KR101210819B1 - Heating Room System using Compressed Air Cooling for Fuel Cell Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료 전지 차량의 실내 난방 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 연료 전지 스택에 공급되는 압축 공기(즉 산소)를 냉각시킴으로써 연료 전지 스택에서의 발전 효율을 증대시키고, 냉각수와 압축 공기가 열교환하도록 함으로써 (압축 공기를 냉각시킴과 동시에) 냉각수를 가열시켜 이를 이용하여 실내를 난방하는, 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템은, 연료 전지 차량에 구비되는 실내 난방 시스템에 있어서, 대기 중의 공기를 흡입하는 흡입부(110), 상기 흡입부(110)에서 흡입된 공기를 압축하여 불어내는 블로워(120), 상기 블로워(120)에 의해 압축된 압축 공기에 습기를 공급하는 가습기(130)를 포함하여 이루어지는 공기 공급계(100); 열교환기 형태로 형성되며, 그 내부로 냉각수를 유통시켜 상기 연료 전지(200) 스택을 냉각하는 스택 라디에이터(300); 상기 블로워(120) 및 상기 가습기(130) 사이에 구비되며, 상기 블로워(120) 및 상기 스택 라디에이터(300)와 연결되어, 상기 블로워(120)에서 나온 압축 공기와 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수를 서로 열교환시켜, 압축 공기의 냉각 및 냉각수의 가열을 수행하는 이종 열교환기(500); 열교환기 형태로 형성되어 차량 HVAC 통로(600) 상에 구비되며, 상기 이종 열교환기(500)와 연결되어, 상기 이종 열교환기(500)로부터 배출된 가열된 냉각수를 통과시켜 주변의 공기 를 가열하는 히터(400); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Figure R1020090134069

연료 전지, 스택, 압축 공기, 냉각, 난방

The present invention relates to an indoor heating system of a fuel cell vehicle, and an object of the present invention is to increase power generation efficiency in a fuel cell stack by cooling compressed air (that is, oxygen) supplied to the fuel cell stack, and cooling water and compressed air The present invention provides a compressed air cooling of a fuel cell vehicle and an indoor heating system using the heat, which heats the cooling water (at the same time as cooling the compressed air) and heats the room using the heat exchange.

In the indoor heating system using the compressed air cooling and the heat of the fuel cell vehicle of the present invention, the indoor heating system provided in the fuel cell vehicle, the suction unit 110, the suction unit 110 for sucking the air in the atmosphere An air supply system (100) comprising a blower (120) for compressing and blowing air sucked in the air, and a humidifier (130) for supplying moisture to the compressed air compressed by the blower (120); A stack radiator (300) formed in the form of a heat exchanger and configured to cool the fuel cell stack by circulating coolant therein; It is provided between the blower 120 and the humidifier 130, is connected to the blower 120 and the stack radiator 300, the compressed air from the blower 120 and the stack radiator 300 A heterogeneous heat exchanger 500 for exchanging the cooling water with each other to perform cooling of the compressed air and heating of the cooling water; Is formed in the form of a heat exchanger is provided on the vehicle HVAC passage 600, connected to the heterogeneous heat exchanger 500, and passes the heated cooling water discharged from the heterogeneous heat exchanger 500 to heat the surrounding air Heater 400; And a control unit.

Figure R1020090134069

Fuel cell, stack, compressed air, cooling, heating

Description

연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템 {Heating Room System using Compressed Air Cooling for Fuel Cell Vehicle}Compressed air cooling of fuel cell vehicles and indoor heating system using the heat {Heating Room System using Compressed Air Cooling for Fuel Cell Vehicle}

본 발명은 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to compressed air cooling of a fuel cell vehicle and an indoor heating system using the heat thereof.

휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 가장 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원 역시 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 가장 실용화 단계에 가까운 기술 중 하나가 연료 전지를 에너지원으로 하여 구동되는 차량이다.Vehicles powered by engines using gasoline, diesel, etc. as the energy source are the most common types of vehicles at present.However, such energy sources for automobiles are not only needed for environmental pollution but also for various reasons such as the reduction of oil reserves. Increasingly, one of the technologies that is closest to the present practical use is a vehicle driven by a fuel cell as an energy source.

그런데, 이와 같은 연료 전지를 사용하는 차량에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 가지는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 사용할 수 없다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있었다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 연료 전지를 사용하는 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.However, in a vehicle using such a fuel cell, a heating system using cooling water cannot be used, unlike a vehicle having an engine using a conventional oil as an energy source. That is, in the case of a vehicle driven by an petroleum-based energy source, a large amount of heat is generated in the engine, and a coolant circulation system for cooling the engine is provided, and the heat absorbed by the coolant from the engine is heated indoors. Had to use. However, since much heat such as that generated in an engine does not occur in a driving source of a vehicle using a fuel cell, there is a limit to using such a conventional heating method.

이에 따라 연료 전지 차량에서는 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하거나, 공조 시스템에 열펌프(heat pump)를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하는 등 여러 연구가 이루어지고 있으나, 시스템 효율 면에 있어 불리한 것은 사실이다.Accordingly, in the fuel cell vehicle, various studies have been conducted such as providing a separate heat source such as an electric heater or adding a heat pump to an air conditioning system to use it as a heat source, but it is disadvantageous in terms of system efficiency. It is true.

연료 전지 차량에서의 에너지원은 연료 전지이며, 연료 전지에 수소와 산소를 공급해 주기 위해 현재 개발 중인 대부분의 연료 전지 차량은 수소 탱크를 구비하도록 되어 있다. 산소의 경우, 산소 탱크를 따로 구비하는 대신 대기 중의 산소를 이용할 수 있도록, 외부 공기를 압축하여 연료 전지로 공급하는 방식을 취하고 있다. 대기에는 20% 정도의 산소가 포함되어 있으며, 다른 성분은 연료 전지 스택에서 특별한 반응을 일으키지 않기 때문에, 수소 탱크와 함께 산소 탱크까지 차량에 싣고 다니는 것보다는 공기를 압축하여 연료 전지 스택으로 공급하는 것이 훨씬 효율적이기 때문이다.The energy source in a fuel cell vehicle is a fuel cell, and most fuel cell vehicles currently under development for supplying hydrogen and oxygen to the fuel cell have a hydrogen tank. In the case of oxygen, the air is compressed and supplied to the fuel cell so that oxygen in the air can be used instead of having an oxygen tank separately. Since the atmosphere contains about 20% oxygen and other components do not cause any special reactions in the fuel cell stack, it is better to compress and supply air to the fuel cell stack than carry it with the hydrogen tank to the oxygen tank. Because it is much more efficient.

