KR101129196B1 - System recirculating hydrogen of a fuel cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스택 입출구의 압력차를 크게하여 연료전지의 수소극으로 역확산되는 액적을 제거할 수 있도록 한 연료전지의 수소 재순환 시스템에 관한 것으로서, 수소탱크(50)의 제1공급라인(1)에서 분기된 제2공급라인(2)과, 상기 제1, 2공급라인(1, 2)에서 공급되는 수소를 고속 분사하여 스택(52)으로 각각 공급함과 아울러 스택(52)의 공기극(55)에서 발생하여 역확산되는 액적과 수소를 순차 순환시켜서 스택(52) 입구와 출구의 압력차이를 증가시키도록 제1, 2순환라인(3, 4)이 연결 설치된 제1, 2이젝터(5, 6)를 포함한다.
따라서, 본 발명은 2개의 이젝터를 설치하여 스택의 입구 및 출구측 압력차이를 크게 함으로써 출구측인 공기극으로부터 액적이 역확산하는 것을 감소시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.The present invention relates to a hydrogen recycling system of a fuel cell in which a pressure difference between a stack inlet and outlet can be increased to remove droplets despreading into a hydrogen electrode of a fuel cell, and the first supply line 1 of a hydrogen tank 50 is provided. The second supply line 2 branched from and the hydrogen supplied from the first and second supply lines 1 and 2 are sprayed at high speed and supplied to the stack 52, respectively, and the cathode 55 of the stack 52 is provided. First and second ejectors 5 and 6 connected to the first and second circulation lines 3 and 4 so as to increase the pressure difference between the inlet and the outlet of the stack 52 by sequentially circulating droplets and hydrogen which are generated and deproliferated in ).
Therefore, the present invention has the effect of reducing the despreading of droplets from the air electrode on the outlet side by providing two ejectors to increase the pressure difference between the inlet and outlet sides of the stack.

Description

연료전지의 수소 재순환 시스템{System recirculating hydrogen of a fuel cell}System recirculating hydrogen of a fuel cell

본 발명은 연료전지의 수소 재순환 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스택 입출구의 압력차를 크게하여 연료전지의 수소극으로 역확산되는 액적을 제거할 수 있도록 한 연료전지의 수소 재순환 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydrogen recycling system of a fuel cell, and more particularly, to a hydrogen recycling system of a fuel cell capable of removing a droplet diffused back into a hydrogen electrode of a fuel cell by increasing a pressure difference between a stack inlet and an outlet. .

일반적으로, 연료전지 시스템은 연료가 가지고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전시스템으로서, 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료(수소)를 공급하는 연료공급시스템, 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기중의 산소를 공급하는 공기공급 시스템, 연료전지 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료전지 스택의 운전온도를 제어하는 냉각 시스템 등을 포함하여 구성되어 있다.In general, a fuel cell system is a type of power generation system that directly converts chemical energy of a fuel into electrical energy, and includes a fuel cell stack that generates electrical energy, a fuel supply system that supplies fuel (hydrogen) to the fuel cell stack, and a fuel. It includes an air supply system for supplying oxygen in the air, which is an oxidant for electrochemical reaction, to the cell stack, and a cooling system for removing the heat of reaction from the fuel cell stack to the outside of the system and controlling the operating temperature of the fuel cell stack. .

상기 연료전지 시스템의 스택은, 전해질층의 양측에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 형성된 촉매층인 공기극(cathode) 및 연료극(anode)으로 이루어져 있다.The stack of the fuel cell system includes a cathode and an anode, which are catalyst layers formed on both sides of an electrolyte layer to allow hydrogen and oxygen to react.

특히, 상기 스택에서 생성된 수소 및 물을 분리하여 수소만을 공급하도록 구성된 수소 재순환 장치가 설치되어 있는 바, 상기 공기극에 남은 액적이 역확산하는 백 디퓨젼(Back Diffusion) 현상이 발생되어 연료극, 즉 수소극에 액적이 적층되기 때문에 수소 재순환 장치를 통해 이를 제거하게 된다.In particular, since a hydrogen recycling apparatus configured to separate hydrogen and water generated in the stack and supply only hydrogen is installed, a back diffusion phenomenon occurs in which backdrops of droplets remaining in the cathode are diffused. Since the droplets are stacked on the hydrogen electrode, they are removed by the hydrogen recycle device.

