KR101300092B1 - 연료전지용 공기공급장치 및 이를 포함하는 연료전지시스템 - Google Patents

연료전지용 공기공급장치 및 이를 포함하는 연료전지시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지를 냉각시키는 라디에이터의 냉각부하를 줄임으로써 라디에이터에 의한 연료전지의 냉각성능을 대폭 향상시킬 수 있는 연료전지용 공기공급장치 및 이를 포함하는 연료전지시스템에 관한 것이다.
본 발명의 연료전지용 공기공급장치는, 외부공기를 압축하여 과급공기를 생성하는 압축기; 상기 압축기의 하류측에 배치되고, 볼텍스튜브로 구성되어 에너지 분리작용에 의해 과급공기를 저온 과급공기 및 고온 과급공기로 분리하는 제1냉각유닛; 및 상기 제1냉각유닛의 하류측에 배치되고, 상기 제1냉각유닛로부터 공급되는 저온 과급공기를 냉각수에 의해 냉각하는 제2냉각유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지용 공기공급장치 및 이를 포함하는 연료전지시스템{AIR SUPPLY APPARATUS FOR FUEL CELL AND FUEL CELL SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 연료전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지를 냉각시키는 라디에이터의 냉각부하를 줄임으로써 라디에이터에 의한 연료전지의 냉각성능을 대폭 향상시킬 수 있는 연료전지용 공기공급장치 및 이를 포함하는 연료전지시스템에 관한 것이다.
널리 주지된 바와 같이, 연료전지는 연료(수소)와 산화제(산소)의 전기화학적 반응에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전장치의 일종으로, 전력수요 증가에 따른 전원확보의 어려움과 날로 증가하는 지구환경문제를 해결할 수 있는 대안으로 연구개발되고 있으며, 연료전지는 휴대용 전자기기 등의 이동용 전원, 자동차 등의 수송용 전원, 건물 등의 분산용 전원 등과 같이 그 응용범위가 매우 넓다.
이러한 연료전지는 전기에너지를 발생시키는 스택(stack), 스택으로 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치, 스택으로 공기(산소)를 공급하는 공기공급장치, 스택의 발전 반응 시에 발생하는 수분, 공기, 연료 등을 배출시키는 배기계 등으로 구성된다.
한편, 연료전지 차량은 연료전지를 주동력수단으로 이용하는 차량으로, 이러한 연료전지 차량은 연료전지의 스택 내에서 수소와 공기의 전기화학반응에 의해 그 전력이 발생되고, 이와 더불어 전기화학반응에 따라 부수적으로 상당량의 열이 발생하며, 이렇게 연료전지의 스택에서 발생된 열을 라디에이터를 통과하는 일부의 냉각수에 의해 냉각시키도록 구성된다.
또한, 스택으로 공기를 공급하는 공기공급장치는 외부공기를 압축하여 과급공기를 생성하는 압축기 및 과급공기의 밀도를 높이기 위하여 압축기에 의해 승온된 과급공기를 냉각시키는 인터쿨러 등으로 구성되고, 인터쿨러 측으로는 라디에이터를 통과한 나머지의 냉각수와 과급공기가 열교환함에 따라 과급공기의 냉각이 이루어지도록 구성된다.
그리고, 연료전지 차량의 라디에이터는 송풍팬을 이용한 공랭식 열교환기로서, 송풍팬에 의해 냉각된 냉각수를 스택 및 인터쿨러 측으로 각각 분기시켜 순환시키도록 구성되어 있다. 이에, 일부의 냉각수는 스택 측으로 순환되어 스택 내의 발열을 냉각시키고, 나머지의 냉각수는 인터쿨러 측으로 순환되어 인터쿨러를 통과하는 과급공기를 냉각시킨다.