도 1은 종래의 연료 전지의 공기 공급계를 간략히 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 종래의 연료 전지의 공기 공급계는 대기 중의 공기를 흡입하는 흡입부(10), 공기를 불어 주는 블로워(20) 및 연료 전지 스택의 적정 운전 조건에 맞출 수 있도록 압축 공기에 가습을 하는 가습기(30)를 포함하여 이루어진다. 대기 중의 공기는 상기 흡입부(10), 상기 블로워(20) 및 상기 가습기(30)를 순차적으로 통과하여 압축 공기가 되어서 연료 전지(200)로 유입되게 된다. 이 때, 상기 블로워(20)는 일반적으로 2bar 정도까지 공기의 압력을 상승시켜 주어, 실질적으로 거의 압축기라고 볼 수 있다.1 is a simplified view of an air supply system of a conventional fuel cell. As shown, the conventional fuel cell air supply system is humidified with compressed air so as to meet the proper operating conditions of the intake unit 10, the blower 20 for blowing air, and the fuel cell stack, which suck air in the atmosphere. It comprises a humidifier 30 to the. The air in the air passes through the suction unit 10, the blower 20, and the humidifier 30 in order to become compressed air and enter the fuel cell 200. At this time, the blower 20 generally raises the pressure of air to about 2 bar, and can be regarded as substantially a compressor.

그런데 연료 전지 스택에 산소를 공급하는 과정에서, 상기 블로워(20)를 거쳐 압축된 공기는 온도와 압력이 올라가게 된다. 그런데, 상기 연료 전지(200)의 작동 적정 온도는 65℃ 정도 되는데, 고온 고압이 된 압축 공기가 그대로 상기 연료 전지(200)에 유입되게 되면 작동 적정 온도보다 훨씬 높은 온도 조건이 형성되게 되어, 상기 연료 전지(200)의 작동 효율이 크게 떨어지게 되는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 압축 공기가 고온 고압이기 때문에 상기 가습기(30)에서 습기를 공급해 주어도 가습 효율 역시 크게 떨어지게 되어, 상기 연료 전지(200)에서의 작동 효율이 더욱 떨어지게 되는 문제 또한 있었다.However, in the process of supplying oxygen to the fuel cell stack, the air compressed through the blower 20 increases in temperature and pressure. However, the operating temperature of the fuel cell 200 is about 65 ° C., but when the compressed air at high temperature and high pressure is introduced into the fuel cell 200 as it is, a temperature condition much higher than the operating temperature is formed. There was a problem that the operating efficiency of the fuel cell 200 is greatly reduced. In addition, since the compressed air is a high temperature and high pressure, even when the humidifier 30 is supplied with moisture, the humidification efficiency is also greatly reduced, and the operating efficiency in the fuel cell 200 is further reduced.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연료 전지 스택에 공급되는 압축 공기(즉 산소)를 냉각시킴으로써 연료 전지 스택에서의 발전 효율을 증대시키고, 냉각수와 압축 공기가 열교환하도록 함으로써 (압축 공기를 냉각시킴과 동시에) 냉각수를 가열시켜 이를 이용하여 실내를 난방하는, 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to increase the power generation efficiency in the fuel cell stack by cooling the compressed air (that is, oxygen) supplied to the fuel cell stack. The present invention provides a compressed air cooling of a fuel cell vehicle and an indoor heating system using the heat of the fuel cell vehicle in which the cooling water and the compressed air are heat-exchanged (at the same time cooling the compressed air) to heat the cooling water. .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템은, 연료 전지 차량에 구비되는 실내 난방 시스템에 있어서, 대기 중의 공기를 흡입하는 흡입부(110), 상기 흡입부(110)에서 흡입된 공기를 압축하여 불어내는 블로워(120), 상기 블로워(120)에 의해 압축된 압축 공기에 습기를 공급하는 가습기(130)를 포함하여 이루어지는 공기 공급계(100); 열교환기 형태로 형성되며, 그 내부로 냉각수를 유통시켜 상기 연료 전지(200) 스택을 냉각하는 스택 라디에이터(300); 상기 블로워(120) 및 상기 가습기(130) 사이에 구비되며, 상기 블로워(120) 및 상기 스택 라디에이터(300)와 연결되어, 상기 블로워(120)에서 나온 압축 공기와 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수를 서로 열교환시켜, 압축 공기의 냉각 및 냉각수의 가열을 수행하는 이 종 열교환기(500); 열교환기 형태로 형성되어 차량 HVAC 통로(600) 상에 구비되며, 상기 이종 열교환기(500)와 연결되어, 상기 이종 열교환기(500)로부터 배출된 가열된 냉각수를 통과시켜 주변의 공기를 가열하는 히터(400); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the compressed air cooling of the fuel cell vehicle of the present invention and the indoor heating system using the heat include an intake unit for sucking air in the atmosphere in the indoor heating system provided in the fuel cell vehicle ( 110, an air supply system including a blower 120 for compressing and blowing air sucked from the suction unit 110, and a humidifier 130 for supplying moisture to the compressed air compressed by the blower 120. 100; A stack radiator (300) formed in the form of a heat exchanger and configured to cool the fuel cell stack by circulating coolant therein; It is provided between the blower 120 and the humidifier 130, is connected to the blower 120 and the stack radiator 300, the compressed air from the blower 120 and the stack radiator 300 Heterogeneous heat exchangers 500 for exchanging the cooling water with each other to perform cooling of the compressed air and heating of the cooling water; Is formed in the form of a heat exchanger is provided on the vehicle HVAC passage 600, is connected to the heterogeneous heat exchanger 500, and passes the heated cooling water discharged from the heterogeneous heat exchanger 500 to heat the surrounding air Heater 400; And a control unit.