도 3은 일반적인 연료 전지의 수소 재순환 장치로서, 수소탱크(hydrogen tank)(50)와, 상기 수소탱크(50)에서 압력 레귤레이터(pressure regulator)(51)를 통해 수소가 공급되는 연료전지(fuel cell) 스택(stack)(52)과, 상기 스택(52)에서 생성된 수소와 물을 분리하도록 설치된 세퍼레이터(separator)(53)와, 상기 세퍼레이터(53)를 통과하여 분리된 물은 외부로 배출하고, 수소를 스택(52)으로 재순환시키는 순환펌프(circulation pump)(54) 또는 이젝터(ejector)로 이루어져 있다.FIG. 3 illustrates a hydrogen recycling apparatus of a general fuel cell, and includes a hydrogen tank 50 and a fuel cell in which hydrogen is supplied through a pressure regulator 51 in the hydrogen tank 50. ) A stack 52, a separator 53 installed to separate hydrogen and water generated in the stack 52, and water separated through the separator 53 are discharged to the outside. It consists of a circulation pump 54 or an ejector that recycles hydrogen to the stack 52.

즉, 상기 연료전지 스택(52)에서 생성되는 수소와 물을 세퍼레이터(53)를 통해 분리시키고 수소를 공급할 때 스택(52) 내부의 액적이 공기극(55)으로부터 연료극으로 역확산되므로, 순환펌프(54)가 이를 흡입하여 다시 스택(52)으로 공급함으로써 스택(52)이 소모하는 수소보다 더 많은 양의 수소를 공급할 수 있게 되며, 이와 동시에 스택(52) 내부에 적층된 액적을 효과적으로 제거하게 되는 것이다.
That is, when the hydrogen and water generated in the fuel cell stack 52 are separated through the separator 53 and the hydrogen is supplied, droplets inside the stack 52 are diffused back from the air electrode 55 to the fuel electrode, so that the circulation pump ( By sucking it and supplying it back to the stack 52, it is possible to supply more hydrogen than the stack 52 consumes, and at the same time to effectively remove the droplets stacked inside the stack 52. will be.

그러나, 상기한 바와 같이 순환펌프를 설치하여 수소를 스택으로 다시 순환시켜도 공기극으로 부터 연료극으로 역확산되어 적층되는 액적의 제거 효과가 낮고, 특히 스택의 입구측과 출구측의 압력차가 적기 때문에 순환펌프로 액적을 제거하기가 실질적으로 어려운 문제점이 있다. 그리고 순환펌프 구동을 위해 전력이 소모되며 회전부에서 동결된 액적으로 인해 작은 고장이 발생하는 문제점이 있다.However, as described above, even when the circulation pump is installed to circulate hydrogen back to the stack, the effect of removing droplets that are accumulated by despreading from the cathode to the anode is low, and in particular, the pressure difference between the inlet and the outlet of the stack is small. There is a problem that it is practically difficult to remove the droplets. In addition, power is consumed for driving the circulating pump and there is a problem in that a small failure occurs due to droplets frozen in the rotating part.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스택의 입구측과 출구측의 압력차이를 높여 공기극의 역확산되는 액적을 효율적으로 제거할 수 있도록 한 연료전지의 수소 재순환 시스템을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a hydrogen recycling system of a fuel cell capable of efficiently removing despread droplets of an air electrode by increasing a pressure difference between an inlet side and an outlet side of a stack. It is.

본 발명의 일실시예에 의한 연료전지의 수소 재순환 시스템은, 수소탱크의 제1공급라인에서 분기된 제2공급라인과, 상기 제1, 2공급라인에서 공급되는 수소를 고속 분사하여 스택으로 각각 공급함과 아울러, 역확산되는 스택의 공기극의 액적과 수소를 순차 순환시켜서 스택 입구와 출구의 압력차이를 증가시키도록 제1, 2순환라인이 연결 설치된 제1, 2이젝터를 포함한다.
In the hydrogen recycling system of a fuel cell according to an embodiment of the present invention, a second supply line branched from a first supply line of a hydrogen tank, and hydrogen supplied from the first and second supply lines are injected at high speed into a stack, respectively. In addition to the supply, the first and second ejectors are connected to the first and second circulation lines so as to increase the pressure difference between the stack inlet and the outlet by sequentially circulating the droplets of the cathode and the hydrogen of the despread stack.

