KR101293959B1 - De-Mineralizer for fuel cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지 스택의 냉각수 루프에 설치되어 스택으로 들어가는 냉각수에 포함된 이온을 제거하는 이온 필터에 관한 것이다.
본 발명은 이온 필터의 하우징 형상 변경을 통해 냉각수의 경로를 개선하는 한편, 상부 캡 역할을 하면서 내부 이온 카트리지를 눌러주는 홀더 수단을 채택함으로써, 카트리지 교체를 위한 이온 필터 부품 분리 시, 카트리지가 함께 용이하게 탈거되도록 할 수 있고, 결국 냉각수 누수 방지에 따른 시스템 내 기포 유입 현상을 막을 수 있는 등 시스템 냉각성능을 확보할 수 있는 상단 캡-카트리지 일체식의 이온 필터를 제공한다. The present invention relates to an ion filter installed in a coolant loop of a fuel cell stack to remove ions contained in the coolant entering the stack.
The present invention improves the path of the coolant by changing the shape of the housing of the ion filter, and adopts a holder means for pressing the inner ion cartridge while acting as an upper cap, so that the cartridge can be easily removed when removing the ion filter part for cartridge replacement. It provides a top cap-cartridge integrated ion filter that can secure the system cooling performance, such as to be able to be removed, and eventually to prevent the inflow of bubbles in the system by preventing the leakage of cooling water.
Description
본 발명은 연료전지 차량용 이온 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 스택의 냉각수 루프에 설치되어 스택으로 들어가는 냉각수에 포함된 이온을 제거하는 이온 필터에 관한 것이다.
The present invention relates to an ion filter for a fuel cell vehicle, and more particularly, to an ion filter installed in a cooling water loop of a fuel cell stack to remove ions contained in cooling water entering the stack.
일반적으로 연료전지 차량에 적용되는 연료전지 시스템은 반응가스의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치, 연료전지 스택에 전기화학 반응에 필요한 산화제인 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치, 연료전지 스택의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 시스템 등으로 이루어진다. In general, a fuel cell system applied to a fuel cell vehicle includes a fuel cell stack that generates electric energy from an electrochemical reaction of a reaction gas, a hydrogen supply device that supplies hydrogen as a fuel to the fuel cell stack, and an electrochemical reaction to a fuel cell stack. An air supply device that supplies air containing oxygen, which is necessary oxidant, and heat and water that optimally control the operating temperature of the fuel cell stack and perform water management functions by releasing heat, a byproduct of electrochemical reaction of the fuel cell stack, to the outside Management system.
이러한 연료전지 시스템에서는 고순도의 수소가 수소저장탱크로부터 연료전지의 연료극으로 공급되고, 공기블로워와 같은 공기 공급장치를 이용하여 대기 중의 공기가 직접 연료전지의 공기극으로 공급된다.In such a fuel cell system, high purity hydrogen is supplied from the hydrogen storage tank to the anode of the fuel cell, and air in the atmosphere is directly supplied to the cathode of the fuel cell using an air supply device such as an air blower.
그리고, 연료전지 스택으로 공급된 수소가 연료극의 촉매에서 수소 이온과 전자로 분리되고, 분리된 수소 이온은 전해질 막을 통해 공기극으로 넘어가게 되며, 계속해서 공기극에 공급된 산소는 외부도선을 통해 공기극으로 들어온 전자와 결합하여 물을 생성하면서 전기에너지를 발생시키는 메커니즘이 수행된다. Hydrogen supplied to the fuel cell stack is separated into hydrogen ions and electrons in the catalyst of the anode, and the separated hydrogen ions are transferred to the cathode through the electrolyte membrane. Subsequently, oxygen supplied to the cathode is transferred to the cathode through an external conductor. Mechanisms are generated that combine with the incoming electrons to generate water while generating water.
여기서, 연료전지 스택은 반응가스인 수소와 산소의 전기화학반응으로부터 전기에너지를 발생시키고, 그 반응부산물로 열과 물을 배출하게 되며, 이에 따라 연료전지 시스템에는 스택의 온도 상승을 방지하기 위하여 스택을 냉각시키는 장치가 필수적이다.Here, the fuel cell stack generates electrical energy from an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen, which are reaction gases, and discharges heat and water into the reaction byproducts. Accordingly, the fuel cell system includes a stack to prevent the temperature rise of the stack. A cooling device is essential.