이 때, 상기 이종 열교환기(500)는 복수 개의 플레이트(550)가 적층되어 상기 플레이트(550)의 전면끼리 마주보며 결합된 부분에 제1열교환매체가 유동하는 제1매체공간(510)이 형성되고 상기 플레이트(550)의 후면끼리 마주보며 결합된 부분에 제2열교환매체가 유동하는 제2매체공간(520)이 형성되며, 상기 플레이트(550)에는 상기 제1매체공간(510)으로 제1열교환매체를 각각 유입 및 배출시키도록 통공 형태로 형성되는 제1매체유입구(511) 및 제1매체배출구(512)와; 상기 제1매체유입구(511) 및 상기 제1매체배출구(512) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제1열교환매체를 수용 및 유동시키는 제1매체탱크부(515)와; 상기 제2매체공간(520)으로 제2열교환매체를 각각 유입 및 배출시키는 제2매체유입구(521) 및 제2매체배출구(522)와; 상기 제2매체유입구(521) 및 상기 제2매체배출구(522) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제2열교환매체를 수용 및 유동시키는 제2매체탱크부(525);가 구비되는 판형 열교환기 형태로 형성되어, 상기 제1매체공간(510) 및 상기 제2매체공간(520) 내로 상기 블로워(120)로부터 상기 가습기(130)로 유동하는 압축 공기 및 상기 스택 라디에이터(300)를 통과하여 유동하는 냉각수가 각각 유동하는 것을 특징으로 한다. 또한 이 때, 상기 이종 열교환기(500)는 압축 공기 및 냉각수가 대향류를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the heterogeneous heat exchanger 500 has a plurality of plates 550 are stacked to form a first medium space 510 in which the first heat exchange medium flows to the combined portion facing the front of the plate 550. And a second medium space 520 in which a second heat exchange medium flows in a portion facing the rear surfaces of the plate 550, and the first medium space 510 is formed in the plate 550. A first medium inlet 511 and a first medium outlet 512 formed in a through shape so as to introduce and exchange heat exchange media, respectively; A first medium tank part 515 formed to have a recessed or protruding region in the vicinity of the first medium inlet 511 and the first medium outlet 512 to receive and flow the first heat exchange medium; A second medium inlet 521 and a second medium outlet 522 for introducing and discharging a second heat exchange medium into the second medium space 520, respectively; A second medium tank part 525 formed to have a recessed or protruding area in the vicinity of the second medium inlet 521 and the second medium outlet 522 to receive and flow the second heat exchange medium; Is formed in the form of a heat exchanger, the compressed air flowing from the blower 120 to the humidifier 130 into the first medium space 510 and the second medium space 520 and passes through the stack radiator 300 It is characterized in that the cooling water flowing through each flow. At this time, the heterogeneous heat exchanger 500 is characterized in that the compressed air and the cooling water is formed to form a counter flow.

또한, 상기 실내 난방 시스템은 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수가 분기되어 상기 연료 전지(300) 및 상기 이종 열교환기(500)로 유입된 후, 차량 난방 모드일 때는, 상기 이종 열교환기(500)에서 가열된 냉각수가 상기 히터(400) 및 상기 스택 라디에이터(300)를 통과하도록 유로를 형성하고, 차량 난방 모드가 아닐 때는, 상기 이종 열교환기(500)에서 가열된 냉각수가 상기 스택 라디에이터(300)만을 통과하도록 유로를 형성하는 적어도 하나 이상의 밸브(700); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the indoor heating system, after the coolant from the stack radiator 300 is branched and introduced into the fuel cell 300 and the heterogeneous heat exchanger 500, and in the vehicle heating mode, the heterogeneous heat exchanger 500 A flow path is formed so that the coolant heated in the heater passes through the heater 400 and the stack radiator 300, and when the vehicle is not in a vehicle heating mode, the coolant heated in the heterogeneous heat exchanger 500 is transferred to the stack radiator 300. At least one valve 700 forming a flow path to pass through only); And further comprising:

또한, 상기 흡입부(110)는 공기 중의 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 에어 필터(111), 소음을 감쇄하는 소음기(112) 및 덕트(113)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the suction unit 110 is characterized in that it comprises an air filter 111 for removing foreign substances including dust in the air, a silencer 112 and a duct 113 to attenuate the noise.

또한, 상기 블로워(120)는 상기 연료 전지(200) 스택의 작동 상태에 따라 압축 공기의 양을 조절하도록 상기 블로워(120)의 작동을 조절하는 콘트롤러(121)가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the blower 120 is characterized in that the controller 121 for controlling the operation of the blower 120 to adjust the amount of compressed air according to the operating state of the stack of the fuel cell 200 is provided.

종래에 연료 전지 차량에 있어서, 연료 전지 스택에 공급되는 압축 공기(즉 산소)가 고온 고압이기 때문에 지속적으로 연료 전지에 공급될 경우 연료 전지 스택 운전 적정 온도보다 높은 온도 조건이 형성되게 되어 연료 전지 효율이 떨어지게 되는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에 의하면 연료 전지 스택에 유입되기 전에 고온 고압의 압축 공기를 냉각수와 열교환시켜 압축 공기를 냉각시킨 후 연료 전지 스택에 공급하게 되기 때문에, 연료 전지 스택이 항상 최적의 조건으로 운전될 수 있게 함으로써 연료 전지 효율을 극대화할 수 있게 되는 큰 효과가 있다. 물론 이와 같이 적정 온도 조건을 유지할 수 있게 해 줌으로써 연료 전지의 수명을 늘릴 수 있는 효과 또한 있다.In the conventional fuel cell vehicle, since the compressed air (that is, oxygen) supplied to the fuel cell stack is high temperature and high pressure, when the fuel cell stack is continuously supplied to the fuel cell, a temperature condition higher than an appropriate temperature of the fuel cell stack operation is formed, thereby providing fuel cell efficiency. There was a problem of falling. However, according to the present invention, since the compressed air of high temperature and high pressure is exchanged with the cooling water before being introduced into the fuel cell stack, the compressed air is cooled and then supplied to the fuel cell stack, so that the fuel cell stack can always be operated under optimum conditions. As a result, the fuel cell efficiency can be maximized. Of course, by allowing the proper temperature conditions to be maintained, there is also an effect that can increase the life of the fuel cell.

뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 압축 공기를 냉각하기 위해 압축 공기와 냉각수를 열교환하는 과정에서, 압축 공기로부터 열을 흡수하여 온도가 올라가게 된 냉각수를 이용하여 차량 실내의 난방을 수행할 수 있게 되는 큰 효과가 있다. 보다 상세히 설명하자면, 연료 전지 차량의 경우 특별한 열원이 없기 때문에 실내 난방을 위해서는 전기 히터 등과 같은 장치를 사용하게 되는데, 본 발명에 의하면 압축 공기를 냉각하는 과정에서 발생된 폐열을 이용하여 실내 난방을 수행할 수 있게 되는 바, 보조 열원이 없이도 시스템 자체 내에서 난방에 필요한 열을 얻을 수 있어 시스템 효율을 크게 높이는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.In addition, according to the present invention, in the process of heat-exchanging the compressed air and the cooling water to cool the compressed air, it is possible to perform the heating of the vehicle interior by using the cooling water absorbed heat from the compressed air to increase the temperature It works. More specifically, in the fuel cell vehicle, since there is no special heat source, an apparatus such as an electric heater is used for indoor heating. According to the present invention, indoor heating is performed by using waste heat generated in the process of cooling compressed air. It is possible to obtain the heat required for heating in the system itself without an auxiliary heat source, thereby greatly increasing the efficiency of the system.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the compressed air cooling and the indoor heating system using the heat of the fuel cell vehicle according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템을 도시한 것이다. 본 발명의 난방 시스템은 도시된 바와 같이, 공기 공급계(100), 연료 전지(200), 스택 라디에이터(300), 히터(400), 이종 열교환기(500), HVAC 통로(600)를 포함하여 이루어진다. 이하에서 각부에 대하여 보다 상세히 설명한다.FIG. 2 illustrates a compressed air cooling of a fuel cell vehicle of the present invention and an indoor heating system using the heat. As shown, the heating system of the present invention includes an air supply system 100, a fuel cell 200, a stack radiator 300, a heater 400, a heterogeneous heat exchanger 500, and an HVAC passage 600. Is done. Hereinafter, each part will be described in more detail.

상기 공기 공급계(100)는, 종래의 공기 공급계와 유사하게, 대기 중의 공기를 흡입하는 흡입부(110), 공기를 불어 주는 블로워(120) 및 연료 전지 스택의 적정 운전 조건에 맞출 수 있도록 압축 공기에 가습을 하는 가습기(130)를 포함하여 이루어진다. 보다 상세히 설명하자면, 상기 흡입부(110)는 대기 중의 공기를 흡입하며, 상기 블로워(120)는 상기 흡입부(110)에서 흡입된 공기를 압축하여 불어내며, 상기 가습기(130)는 상기 블로워(120)에 의해 압축된 압축 공기에 습기를 공급한다.Similar to the conventional air supply system, the air supply system 100 may be adapted to the proper operating conditions of the intake unit 110 for sucking air in the atmosphere, the blower 120 for blowing air, and the fuel cell stack. It comprises a humidifier 130 for humidifying the compressed air. In more detail, the suction unit 110 sucks air in the atmosphere, and the blower 120 compresses and blows out the air sucked from the suction unit 110, and the humidifier 130 is the blower ( Moisture is supplied to the compressed air compressed by 120).

이 때, 상기 흡입부(110)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 공기 중의 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 에어 필터(111), 소음을 감쇄하는 소음기(112) 및 덕트(113)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the suction unit 110 includes an air filter 111 for removing foreign substances including dust in the air, a silencer 112 for reducing noise, and a duct 113 as shown in FIG. 2. It is preferable to make.

또한, 상기 블로워(120)는 상기 연료 전지(200) 스택의 작동 상태에 따라 압축 공기의 양을 조절하도록 상기 블로워(120)의 작동을 조절하는 콘트롤러(121)가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the blower 120 is preferably provided with a controller 121 for adjusting the operation of the blower 120 to adjust the amount of compressed air according to the operating state of the stack of the fuel cell 200.

상기 흡입부(110)에서 흡입된 공기는 상기 블로워(120)를 통과하면서 압축되고, 상기 가습기(130)를 통과하면서 가습되어, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 연료 전지(200)의 스택의 음극(cathode)으로 유입되게 된다. 상기 연료 전지(200)의 음극(cathode)에 압축 공기 중의 산소가 공급되고, 상기 연료 전지(200) 의 양극(anode)에 (차량에 구비되는 수소 탱크로부터) 수소가 공급되어, 스택에서 산소 및 수소의 반응이 일어남으로써 발전이 이루어지게 된다.The air sucked from the suction unit 110 is compressed while passing through the blower 120, humidified while passing through the humidifier 130, and as shown in FIG. 2, the stack of the fuel cell 200. It is introduced into the cathode of (cathode). Oxygen in compressed air is supplied to a cathode of the fuel cell 200, and hydrogen (from a hydrogen tank provided in the vehicle) is supplied to an anode of the fuel cell 200, and oxygen and oxygen in the stack are supplied. As the reaction of hydrogen occurs, power generation takes place.

이 때, 상기 연료 전지(200) 스택에서 산소와 수소의 반응이 일어나는 과정에서 열이 발생되게 되는데, 연료 전지의 작동 적정 온도는 65℃ 정도라는 것이 잘 알려져 있는 바, 작동 적정 온도 조건을 유지할 수 있도록 잉여 열을 흡수할 필요가 있다. 이에 따라 상기 연료 전지(200) 근처에는, 열교환기 형태로 형성되며, 그 내부로 냉각수를 유통시켜 상기 연료 전지(200) 스택을 냉각하는 상기 스택 라디에이터(300)가 구비되게 된다. 상기 스택 라디에이터(300)의 작동 원리는 다음과 같다. 상기 스택 라디에이터(300)를 유통하는 냉각수 라인이 상기 연료 전지(200)에 구비되며(이 냉각수 라인은 상기 연료 전지(200) 외측에 밀착 구비될 수도 있고, 또는 상기 연료 전지(200) 내에 냉각수 통과 유로가 상기 연료 전지(200)와 일체형으로 형성되도록 할 수도 있다), 상기 스택 라디에이터(300)로부터 나온 냉각수가 상기 연료 전지(200)로부터 열을 흡수하고, 다시 상기 스택 라디에이터(300)로 들어가 상기 스택 라디에이터(300) 주변의 공기로 열을 방출함으로써, 결과적으로 상기 연료 전지(200)에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있게 한다.At this time, the heat is generated in the process of the reaction of oxygen and hydrogen in the fuel cell stack 200, it is well known that the operating temperature of the fuel cell is about 65 ℃ bar, can maintain the proper operating temperature conditions It is necessary to absorb excess heat so that. Accordingly, the stack radiator 300 is formed near the fuel cell 200 in the form of a heat exchanger and distributes coolant therein to cool the stack of the fuel cell 200. The operating principle of the stack radiator 300 is as follows. A coolant line for distributing the stack radiator 300 is provided in the fuel cell 200 (the coolant line may be provided in close contact with the outside of the fuel cell 200, or pass through the coolant in the fuel cell 200). The flow path may be formed integrally with the fuel cell 200), and the coolant from the stack radiator 300 absorbs heat from the fuel cell 200, and then enters the stack radiator 300, By dissipating heat into the air around the stack radiator 300, it is possible to dissipate heat generated in the fuel cell 200 to the outside.