본 발명은 2개의 이젝터를 설치하여 스택의 입구 및 출구측 압력차이를 크게 함으로써 출구측인 공기극의 액적이 역확산하는 것을 감소시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.
The present invention has the effect of reducing the despreading of droplets of the cathode on the outlet side by providing two ejectors to increase the pressure difference between the inlet and outlet sides of the stack.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지의 수소 재순환 시스템을 도시한 개략도이고,
도 2는 도1에서 이젝터에서의 공기극 액적의 역확산 상태를 도시한 개략 단면도이고,
도 3은 일반적인 연료전지의 수소 재순환 시스템을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a hydrogen recycling system of a fuel cell according to the present invention;
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the despread state of the cathode droplets in the ejector in FIG. 1;
3 is a schematic view showing a hydrogen recycling system of a typical fuel cell.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지의 수소 재순환 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2는 도1에서 이젝터에서의 공기극 액적의 역확산 상태를 도시한 개략 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a hydrogen recycling system of a fuel cell according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a cathode droplet is despread in an ejector in FIG.

상기한 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 연료전지의 수소 재순환 시스템은, 수소탱크(50)의 제1공급라인(1)에서 분기된 제2공급라인(2)과, 상기 제1, 2공급라인(1, 2)에서 공급되는 수소를 고속 분사하여 스택(52)으로 각각 공급함과 아울러 스택(52)의 공기극(55)에서 역확산되는 액적과 수소를 순차 순환시키도록 제1, 2순환라인(3, 4)이 연결 설치된 제1, 2이젝터(5, 6)로 구성되어 있다. 도면 중 미 설명 부호 (51)은 압력 레귤레이터이다.As shown in FIG. 1, the hydrogen recycling system of the fuel cell according to the present invention includes a second supply line 2 branched from the first supply line 1 of the hydrogen tank 50, and the first supply line. , The second supply line (1, 2) to supply a high-speed injection of hydrogen to the stack 52, respectively, and to sequentially circulate the droplets and hydrogen despread from the cathode 55 of the stack 52 in sequence The second circulation line (3, 4) is composed of the first, the second ejector (5, 6) installed. In the figure, reference numeral 51 is a pressure regulator.

즉, 스택(52)에서 생성되어 세퍼레이터(53)를 통과한 수소와 역확산되는 공기극의 액적을 제1, 2이젝터(5, 6)가 각각 흡입하여 스택(52)의 입구로 순환시키도록 함으로써, 수소의 순환 효율 향상 및 공기극(55)으로부터의 액적의 역확산을 개선하도록 한 것이다.That is, the first and second ejectors 5 and 6 respectively inhale and circulate to the inlet of the stack 52 by inhaling the droplets of hydrogen generated in the stack 52 and passing through the separator 53 and the depolarized cathode. This is to improve the circulation efficiency of hydrogen and to despread the droplets from the cathode 55.

상기 제1, 2이젝터(5, 6)가 스택(52)의 출구인 공기극(55)에서 나오는 수소와 역확산되는 액적을 순차적으로 흡입하여 다시 스택(52)으로 공급하게 되면, 스택(52)의 입구와 출구 사이의 압력차이가 커지게 되고, 이로 인해 출구에서 빠져나가는 물과 수소의 압력이 커져 액적이 공기극(55)으로 역확산하는 것을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.When the first and second ejectors 5 and 6 sequentially suck hydrogen from the cathode 55, which is the outlet of the stack 52, and droplets which are despread, are sequentially supplied to the stack 52. The pressure difference between the inlet and the outlet of is increased, thereby increasing the pressure of water and hydrogen exiting the outlet, thereby reducing the back diffusion of the droplets into the cathode 55.

