7은 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 수액분리부(50)를 나타낸다.

도 8는 본원 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지의 가습장치를 따라 흐르는 연료가스의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.

도 9는 종래의 가열방식을 사용한 가습장치의 연료배출관 내의 온도 분포를 나타는 그래프이다.

도 10는 본원 발명에 따른 복수의 건구가열부를 사용한 가습장치의 연료배출관 내의 온도 분포를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *

10 : 가습기통 20 : 연료유입관

30 : 연료배출관 40 : 습구가열부

50 : 수액분리부 51 : 입구

52 : 출구 53 : 몸통부

54 : 물배출구 60 : 건구가열부

110 : 종래의 버블러타입 가습기의 가습기통

120 : 종래의 버블러타입 가습기의 연료유입관

130 : 종래의 버블러타입 가습기의 연료배출관

140 : 종래의 버블러타입 가습기의 가열부

210 : 인젝션타입의 연료관 220 : 인젝션타입의 수분공급관

Claims (4)

1. 연료전지로 공급되는 연료가스의 습도를 조절하는 연료전지의 가습장치에 있어서,

   상기 연료가스에 공급할 물을 저장하도록, 그 내부가 비어있는 밀폐된 구조의 가습기통;

   상기 가습기통의 내부의 물에 잠기도록 그 가열부가 배치되어 상기 가습기통 내부에 저장된 물의 온도를 조절하는 습구가열부;

   상기 가습기통의 상단에 관통하여 결합되며, 연료가스를 상기 가습기통으로 공급하는 연료유입관;

   상기 가습기통의 상단에 관통하여 결합되며, 가습기통의 내부의 물을 통과하여 배출되는 연료가스를 통과시키는 연료배출관; 및

   상기 가습기통의 외부에서 상기 연료배출관의 외부에 두개 이상 배치되어 상기 연료배출관으로 열을 공급하는 건구가열부를 포함하며,

   상기 연료유입관의 출구는 상기 가습기통 내에 저장된 물 속에 잠기도록 배치되고, 상기 연료배출관의 입구는 상기 가습기통 내에 저장된 물 표면으로부터 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 가습장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 건구가열부는 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 가습장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 가습기통의 내부에서 상기 연료배출관의 입구와 연결되어 상기 연료배출관으로 유입되는 연료가스와 물을 분리하는 수액분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 가습장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 수액분리부는,

   원통형의 모양을 가지며, 유입된 연료가스가 내면을 따라 흐르며 연료가스와 물을 분리하는 기능을 하는 몸통부;

   상기 연료가스가 유입되며, 상기 몸통부의 외면의 법선방향으로 연결되는 입구;

   상기 몸통부의 상단에 연결되고, 상기 연료배출관과 연결되며, 물과 분리된 연료가스가 배출되는 출구; 및

   상기 몸통부의 하단에 연결되며, 상기 연료가스로부터 분리된 물이 중력에 의하여 배출되는 물배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 가습장치.

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