여기에서 열교환기 형태란, 일반적인 튜브-핀 타입 열교환기, 판형 열교환기, 핀리스 열교환기 등과 같이, 일반적으로 내부로 냉매나 냉각수 등과 같은 열교환매체를 유통시켜 외부 공기 등과 열교환을 일으키는 열교환기를 통틀어 지칭한다. 따라서 상기 스택 라디에이터(300)는 튜브-핀 타입 열교환기이거나, 판형 열교환기이거나, 핀리스 열교환기 등 일반적인 열교환기의 형태 중 어떤 형태를 가지도 록 하여도 무방하며, 단지 설계자의 의도나 목적 등에 따라 적절히 그 형태가 결정될 수 있다. 일반적인 열교환기의 구조나 형태에 대해서는 널리 잘 알려져 있으며, 상술한 바와 같이 상기 스택 라디에이터(300)는 그 중 어떤 열교환기 형태를 취하여도 무방하므로, 여기에서는 상기 스택 라디에이터(300)의 상세 구조에 대한 설명은 생략한다.Herein, the heat exchanger form is generally referred to as a heat exchanger that generates heat exchange with external air by circulating a heat exchange medium such as a refrigerant or a coolant into the inside, such as a general tube-fin type heat exchanger, a plate heat exchanger, and a finless heat exchanger. do. Therefore, the stack radiator 300 may have any form of a general heat exchanger such as a tube-fin heat exchanger, a plate heat exchanger, a finless heat exchanger, or the like. The shape can be determined accordingly. The structure and shape of a general heat exchanger are well known, and as described above, the stack radiator 300 may take any heat exchanger form, and thus, the detailed structure of the stack radiator 300 may be described. Description is omitted.

다음으로, 상기 이종 열교환기(500)는, 상기 블로워(120) 및 상기 가습기(130) 사이에 구비되며, 상기 블로워(120) 및 상기 스택 라디에이터(300)와 연결되어, 상기 블로워(120)에서 나온 압축 공기와 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수를 서로 열교환시켜, 압축 공기의 냉각 및 냉각수의 가열을 수행한다. 상기 이종 열교환기(500)에 의하여 본 발명의 공기 공급계(100)와 종래의 공기 공급계가 차별성을 가지게 된다. 상술한 바와 같이, 상기 이종 열교환기(500)는 이종의 유체(즉 여기에서는 상기 블로워(120)에서 나온 압축 공기 및 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수)를 각각 공급받아, 이 이종의 유체를 서로 열교환시킬 수 있는 형태라면 어떤 형태로 이루어져도 무방하다. 상기 이종 열교환기(500)의 형태에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.Next, the heterogeneous heat exchanger 500 is provided between the blower 120 and the humidifier 130, is connected to the blower 120 and the stack radiator 300, and in the blower 120. The compressed air coming out and the cooling water coming out of the stack radiator 300 are exchanged with each other to perform cooling of the compressed air and heating of the cooling water. By the heterogeneous heat exchanger 500, the air supply system 100 and the conventional air supply system of the present invention are distinguished. As described above, the heterogeneous heat exchanger 500 receives heterogeneous fluids (that is, compressed air from the blower 120 and cooling water from the stack radiator 300), respectively, to supply the heterogeneous fluids. Any form may be used as long as it can exchange heat with each other. The form of the heterogeneous heat exchanger 500 will be described later in more detail.

상기 히터(400)는, 열교환기 형태로 형성되어 차량 HVAC 통로(600) 상에 구비되며, 상기 이종 열교환기(500)와 연결되어, 상기 이종 열교환기(500)로부터 배출된 가열된 냉각수를 통과시켜 주변의 공기를 가열한다. 상기 히터(400) 역시 상기 스택 라디에이터(300)와 마찬가지로 일반적인 열교환기 형태로 이루어지며, 따라서 여기에서는 그 상세 구조에 대한 설명은 생략한다.The heater 400 is formed in the form of a heat exchanger and is provided on the vehicle HVAC passage 600, connected to the heterogeneous heat exchanger 500, and passing the heated cooling water discharged from the heterogeneous heat exchanger 500. Heat the surrounding air. The heater 400 is also made of a general heat exchanger like the stack radiator 300, and thus, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 난방 시스템에서는, 상술한 바와 같이 상기 연료 전지(200)에 공급되는 압축 공기가 고온 고압이라는 점에 착안하여, 상기 블로워(120)에서 나온 고온의 압축 공기가 상기 이종 열교환기(500)를 통과하도록 하고, 또한 상기 스택 라디에이터(300)를 유동하는 냉각수 라인을 분기하여 상기 이종 열교환기(500)를 통과하도록 하여, 상기 이종 열교환기(500)에서 고온의 압축 공기와 (상대적으로) 저온의 냉각수가 서로 열교환을 일으키도록 한다. 이와 같이 상기 이종 열교환기(500)에서 열교환이 일어남으로써, 고온의 압축 공기는 상기 이종 열교환기(500)를 통과한 후 저온이 되며, 저온의 냉각수는 상기 이종 열교환기(500)를 통과한 후 고온이 된다.In the heating system of the present invention, as described above, paying attention to the fact that the compressed air supplied to the fuel cell 200 is a high temperature and high pressure, the high temperature compressed air from the blower 120 is the heterogeneous heat exchanger 500. And through the heterogeneous heat exchanger 500 by branching the cooling water line flowing through the stack radiator 300 to pass the compressed air and the (relatively) low temperature in the heterogeneous heat exchanger 500. Allow the coolant to exchange heat with each other. As the heat exchange occurs in the heterogeneous heat exchanger 500 as described above, after the high temperature compressed air passes through the heterogeneous heat exchanger 500, the temperature becomes low, and the low temperature cooling water passes through the heterogeneous heat exchanger 500. It becomes high temperature.