이와 같이, 종래의 연료전지 차량의 경우 라디에이터를 통과한 냉각수가 스택 및 인터쿨러 각각으로 공급됨에 따라 연료전지의 구동 시에 라디에이터 측에 매우 높은 냉각부하가 걸리고, 이에 라디에이터의 냉각부하를 적절히 감소시키기 위해서는 라디에이터의 용량을 증대시키는 방법이 있지만, 차량의 구조적 제한 때문에 라디에이터의 냉각용량을 증대시킴에 있어 그 한계가 뒤따르고, 이로 인해 라디에이터의 냉각부하를 적절히 줄일 수 없어 연료전지의 냉각성능이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 라디에이터의 냉각용량을 증대시킬 필요없이 라디에이터의 냉각부하를 대폭 감소시킬 수 있는 연료전지용 공기공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지용 공기공급장치는,
외부공기를 압축하여 과급공기를 생성하는 압축기;
상기 압축기의 하류측에 배치되고, 볼텍스튜브로 구성되어 에너지 분리작용에 의해 과급공기를 저온 과급공기 및 고온 과급공기로 분리하는 제1냉각유닛; 및
상기 제1냉각유닛의 하류측에 배치되고, 상기 제1냉각유닛로부터 공급되는 저온 과급공기를 냉각수에 의해 냉각하는 제2냉각유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2냉각유닛의 하류측에 가습기가 설치되고, 상기 가습기는 상기 제2냉각유닛에 의해 냉각된 저온의 과급공기를 가습하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1냉각유닛은 케이스, 상기 케이스 내에 배치된 볼텍스 제너레이터, 상기 볼텍스 제너레이터의 맞은편에 배치된 슬리브, 상기 볼텍스 제너레이터와 소통되게 연결되는 제1이송관, 및 상기 슬리브와 소통되게 연결되는 제2이송관을 포함하고,
상기 제1냉각유닛의 제1이송관을 통해 저온의 과급공기가 상기 제2냉각유닛측으로 공급되며,
상기 케이스의 일측에는 상기 공기공급라인이 접속되는 입구포트가 형성되며, 상기 볼텍스 제너레이터의 일단에는 케이스의 입구포트와 인접한 복수의 노즐이 형성되고, 상기 볼텍스 제너레이터의 내부 중심부에는 볼텍스챔버가 형성되며, 상기 볼텍스챔버는 상기 제1이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되고,
상기 슬리브는 상기 볼텍스 제너레이터의 노즐과 대향되게 배치되며, 상기 슬리브의 내부 중심부에는 중공챔버가 형성되며, 상기 중공챔버는 상기 제2이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 연료전지시스템은,
공기극 및 연료극을 가진 스택;
상기 스택의 공기극으로 공기를 공급하는 공기공급장치;
상기 스택의 연료극으로 연료를 공급하는 연료공급장치;
상기 스택에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기계; 및
상기 스택의 발열을 냉각시키는 라디에이터;를 포함하고,
상기 공기공급장치는 스택의 공기극 측으로 공기를 공급하도록 상기 스택 측에 연결된 공기공급라인, 상기 공기공급라인의 상류측에 설치된 압축기, 상기 공기공급라인의 압축기 하류 측에 설치된 제1냉각유닛, 상기 공기공급라인의 제1냉각유닛 하류 측에 설치된 제2냉각유닛을 구비하며,
상기 제1냉각유닛은 상기 압축기에 의해 압축된 과급공기를 저온의 과급공기와 고온의 과급공기로 분리하는 볼텍스튜브로 구성되고,
상기 라디에이터에는 냉각수가 순환하는 냉각수 순환라인이 관통하고, 상기 라디에이터의 일측에는 냉각수를 냉각시키는 하나 이상의 송풍팬이 인접하여 설치되며,
상기 냉각수 순환라인에는 냉각수를 순환시키는 순환펌프가 설치되고, 상기 냉각수 순환라인은 스택용 냉각라인과 과급공기용 냉각라인으로 분기되며,
상기 스택용 냉각라인은 스택의 일측을 관통하여 라디에이터에서 냉각된 냉각수의 일부를 스택 측으로 순환시키고,
상기 과급공기용 냉각라인은 상기 공기공급장치의 제2냉각유닛를 관통하여 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수의 나머지를 상기 제2냉각유닛 측으로 순환시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 공기공급라인의 제2냉각유닛의 하류 측에는 가습기가 설치되고, 상기 배기계의 배기라인이 상기 가습기를 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 압축기에 의해 압축된 과급공기를 볼텍스튜브로 구성된 제1냉각유닛의 에너지분리작용에 의해 1차로 냉각시킨 후에 제2냉각유닛에 의해 2차로 냉각시키는 구조를 적용함으로써 라디에이터의 냉각용량을 증대시킬 필요없이 라디에이터의 냉각부하를 대폭 감소시킬 수 있고, 이를 통해 라디에이터에 의한 스택의 냉각성능을 대폭 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 공기공급장치와 이를 포함하는 연료전지시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 공기공급장치의 제1냉각유닛을 도시한 상세단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 연료전지시스템(10)은 공기극 및 연료극을 가진 스택(11), 스택(11)의 공기극으로 공기를 공급하는 공기공급장치(12), 스택(11)의 연료극으로 연료를 공급하는 연료공급장치(13), 스택(11)에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기계(14), 스택(11)의 발열을 냉각시키는 라디에이터(15)를 포함한다.