보통 연료전지 시스템에서 연료전지 스택을 최적 온도로 유지하기 위한 냉각시스템에는 스택 내 냉각수 채널을 통해 물을 순환시켜 냉각시키는 수냉식이 이용되고 있으며, 이러한 냉각수 루프에서는 냉각수 속에 포함되어 있는 이온으로 인해 연료전기 스택에서 발생된 전기가 냉각수를 통해 흐르지 않도록 해주는 것이 무엇보다도 중요하다. Normally, in a fuel cell system, a cooling system for maintaining a fuel cell stack at an optimum temperature uses a water cooling system that circulates and cools water through cooling water channels in the stack. It is of utmost importance that the electricity generated in the stack does not flow through the coolant.
이러한 점을 고려하여 연료전지 시스템에서는 냉각수의 전기전도도를 항상 센싱하고 있으며, 전기전도도가 특정 수치 이상으로 높아지면 시스템을 셧다운시키는 제어로직을 반영하고 있다.In consideration of this, the fuel cell system always senses the conductivity of the coolant, and reflects the control logic that shuts down the system when the conductivity rises above a certain value.
또한, 냉각수의 이온전도도를 일정 수준 이하로 유지하기 위하여 냉각수 루프에 이온 필터(De-Mineralizer;DMN)를 설치하여 냉각수의 이온전도도를 일정 수준 이하로 유지하고 있다.In addition, in order to maintain the ion conductivity of the cooling water below a certain level, an ion filter (De-Mineralizer; DMN) is installed in the cooling water loop to maintain the ion conductivity of the cooling water below a certain level.
이와 같이 상기 이온 필터는 연료전지 스택의 냉각수 루프에 장착되며, 스택으로 들어가는 냉각수에 포함된 이온을 필터링하여 냉각수의 전기전도도(Ion Conductivity)를 낮추는 부품이다(차량 기준 5uS/cm 이하로 유지). As described above, the ion filter is mounted in the coolant loop of the fuel cell stack, and is a component that lowers the ion conductivity of the coolant by filtering ions contained in the coolant entering the stack (maintained at 5uS / cm or less based on the vehicle).
상기 이온 필터는 내부에 이온 교환 수지가 포함되어 있으며, 이에 따라 차량 냉각수는 이온 수지를 통과하면서 냉각수에 포함되어 있는 이온이 필터링될 수 있게 된다. The ion filter includes an ion exchange resin therein, so that the vehicle cooling water may pass through the ion resin to filter ions contained in the cooling water.
이로 인해서 차량 냉각수의 전기전도도가 낮아지게 되며, 전기 안전성을 유지할 수 있도록 해준다. This lowers the electrical conductivity of the vehicle's coolant and helps maintain electrical safety.
현재 다양한 측면에서 추가적인 개발을 진행하고 있으나, 연료전지 차량의 프로토(Proto) 사양 제작에 앞서 다양한 부품의 정비성이 매우 중요시 되고 있는 실정이다. At present, various developments are in progress, but prior to the production of fuel cell vehicle prototypes, the maintenance of various components is very important.
종래 기술의 경우, 이온 필터의 수명이 다 된 경우에 상단부 캡을 연 후, 내부 카트리지를 교체해야 하는데, 이러한 교체 작업 시, 필터 형상에 의해서 연료전지 전용 부동액이 항시 150㎖ 정도 누수가 발생하게 된다(도 1 참조). In the prior art, when the ion filter has reached the end of its life, it is necessary to replace the internal cartridge after opening the top cap. During this replacement, the filter shape causes leakage of 150 ml of fuel cell-specific antifreeze at all times. (See Figure 1).
즉, 상부 캡 내부에 고여 있는 냉각수가 캡 개방과 동시에 흘러나오는 문제가 발생하게 된다. That is, the problem that the cooling water accumulated in the upper cap flows out at the same time as the cap opening.
이렇게 부동액의 누수 발생 시, 피부에 묻을 염려도 있고, 무엇보다 고가의 부동액이 누수된 양 만큼 공기가 유입되기 때문에 시스템 방열성능에 악영향을 미치는 일이 발생할 수 있다.