상기 이종 열교환기(500)를 통과한 후 저온이 된 압축 공기는, 이제 상기 가습기(130)를 통과한 후 상기 연료 전지(200) 스택의 음극(cathode)으로 공급되게 된다. 종래에는 상기 블로워(120)에서 나온 고온의 압축 공기가 상기 가습기(130)를 거쳐 바로 상기 연료 전지(200) 스택의 음극(cathode)으로 공급됨으로써, 상기 연료 전지(200) 스택 내의 온도가 올라가게 되었으며, 이에 따라 작동 적정 온도를 유지할 수가 없어 연료 전지의 효율이 떨어지게 되는 문제의 원인이 되었다. 그러나 본 발명에 의하면, 상기 블로워(120)에서 나온 고온의 압축 공기가 먼저 상기 이종 열교환기(500)를 통과함으로써 냉각수로 열을 버린 후, 즉 충분히 온도가 낮춰지게 된 후 상기 연료 전지(200)로 유입되게 되므로, 상기 연료 전지(200) 스택에 지속적인 열의 공급이 이루어지던 원인이 해소되게 되어, 상기 연료 전지(200) 스택 내 작동 적정 온도가 지속적으로 유지될 수 있게 된다. 물론 이에 따라 상기 연료 전지(200)의 발전 효율이 훨씬 증대될 수 있음은 물론이며, 뿐만 아니라 상기 연료 전지(200)가 최적의 작동 조건 하에서 작동이 이루어짐으로써 상기 연료 전지(200)의 수명 또한 늘어나게 된다.After passing through the heterogeneous heat exchanger 500, the compressed air that has become low temperature is now supplied to the cathode of the stack of the fuel cell 200 after passing through the humidifier 130. Conventionally, hot compressed air from the blower 120 is supplied directly to the cathode of the fuel cell 200 stack via the humidifier 130, thereby increasing the temperature in the fuel cell 200 stack. As a result, the operation temperature of the fuel cell may be lowered because the operating temperature may not be maintained. However, according to the present invention, after the hot compressed air from the blower 120 passes through the heterogeneous heat exchanger 500, the heat is discarded as cooling water, that is, the temperature is sufficiently lowered, and then the fuel cell 200 Since it is introduced into the fuel cell 200, the cause of the continuous supply of heat to the fuel cell 200 stack is eliminated, so that a proper operating temperature in the fuel cell 200 stack can be maintained continuously. Of course, according to this, the power generation efficiency of the fuel cell 200 can be further increased, as well as the fuel cell 200 is operated under optimal operating conditions, thereby increasing the life of the fuel cell 200. do.

상기 이종 열교환기(500)를 통과한 후 고온이 된 냉각수는, 이제 상기 스택 라디에이터(300) 뿐만 아니라 상기 히터(400)로도 유통된다. 상기 히터(400)는 일반적인 열교환기 형태로 형성되어 차량의 상기 HVAC 통로(600) 상에 구비된다. 따라서 고온의 냉각수가 상기 히터(400)를 통과하는 과정에서 상기 히터(400)가 주변의 공기를 가열하게 되고, 이에 따라 상기 HVAC 통로(600)로는 따뜻하게 가열된 공기가 유입되어 차량 실내의 난방이 이루어질 수 있게 된다. 즉, 공기를 압축하는 과정에서 발생된 폐열을 이용하여 차량 실내를 난방할 수 있게 되는 것이다. 연료 전지 차량의 경우, 엔진에서 많은 열이 발생하는 종래의 화석 연료 차량과는 달리 적절한 난방용 열원이 없는 실정으로, 별도의 전기 히터를 구비하거나 열펌프 시스템을 더 구비하여 난방을 수행하여야만 했다. 그러나 본 발명에 의하면, 상기 연료 전지(200)에 공급되는 압축 공기를 만드는 과정에서 공기의 온도는 항상 올라가게 되는 바, 이를 흡수하여 실내 난방에 이용하도록 함으로써, 열원을 얻음과 동시에 (폐열을 재활용함으로써) 전체 시스템 효율을 증대시킬 수 있게 된다.After passing through the heterogeneous heat exchanger 500, the coolant that has become high temperature is now distributed to the heater 400 as well as the stack radiator 300. The heater 400 is formed in a general heat exchanger form and is provided on the HVAC passage 600 of the vehicle. Therefore, in the process of passing the high temperature cooling water through the heater 400, the heater 400 heats the surrounding air. Accordingly, warmly heated air flows into the HVAC passage 600, thereby heating the vehicle interior. It can be done. That is, it is possible to heat the vehicle interior by using the waste heat generated in the process of compressing air. In the case of a fuel cell vehicle, unlike a conventional fossil fuel vehicle in which a large amount of heat is generated from an engine, there is no proper heat source for heating, and a fuel cell vehicle has to be heated by a separate electric heater or a heat pump system. However, according to the present invention, in the process of making the compressed air supplied to the fuel cell 200, the temperature of the air is always raised, so that it is absorbed and used for indoor heating, thereby obtaining a heat source (recycling waste heat) Thereby increasing the overall system efficiency.