물론, 상기 이젝터(5, 6)는 일반적인 구성으로서, 이젝터(5)만을 나타내는 도 2에 도시된 바와 같이, 모티브 유체 분사노즐(5a)과 이 노즐(5a)측에 순차적으로 형성하고, 그 사이가 좁아져서 디퓨져 트로트부(8)가 형성되는 수렴 유입노즐(7)과 발산 유출노즐(9)이 구비된다. 이러한 이젝터(5, 6)는 제1, 2공급라인(1, 2)에서 모티브 유체(motive fluid)가 노즐(5a)을 통해 공급되고, 압력을 가지는 공급 유체를 유입구(5b)를 통해 유입되는 수소, 물 및 기타의 물질과 함께 고속으로 분사시키면 디퓨져 트로트부(8)를 통과하면서, 공급유체의 압력에너지가 속도에너지로 변화되어 유출구(5c)를 통해 유출되는 것이다. 이와 같이 이젝터(5, 6)는 변환되는 빠른 속도에 의해서 흡입실내에 진공을 형성함으로서 저압의 유체를 흡입할 수 있도록 구성된 것이다.Of course, the ejectors 5 and 6 have a general configuration, and are sequentially formed on the side of the motive fluid injection nozzle 5a and the nozzle 5a, as shown in FIG. 2 showing only the ejector 5, and therebetween. It is provided with a converging inlet nozzle 7 and a diverging outlet nozzle 9 in which the diffuser trot 8 is formed narrow. The ejectors 5 and 6 are supplied with a motive fluid through the nozzles 5a in the first and second supply lines 1 and 2, and a supply fluid having pressure is introduced through the inlet 5b. When sprayed at high speed with hydrogen, water, and other substances, the pressure energy of the supply fluid is changed into velocity energy and flows out through the outlet 5c while passing through the diffuser trot 8. As described above, the ejectors 5 and 6 are configured to suck a low pressure fluid by forming a vacuum in the suction chamber at a high speed to be converted.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 수소탱크(50)에서 수소가 공급되면 이는 제1, 2공급라인(1, 2)을 통해 제1, 2이젝터(5, 6)에 공급된다.Referring to the effects of the present invention as described above, when hydrogen is supplied from the hydrogen tank 50, it is supplied to the first and second ejectors 5 and 6 through the first and second supply lines 1 and 2.

제1, 2이젝터(5, 6)에 공급된 수소는 노즐에 의해 고속으로 분사되는 바, 상기 수소의 고속 분사에 의해 이젝터 내부에는 저압이 형성된다.The hydrogen supplied to the first and second ejectors 5 and 6 is injected at a high speed by the nozzle, and a low pressure is formed inside the ejector by the high-speed injection of the hydrogen.

제1, 2이젝터(5, 6) 내부에서 저압이 형성됨과 아울러 제1, 2공급라인(1, 2)에서 스택(52)으로 수소가 공급되어 전기를 생산하고 스택(52)의 출구로 수소와 물이 빠져나오게 된다.Low pressure is formed inside the first and second ejectors 5 and 6, and hydrogen is supplied from the first and second supply lines 1 and 2 to the stack 52 to produce electricity, and to the outlet of the stack 52. And water comes out.

스택(52)의 출구로 빠져나온 물과 수소는 세퍼레이터(53)에서 물과 수소로 분리된 후, 물은 외부로 배출되고, 세퍼레이터(53)를 통과한 수소의 일부와 스택(52)의 공기극에 남은 액적의 일부를 제2순환라인(4)을 통해 제2이젝터(6)로 흡입되어 순환됨과 동시에, 세퍼레이터(53)를 통과한 수소와 스택(52)의 공기극에 남은 액적의 나머지를 제1순환라인(3)을 통해 제1이젝터(5)로 흡입되어 순환된다.After the water and hydrogen exiting the outlet of the stack 52 are separated into water and hydrogen in the separator 53, the water is discharged to the outside, and a part of the hydrogen passing through the separator 53 and the cathode of the stack 52 Part of the remaining liquid is sucked into the second ejector 6 through the second circulation line 4 and circulated, and the hydrogen remaining through the separator 53 and the remaining liquid remaining in the air electrode of the stack 52 are removed. It is sucked into the first ejector 5 through the first circulation line 3 and circulated.

이때, 상기 제1, 2이젝터(5, 6)가 거의 동시에 수소를 흡입하기 때문에 스택(52)의 입구 압력은 높아지고 출구 압력은 낮아지게 되는 바, 상기 출구측으로 수소와 물이 보다 강한 압력으로 배출된다.At this time, since the first and second ejectors 5 and 6 suck hydrogen at about the same time, the inlet pressure of the stack 52 is increased and the outlet pressure is lowered. Therefore, hydrogen and water are discharged at a higher pressure to the outlet side. do.

출구측으로 배출되는 물과 수소가 보다 강한 압력으로 배출되면 역확산되는 액적의 양이 저감되고 결과적으로, 제1, 2이젝터(5, 6)에 의해 물 및 수소가 순환되는 효율이 향상됨과 아울러 출구(공기극)으로 역확산되는 액적이 저감됨에 따라 공기극(55)에 액적이 충진되는 것을 절감시킬 수 있게 되는 것이다.When water and hydrogen discharged to the outlet side are discharged at a higher pressure, the amount of despread droplets is reduced, and as a result, the efficiency of circulating water and hydrogen by the first and second ejectors 5 and 6 is improved and the outlet As the droplets despread into the (air electrode) are reduced, it is possible to reduce the filling of the droplets in the cathode 55.