When leakage of antifreeze occurs, there is a concern that it may get on the skin, and above all, since the air flows in as much as the amount of expensive antifreeze leaks, it may adversely affect the heat dissipation performance of the system.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 이온 필터의 하우징 형상 변경을 통해 냉각수의 경로를 개선하는 한편, 상부 캡 역할을 하면서 내부 이온 카트리지를 눌러주는 홀더 수단을 채택함으로써, 카트리지 교체를 위한 이온 필터 부품 분리 시, 카트리지가 함께 용이하게 탈거되도록 할 수 있고, 결국 냉각수 누수 방지에 따른 시스템 내 기포 유입 현상을 막을 수 있는 등 시스템 냉각성능을 확보할 수 있는 상단 캡-카트리지 일체형의 이온 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and by changing the housing shape of the ion filter, while improving the path of the coolant, adopting a holder means for pressing the inner ion cartridge while acting as an upper cap, cartridge replacement When removing the ion filter part for the purpose, it is possible to easily remove the cartridge together, and eventually to prevent the inflow of air bubbles in the system due to the prevention of coolant leakage. The purpose is to provide a filter.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 연료전지 차량의 이온 필터는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, the ion filter of the fuel cell vehicle provided by the present invention has the following characteristics.
상기 이온 필터는 하부의 입구포트와 상부에서 측면으로 연장되는 출구포트를 가지는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 냉각수 속에 포함되어 있는 이온을 제거하는 카트리지와, 상기 하우징의 상부에 체결되는 구조로 설치되면서 하우징을 마감하는 동시에 하우징에 삽입되어 있는 카트리지의 상단부를 아래로 눌러서 고정시켜주는 탑 캡 홀더를 포함하는 구조로 이루어지며, 따라서 카트리지 탈거 시 탑 캡 홀더와 카트리지를 차례대로 하나씩 탈거가 가능하고, 결국 냉각수 누수 현상을 완전히 배제할 수 있는 특징이 있다. The ion filter has a housing having a lower inlet port and an outlet port extending laterally from the top, a cartridge installed inside the housing to remove ions contained in the coolant, and fastened to the upper portion of the housing. The top cap holder is installed to close the housing and at the same time press down the upper part of the cartridge inserted into the housing. Therefore, the top cap holder and the cartridge can be removed one by one when the cartridge is removed. As a result, it is possible to completely eliminate the coolant leakage phenomenon.
여기서, 상기 이온 필터의 탑 캡 홀더는 판 형상으로 이루어져 적어도 4곳의 체결부를 가지는 홀더 판체와, 상기 홀더 판체로부터 아래로 수직 연장되는 동시에 내측으로 홀을 조성하는 형태로 이루어져 카트리지의 상단에 장착되는 미들 캡의 상면을 눌러주는 홀더 가압체로 구성하는 것이 바람직하다. Here, the top cap holder of the ion filter is formed in a plate shape and has a holder plate body having at least four fastening portions, and vertically extending downward from the holder plate body and forming a hole inwardly and mounted at the top of the cartridge. It is preferable to comprise the holder press body which presses the upper surface of the middle cap used.
그리고, 상기 탑 캡 홀더의 홀더 가압체가 가지는 직경은 카트리지의 미들 캡이 가지는 직경에 비해 작거나 같게 이루어지도록 하여, 미들 캡의 가장자리 둘레와 접촉하면서 눌러줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, the diameter of the holder pressing member of the top cap holder may be smaller than or equal to the diameter of the middle cap of the cartridge, and may be pressed while being in contact with the circumference of the middle cap.
본 발명에서 제공하는 연료전지 차량의 이온 필터는 다음과 같은 장점이 있다. The ion filter of the fuel cell vehicle provided by the present invention has the following advantages.
첫째, 캡과 카트리지의 일체식 구조에 따른 구성 부품의 감소로 금형수를 줄일 수 있는 등 원가 절감 효과를 도모할 수 있다. First, cost reduction can be achieved by reducing the number of molds due to the reduction of component parts according to the integrated structure of the cap and the cartridge.
둘째, 카트리지 교체 작업 시, 연료전지 전용 부동액 누수 문제를 해결할 수 있고, 누수 문제 해결에 따른 시스템 내 기포 유입 현상을 배제할 수 있으며, 결국 시스템 냉각성능을 정상적으로 유지할 수 있다. Second, in the cartridge replacement operation, it is possible to solve the problem of leakage of antifreeze for fuel cells, to eliminate the inflow of bubbles in the system due to the solution of the leakage problem, and finally to maintain the system cooling performance.