본 발명의 실내 난방 시스템에서, 상기 스택 라디에이터(300)는 상기 연료 전지(300)를 냉각하기 위하여 항상 작동되고 있어야 한다. 그런데, 난방 모드일 때에는 상기 히터(400)가 작동되어야 하지만 난방 모드가 아닐 때에는 상기 히 터(400)가 작동되지 않아도 된다. 따라서, 냉각수 라인 상에 적어도 하나 이상의 밸브(700)가 설치되어 있음으로써, 모드에 따라 상기 히터(400)로 냉각수가 선택적으로 통과하게 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 실내 난방 시스템에 구비되는 상기 밸브(700)는, 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수가 분기되어 상기 연료 전지(300) 및 상기 이종 열교환기(500)로 유입된 후, 차량 난방 모드일 때는, 상기 이종 열교환기(500)에서 가열된 냉각수가 상기 히터(400) 및 상기 스택 라디에이터(300)를 통과하도록 유로를 형성하고, 차량 난방 모드가 아닐 때는, 상기 이종 열교환기(500)에서 가열된 냉각수가 상기 스택 라디에이터(300)만을 통과하도록 유로를 형성하도록 한다.In the indoor heating system of the present invention, the stack radiator 300 should always be in operation to cool the fuel cell 300. By the way, the heater 400 should be operated in the heating mode, but the heater 400 does not have to be operated when the heating mode is not. Therefore, at least one valve 700 is installed on the cooling water line, so that the cooling water may selectively pass through the heater 400 depending on the mode. That is, in the valve 700 provided in the indoor heating system, the cooling water from the stack radiator 300 is branched and introduced into the fuel cell 300 and the heterogeneous heat exchanger 500, and then the vehicle heating mode. In the case, the flow path is formed so that the cooling water heated in the heterogeneous heat exchanger 500 passes through the heater 400 and the stack radiator 300, and when the vehicle is not in a vehicle heating mode, the heterogeneous heat exchanger 500 The flow path is formed so that the heated coolant passes only through the stack radiator 300.

물론 상기 밸브(700)가 구비되지 않는 경우라 하여도, 상기 히터(400) 전방에 개폐 가능한 칸막이를 설치하여, 난방 모드일 때는 칸막이를 개방하여 가열된 공기가 상기 HVAC 통로(600)로 유입될 수 있도록 하고, 난방 모드가 아닐 때에는 칸막이를 폐쇄하여 상기 HVAC 통로(600)로 공기가 유통하지 못하도록 함으로써 상기 히터(400)의 작동이 이루어지지 않도록 할 수도 있다. 상기 밸브(700)가 구비되지 않는 경우의 실시예는 도 4에 도시되어 있다. 이 경우, 난방 모드가 아닐 때에는 상기 히터(400)로 냉각수가 유통한다 할지라도 칸막이가 폐쇄됨으로써 상기 히터(400)를 통과하여 공기가 유통하지 못하기 때문에, 상기 히터(400)에서는 단지 냉각수가 유통될 뿐 열교환이 일어나지는 않는다.Of course, even when the valve 700 is not provided, a partition that can be opened and closed in front of the heater 400 is installed, and the heated air is introduced into the HVAC passage 600 by opening the partition in the heating mode. If the heating mode is not in the heating mode, the partition may be closed to prevent air from flowing into the HVAC passage 600 so that the heater 400 may not be operated. An embodiment where the valve 700 is not provided is shown in FIG. 4. In this case, even when the coolant flows to the heater 400 when not in the heating mode, since the partition is closed, air cannot flow through the heater 400 so that only the coolant flows in the heater 400. Heat exchange does not occur.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이 고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention. Of course, various modifications are possible.

도 1은 종래의 연료 전지의 공기 공급계.1 is an air supply system of a conventional fuel cell.

도 2는 본 발명의 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템의 한 실시예.2 is an embodiment of an indoor heating system using compressed air cooling and heat of a fuel cell vehicle of the present invention.

도 3은 본 발명의 이종 열교환기의 실시예.3 is an embodiment of a heterogeneous heat exchanger of the present invention.

도 4는 본 발명의 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 시스템의 다른 실시예.4 is another embodiment of an indoor heating system using the compressed air cooling and its heat of the fuel cell vehicle of the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

100: 공기 공급계 110: 흡입부100: air supply system 110: suction unit

120: 블로워 130: 가습기120: blower 130: humidifier

200: 연료 전지 300: 스택 라디에이터200: fuel cell 300: stack radiator

400: 히터 500: 이종 열교환기400: heater 500: heterogeneous heat exchanger

600: HVAC 통로 700: 밸브600: HVAC passage 700: valve

Claims (6)