즉, 제1, 2이젝터(5, 6)에서 종래보다 많은 양의 물과 수소를 다시 스택(52)의 입구로 공급하고, 스택(52) 입구와 출구의 압력차이에 의해 출구인 공기극(55)으로 역확산되는 액적을 저감시키게 되는 것이다.That is, the first and second ejectors 5 and 6 supply a larger amount of water and hydrogen to the inlet of the stack 52 than before, and the air electrode 55 is the outlet due to the pressure difference between the inlet and the outlet of the stack 52. Will reduce the back-spread droplets.

상기한 바와 같이 제1, 2이젝터(5, 6)를 설치함으로써 공기극(55)으로 역확산되는 액적을 효과적으로 배출시킬 수 있게 되면, 단순한 구성으로 연료 전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.As described above, when the first and second ejectors 5 and 6 are provided to effectively discharge the droplets despread to the cathode 55, the efficiency of the fuel cell can be further improved with a simple configuration.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. And will be included in the described technical idea.

1 : 제1공급라인 2 : 제2공급라인
3 : 제1순환라인 4 : 제2순환라인
5 : 제1이젝터 6 : 제2이젝터
50 : 수소탱크 52 : 스택1: first supply line 2: second supply line
3: first circulation line 4: second circulation line
5: first ejector 6: 2nd ejector
50: hydrogen tank 52: stack

Claims (1)

수소탱크와,
상기 수소탱크에서 제1 이젝터가 설치된 제1 공급라인을 통해 수소가 공급되는 연료전지 스택과,
상기 스택에서 생성된 수소와 물을 분리하도록 설치되어, 분리된 물은 외부로 배출하는 세퍼레이터와,
상기 제1 공급라인에서 분기된 제2 공급라인에 설치된 제2 이젝터와,
상기 세퍼레이터에서 분리된 수소와 상기 스택의 공기극에 남은 액적의 일부를 상기 제1 이젝터에 공급하는 제1 순환라인과,
상기 세퍼레이터에서 분리된 수소와 상기 스택의 공기극에 남은 액적의 나머지를 상기 제2 이젝터에 공급하는 제2 순환라인을 포함하되,
상기 제1, 2이젝터를 통해 공급되는 수소를 고속 분사하여 상기 스택으로 각각 공급함과 아울러 상기 스택의 공기극의 액적과 수소를 상기 제1, 2 이젝터가 순차적으로 흡입하여 다시 상기 스택으로 공급하도록 순환시켜서 상기 스택 입구와 출구의 압력차이를 증가시키는
연료전지의 수소 재순환 시스템.The hydrogen tank,
A fuel cell stack in which hydrogen is supplied through the first supply line in which the first ejector is installed in the hydrogen tank;
A separator installed to separate the hydrogen and water generated in the stack, and the separated water is discharged to the outside;
A second ejector installed in a second supply line branched from the first supply line,
A first circulation line for supplying the hydrogen separated from the separator and a portion of the droplets remaining in the cathode of the stack to the first ejector;
And a second circulation line for supplying the hydrogen separated from the separator and the remainder of the droplets remaining in the cathode of the stack to the second ejector.
High-speed injection of hydrogen supplied through the first and second ejectors to supply to the stack, and circulated so that the droplets and hydrogen of the cathode of the stack sequentially sucked by the first and second ejectors to supply to the stack To increase the pressure difference between the stack inlet and outlet
Hydrogen recycle system of fuel cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101281011B1 (en) * 2011-12-19 2013-07-08 자동차부품연구원 Hydrogen supply system of fuelcell for automoblie
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266922A (en) * 2000-03-24 2001-09-28 Honda Motor Co Ltd Fuel supply system for fuel cell
JP2003317758A (en) * 2002-04-24 2003-11-07 Nissan Motor Co Ltd Fuel circulation control device of fuel cell system
JP2008192514A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266922A (en) * 2000-03-24 2001-09-28 Honda Motor Co Ltd Fuel supply system for fuel cell
JP2003317758A (en) * 2002-04-24 2003-11-07 Nissan Motor Co Ltd Fuel circulation control device of fuel cell system
JP2008192514A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system

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