셋째, 작업 공수 감소에 따른 정비성을 대폭 개선할 수 있다. Third, the maintainability according to the reduction of work maneuver can be significantly improved.
예를 들면, 기존에 상부 캡 고정 볼트 4개 탈거, 캡 홀더 탈거, 카트리지 분리의 공수가 필요하였으나, 본 발명의 경우에는 탑 캡 홀더 고정 볼트 4개 탈거와 동시에 카트리지가 하우징에서 분리가능하기 때문에 그 만큼 작업 공수를 줄일 수 있다.
For example, while the four top cap fixing bolts were removed, the cap holder was removed, and the cartridge was removed, in the present invention, the top cap holder fixing bolts were removed at the same time as the cartridge was detachable from the housing. Work can be reduced as much.
도 1은 종래 카트리지 교체 전과 교체 후의 냉각수 상태를 보여주는 사진
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 이온 필터를 나타내는 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 이온 필터를 나타내는 결합 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 이온 필터에서 탑 캡 홀더로 미들 캡을 눌러주는 상태를 나타내는 평면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 이온 필터에서 카트리지를 교체하는 과정을 나타내는 사시도
도 6은 본 발명에 따른 카트리지 교체 전과 교체 후의 냉각수 상태를 보여주는 사진1 is a photograph showing a state of coolant before and after replacing a conventional cartridge
2 is an exploded perspective view illustrating an ion filter for a fuel cell vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a fuel cell vehicle ion filter according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating a state in which a middle cap is pressed by a top cap holder in an ion filter for a fuel cell vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a process of replacing a cartridge in an ion filter for a fuel cell vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 6 is a photograph showing the state of the coolant before and after replacing the cartridge according to the present invention
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 이온 필터를 나타내는 사시도이다. 2 and 3 are perspective views showing an ion filter for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 이온 필터는 연료전지 스택의 냉각수 루프에 설치되어 스택으로 들어가는 냉각수 속의 이온을 필터링하는 수단으로서, 실질적으로 이온을 제거하는 카트리지(13)와, 상기 카트리지(13)를 내측으로 수용하는 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 상부를 마감하면서 캡 역할 등을 수행하는 탑 캡 홀더(14)로 구성된다. 2 and 3, the ion filter is installed in the coolant loop of the fuel cell stack and means for filtering ions in the coolant entering the stack, the
상기 카트리지(13)는 원통형의 메시 어셈블리와 상기 메시 어셈블리의 내부에 채워지는 이온수지로 구성되며, 이때의 메시 어셈블리는 알갱이 형태의 이온수지가 밖으로 빠져나가지 못하도록 가두어 두는 역할을 하게 된다. The
이러한 카트리지(13)는 통상의 이온 필터에 장착되는 카트리지와 역할 및 형태 측면에서 큰 차이가 없으므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Since the
그리고, 상기 카트리지(13)의 상단부에는 원판형의 미들 캡(17)이 장착되며, 이때의 미들 캡(17)이 그 외주 둘레면을 이용하여 하우징(12)의 상단부 내벽 둘레에 끼워져 지지면서 밀착되므로서, 하우징 상부를 통한 냉각수의 누출이 방지될 수 있게 된다. In addition, a disc shaped
여기서, 상기 미들 캡(17)의 외주 둘레면과 하우징(12)의 내벽 둘레면 사이에는 O-링 등을 개재하여 기밀성을 확보하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to secure airtightness between the outer circumferential surface of the
특히, 상기 하우징(12)은 카트리지(13)를 수용하면서 냉각수가 흐르는 경로를 제공하는 수단으로서, 이러한 하우징(12)의 하부 중심에는 냉각수의 유입을 위한 입구포트(10)가 형성되고, 상부 측면에는 냉각수의 배출을 위한 출구포트(11)가 형성된다. In particular, the
이에 따라, 하우징(12)의 입구포트(10)를 통해 카트리지(13)의 중심쪽으로 들어온 냉각수는 메시 어셈블리 내에 충전되어 있는 이온수지를 거친 다음에 카트리지(13)의 외곽쪽으로 빠져나가게 되고, 계속해서 하우징(12)의 출구포트(11)를 통해 배출되는 경로를 거치면서 이온이 제거될 수 있게 된다. Accordingly, the coolant entering the center of the
즉, 냉각수가 이온수지를 통과하는 동안 필터링되어 이온이 제거되고, 이렇게 냉각수에서 이온을 제거함으로써 냉각수를 통한 스택 전류 누설을 막아줄 수 있으며, 결국 차량의 전기안전성을 기준에 적합하게 만들어줄 수 있게 된다.That is, the coolant is filtered while passing through the ion resin to remove ions, and thus removing ions from the coolant prevents leakage of the stack current through the coolant, which in turn makes the vehicle's electrical safety suitable for the criteria. .