연료 전지 차량에 구비되는 실내 난방 시스템에 있어서,In an indoor heating system provided in a fuel cell vehicle, 대기 중의 공기를 흡입하는 흡입부(110), 상기 흡입부(110)에서 흡입된 공기를 압축하여 불어내는 블로워(120), 상기 블로워(120)에 의해 압축된 압축 공기에 습기를 공급하는 가습기(130)를 포함하여 이루어지는 공기 공급계(100);A suction unit 110 for sucking air in the air, a blower 120 for compressing and blowing air sucked from the suction unit 110, and a humidifier for supplying moisture to the compressed air compressed by the blower 120 ( An air supply system 100 including 130; 열교환기 형태로 형성되며, 그 내부로 냉각수를 유통시켜 상기 연료 전지(200) 스택을 냉각하는 스택 라디에이터(300);A stack radiator (300) formed in the form of a heat exchanger and configured to cool the fuel cell stack by circulating coolant therein; 상기 블로워(120) 및 상기 가습기(130) 사이에 구비되며, 상기 블로워(120) 및 상기 스택 라디에이터(300)와 연결되어, 상기 블로워(120)에서 나온 압축 공기와 상기 스택 라디에이터(300)에서 나온 냉각수를 서로 열교환시켜, 압축 공기의 냉각 및 냉각수의 가열을 수행하는 이종 열교환기(500);It is provided between the blower 120 and the humidifier 130, is connected to the blower 120 and the stack radiator 300, the compressed air from the blower 120 and the stack radiator 300 A heterogeneous heat exchanger 500 for exchanging the cooling water with each other to perform cooling of the compressed air and heating of the cooling water; 열교환기 형태로 형성되어 차량 HVAC 통로(600) 상에 구비되며, 상기 이종 열교환기(500)와 연결되어, 상기 이종 열교환기(500)로부터 배출된 가열된 냉각수를 통과시켜 주변의 공기를 가열하는 히터(400);Is formed in the form of a heat exchanger is provided on the vehicle HVAC passage 600, is connected to the heterogeneous heat exchanger 500, and passes the heated cooling water discharged from the heterogeneous heat exchanger 500 to heat the surrounding air Heater 400; 상기 이종열교환기(500) 측에서 상기 히터(400)로 연결되는 히터측 유로(A1), 상기 히터(400)에서 상기 이종열교환기(500)로 연결되는 이종열교환기측 유로(A2)를 포함하는 제1루프(A),A first heat exchanger side flow path A2 connected to the heterogeneous heat exchanger 500 from the heater 400, and a heater side flow path A1 connected to the heater 400 at the heterogeneous heat exchanger 500 side; Loop (A), 상기 연료 전지(200)에서 상기 스택 라디에이터(300) 측으로 연결되는 입구유로(B1), 상기 스택 라디에이터(300)에서 상기 연료전지측으로 연결되는 출구유로(B2)를 포함하는 제2루프(B),A second loop B including an inlet passage B1 connected from the fuel cell 200 to the stack radiator 300 side, and an outlet passage B2 connected from the stack radiator 300 to the fuel cell side; 상기 히터측 유로(A1)와 상기 입구유로(B1)를 연결하는 제1연결유로(C1), 상기 이종열교환기측 유로(A2)와 상기 출구유로(B2)를 연결하는 제2연결유로(C2)가 형성되어 제1,2루프(A)(B)를 연결하며, A first connection passage C1 connecting the heater side flow passage A1 and the inlet passage B1, and a second connection passage C2 connecting the heterogeneous heat exchanger side passage A2 and the outlet passage B2. Is formed to connect the first and second loops (A) and (B), 상기 히터측 유로(A1)와 상기 제1연결유로(C1)가 만나는 위치에는 제1밸브(710), 상기 이종열교환기측 유로(A2)와 상기 제2연결유로(C2)가 만나는 위치에는 제2밸브(720)가 설치되며, The first valve 710 at the position where the heater side flow path A1 and the first connection flow path C1 meet, the second at the position where the heterogeneous heat exchanger side flow path A2 and the second connection flow path C2 meet. Valve 720 is installed, 차량 난방 모드일 때는, 상기 이종 열교환기(500)에서 가열된 냉각수가 상기 히터(400) 및 상기 스택 라디에이터(300)를 통과하도록 유로를 형성하고, In the vehicle heating mode, a flow path is formed such that the coolant heated in the heterogeneous heat exchanger 500 passes through the heater 400 and the stack radiator 300. 차량 난방 모드가 아닐 때는, 상기 이종 열교환기(500)에서 가열된 냉각수가 상기 스택 라디에이터(300)만을 통과하도록 제1,2밸브(710)(720)를 개폐하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 장치.When the vehicle is not in the heating mode, the first and second valves 710 and 720 are opened and closed so that the coolant heated in the heterogeneous heat exchanger 500 passes only through the stack radiator 300. Compressed air cooling and room heating using its heat. 제 1항에 있어서, 상기 이종 열교환기(500)는The method of claim 1, wherein the heterogeneous heat exchanger (500) 복수 개의 플레이트(550)가 적층되어 상기 플레이트(550)의 전면끼리 마주보며 결합된 부분에 제1열교환매체가 유동하는 제1매체공간(510)이 형성되고 상기 플레이트(550)의 후면끼리 마주보며 결합된 부분에 제2열교환매체가 유동하는 제2매체공간(520)이 형성되며, 상기 플레이트(550)에는 상기 제1매체공간(510)으로 제1열교환매체를 각각 유입 및 배출시키도록 통공 형태로 형성되는 제1매체유입구(511) 및 제1매체배출구(512)와; 상기 제1매체유입구(511) 및 상기 제1매체배출구(512) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제1열교환매체를 수용 및 유동시키는 제1매체탱크부(515)와; 상기 제2매체공간(520)으로 제2열교환매체를 각각 유입 및 배출시키는 제2매체유입구(521) 및 제2매체배출구(522)와; 상기 제2매체유입구(521) 및 상기 제2매체배출구(522) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제2열교환매체를 수용 및 유동시키는 제2매체탱크부(525);가 구비되는 판형 열교환기 형태로 형성되어,A plurality of plates 550 are stacked to face the front surfaces of the plates 550, and a first medium space 510 in which the first heat exchange medium flows is formed in the coupled portion, and the rear surfaces of the plates 550 are facing each other. A second medium space 520 through which the second heat exchange medium flows is formed in the combined portion, and the plate 550 has a through-hole for introducing and discharging the first heat exchange medium into the first medium space 510, respectively. A first medium inlet 511 and a first medium outlet 512; A first medium tank part 515 formed to have a recessed or protruding region in the vicinity of the first medium inlet 511 and the first medium outlet 512 to receive and flow the first heat exchange medium; A second medium inlet 521 and a second medium outlet 522 for introducing and discharging a second heat exchange medium into the second medium space 520, respectively; A second medium tank part 525 formed to have a recessed or protruding area in the vicinity of the second medium inlet 521 and the second medium outlet 522 to receive and flow the second heat exchange medium; Formed in the form of a heat exchanger, 상기 제1매체공간(510) 및 상기 제2매체공간(520) 내로 상기 블로워(120)로부터 상기 가습기(130)로 유동하는 압축 공기 및 상기 스택 라디에이터(300)를 통과하여 유동하는 냉각수가 각각 유동하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 장치.The compressed air flowing from the blower 120 to the humidifier 130 and the coolant flowing through the stack radiator 300 flow into the first medium space 510 and the second medium space 520, respectively. Compressed air cooling of a fuel cell vehicle and an indoor heating apparatus using the heat. 제 2항에 있어서, 상기 이종 열교환기(500)는The method of claim 2, wherein the heterogeneous heat exchanger (500) 압축 공기 및 냉각수가 대향류를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 장치.Compressed air cooling of a fuel cell vehicle and an indoor heating apparatus using the heat of the fuel cell vehicle, characterized in that the compressed air and the coolant are formed to face the counter flow. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 흡입부(110)는The method of claim 1, wherein the suction unit 110 공기 중의 먼지를 포함하는 이물질을 제거하는 에어 필터(111), 소음을 감쇄하는 소음기(112) 및 덕트(113)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 장치.Compressed air cooling of the fuel cell vehicle and the heat using the heat, characterized in that it comprises an air filter 111 for removing foreign substances including dust in the air, a silencer 112 and a duct 113 to reduce the noise Heating system. 제 1항에 있어서, 상기 블로워(120)는The method of claim 1, wherein the blower 120 상기 연료 전지(200) 스택의 작동 상태에 따라 압축 공기의 양을 조절하도록 상기 블로워(120)의 작동을 조절하는 콘트롤러(121)가 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 압축 공기 냉각과 그 열을 이용한 실내 난방 장치.Compressed air cooling and heat of the fuel cell vehicle, characterized in that the controller 121 for controlling the operation of the blower 120 to adjust the amount of compressed air according to the operating state of the fuel cell 200 stack Room heating system.
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