한편, 본 발명에서는 종전의 상부 캡 역할을 대신하는 수단으로 탑 캡 홀더(14)를 제공한다. On the other hand, the present invention provides a
상기 탑 캡 홀더(14)는 하우징(12)의 상부에 체결되는 구조로 설치되며, 이때의 하우징 상부를 마감하는 동시에 하우징(12)에 삽입되어 있는 카트리지(13)를 위에서 아래로 눌러 고정시켜주는 역할을 하게 된다. The
이를 위하여, 상기 탑 캡 홀더(14)는 중앙에 홀(16)을 가지는 링 모양의 판체로 이루어져 있으며, 네곳의 모퉁이 부분에 볼트 체결을 위한 체결부(15)가 형성되어 있어서, 이곳을 하우징(12)에 있는 네곳의 나사홀에 맞춘 다음에 볼트를 체결하면, 탑 캡 홀더(14)의 면적이 하우징(12)의 상부를 덮는 상태로 고정될 수 있게 된다. To this end, the
여기서, 상기 탑 캡 홀더(14)의 중앙에 조성되는 원형의 홀(16)을 통해서는 미들 캡(17)의 중심영역에 형성되어 있는 원형의 돌출부분이 위치될 수 있게 된다. Here, through the
특히, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 탑 캡 홀더(14)의 외곽 직경은 카트리지(13)에 있는 원형의 미들 캡(17)의 외곽 직경과 같고, 또 중앙의 홀(16)의 직경은 미들 캡(17)의 직경보다 작은 동시에 미들 캡(17)의 중심영역 상면에 있는 원형의 돌출부분 보다는 큰 직경으로 이루어져 있어서, 탑 캡 홀더(14)에 의해 눌려지는 미들 캡(17)은 그 가장자리 둘레부분이 가압되면서 눌려질 수 있게 되고, 결국 이러한 가압작용에 의해 미들 캡(17)이 하우징(12)측에 좀더 견고하게 결속되면서 확실한 기밀유지가 이루어질 수 있게 된다. In particular, as shown in FIG. 4, the outer diameter of the
따라서, 이와 같이 구성되는 이온 필터에서 카트리지를 교체하는 방법을 살펴보면 다음과 같다. Therefore, looking at the method of replacing the cartridge in the ion filter is configured as follows.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 이온 필터에서 카트리지를 교체하는 과정을 나타내는 사시도이다. 5 is a perspective view illustrating a process of replacing a cartridge in an ion filter for a fuel cell vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 이온 필터의 수명이 다 된 경우에 카트리지를 교체하게 되는데, 먼저 탑 캡 홀더(14)를 잡아주고 있는 4개의 볼트를 푼 다음, 카트리지(13)의 미들 캡(17)을 눌러주고 있는 탑 캡 홀더(14)를 분리한다. As shown in FIG. 5, the cartridge is replaced when the ion filter has reached the end of its life. First, the four caps holding the
다음, 상부의 탑 캡 홀더(14)가 제거된 상태에서 미들 캡(17)의 중심부 돌출부분을 손으로 잡고 위로 들어 올리게 되면, 그 아래쪽의 카트리지(13)가 미들 캡(17)과 함께 딸려 올라오면서 하우징(12)으로부터 빠지게 된다. Next, when the upper
따라서, 상기 하우징(12)의 내부에 채워져 있는 냉각수를 흘리지 않고 카트리지(13)를 쉽게 빼낸 후에 교체할 수 있게 되는 것이다. Therefore, the
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 위와 같은 방법으로 카트리지(13)를 교체함으로써, 냉각수 누수가 전혀 발생하지 않게 되고, 결국 카트리지 교체 전과 교체 후의 냉각수 무게가 거의 변함이 없음을 알 수 있다. That is, as shown in Figure 6, by replacing the
그리고, 카트리지(13)을 하우징(12)으로부터 빼냄과 동시에 하우징(12) 내의 냉각수 수위가 내려가게 되고, 재차 새것으로 교체된 카트리지(13)를 하우징(12) 내에 집어넣게 되면 냉각수의 수위가 회복되므로, 공기의 유입을 원천적으로 차단할 수 있게 된다. The coolant level in the
이와 같이, 본 발명은 카트리지 및 상단의 미들 캡을 하우징에 고정 설치되는 탑 캡 홀더로 마감하는 방식을 구현함으로써, 카트리지 교체 시에 냉각수의 누수 문제를 완전히 해결할 수 있으며, 따라서 냉각수 누수 현상 방시에 따른 기존의 모든 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.
As such, the present invention implements a method of closing the cartridge and the middle cap of the upper end with a top cap holder fixed to the housing, thereby completely solving the problem of leakage of the coolant when the cartridge is replaced, and thus preventing the leakage of the coolant. All existing problems will be solved.
10 : 입구포트 11 : 출구포트
12 : 하우징 13 : 카트리지
14 : 탑 캡 홀더 15 : 체결부
16 : 홀 17 : 미들캡10: inlet port 11: outlet port
12
14: top cap holder 15: fastening portion
16: hole 17: middle cap
Claims (3)
상기 하우징(12)의 내부에 설치되어 냉각수 속에 포함되어 있는 이온을 제거하는 카트리지(13);
상기 하우징(12)의 상부에 체결되는 구조로 설치되면서 하우징(12)을 마감하는 동시에 하우징(12)에 삽입되어 있는 카트리지(13)의 상단부를 아래로 눌러서 고정시켜주는 탑 캡 홀더(14);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 이온 필터.
A housing (12) having a lower inlet port (10) and an outlet port (11) extending laterally from the top;
A cartridge 13 installed inside the housing 12 to remove ions contained in the cooling water;
A top cap holder 14 which is installed to be fastened to the upper part of the housing 12 and closes the housing 12 and simultaneously presses and fixes the upper end of the cartridge 13 inserted into the housing 12 downward;
Ion filter of a fuel cell vehicle comprising a.
The method of claim 1, wherein the top cap holder 14 is made of a ring-shaped plate having a hole 16 in the center, it is fixed to the upper surface of the housing 12 through at least four fastening portions 15 cartridge ( 13) The ion filter of the fuel cell vehicle, characterized in that the upper surface of the middle cap (17) mounted on the upper end can be fixed.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110119291A KR101293959B1 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | De-Mineralizer for fuel cell |
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| KR1020110119291A KR101293959B1 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | De-Mineralizer for fuel cell |
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|---|---|
| KR20130053707A KR20130053707A (en) | 2013-05-24 |
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ID=48662865
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102191942B1 (en) | 2019-09-06 | 2020-12-16 | 주식회사 코렌스 | Ion exchange resins cartridge for hydrogen fuel cell vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070119770A1 (en) | 2005-11-29 | 2007-05-31 | Koji Suzuki | Ion exchange filter |
| KR20100072409A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | 주식회사 만앤휴멜동우 | Ion filter for fuel cell system |
| JP4569096B2 (en) * | 2003-11-13 | 2010-10-27 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell cooling system |
| KR20120137148A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-20 | 현대자동차주식회사 | Ion filter for fuel cell vehicle |
-
2011
- 2011-11-16 KR KR1020110119291A patent/KR101293959B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4569096B2 (en) * | 2003-11-13 | 2010-10-27 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell cooling system |
| US20070119770A1 (en) | 2005-11-29 | 2007-05-31 | Koji Suzuki | Ion exchange filter |
| KR20100072409A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | 주식회사 만앤휴멜동우 | Ion filter for fuel cell system |
| KR20120137148A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-20 | 현대자동차주식회사 | Ion filter for fuel cell vehicle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102191942B1 (en) | 2019-09-06 | 2020-12-16 | 주식회사 코렌스 | Ion exchange resins cartridge for hydrogen fuel cell vehicle |
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| KR20130053707A (en) | 2013-05-24 |
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