스택(11)은 공기극 및 연료극을 가진 단위전지들이 복수개로 적층된 구조로 이루어지고, 스택(11)의 흡입측에는 흡입매니폴드(11a)가 배치되며, 스택(11)의 배출측에는 배기매니폴드(11b)가 배치되어 있다.
공기공급장치(12)는 스택(11)의 공기극 측으로 공기를 공급하도록 스택(11)의 흡기매니폴드(11a) 측에 연결된 공기공급라인(12a), 공기공급라인(12a)의 상류측에 설치된 압축기(18), 공기공급라인(12a)의 압축기(18) 하류 측에 설치된 제1냉각유닛(20), 공기공급라인(12a)의 제1냉각유닛(20) 하류 측에 설치된 제2냉각유닛(40), 공기공급라인(12a)의 제2냉각유닛(40)의 하류 측에 설치된 가습기(35) 등을 구비한다.
연료공급장치(13)는 스택(11)의 연료극 측으로 연료를 공급하도록 스택(11)의 흡기매니폴드(11a) 측에 연결된 연료공급라인(13a)을 포함하고, 개질기(미도시) 등에 의해 적절히 개질된 연료를 블로워(미도시) 등을 통해 공급하도록 구성될 수 있다.
배기계(14)는 스택(11)의 배기매니폴드(11b)측에 연결되어 스택(11)의 연료 및 공기의 전기화학반응을 통해 생성된 배기가스를 배출하는 배기라인(14a)을 포함하고, 배기라인(14a)은 가습기(50)를 관통하며, 이에 스택(11)에서 배출되는 고온의 배기가스는 가습기(50)의 열원으로 이용되도록 구성된다.
라디에이터(15)에는 냉각수가 순환하는 냉각수 순환라인(15a)이 관통하고, 그 일측에 하나 이상의 송풍팬(16)이 배치되며, 이에 라디에이터(15)는 송풍팬(16)에 의해 외부의 차가운 공기를 통해 냉각수를 냉각시키도록 구성된다.
냉각수 순환라인(15a)에는 냉각수를 순환시키는 순환펌프(15b)가 설치되고, 순환펌프(15b)의 하류 측에는 분기점(15c)이 형성되고, 냉각수 순환라인(15a)은 이 분기점(15c)에서 스택용 냉각라인(15d)과 과급공기용 냉각라인(15e)으로 분기된다.
스택용 냉각라인(15d)은 스택(11) 내를 관통하고, 이에 라디에이터(15)에서 냉각된 냉각수의 일부가 스택(11) 측으로 순환하여 스택(11) 내의 발열을 냉각시키도록 구성된다.
과급공기용 냉각라인(15e)은 공기공급장치(12)의 제2냉각유닛(40)를 관통하고, 이에 라디에이터(15)에서 냉각된 냉각수의 나머지가 제2냉각유닛(40) 측으로 순환하여 제2냉각유닛(40)을 통과하는 과급공기를 냉각시키도록 구성된다.
그리고, 스택용 냉각라인(15d)과 과급공기용 냉각라인(15e)은 라디에이터(15)의 상류 측의 합류점(15f)에서 합류하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 의한 공기공급장치(12)의 제1 및 제2 냉각유닛(20, 40)을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
제1냉각유닛(20)은 케이스(21), 케이스(21) 내에 배치된 볼텍스 제너레이터(23), 볼텍스 제너레이터(23)의 맞은편에 배치된 슬리브(24)로 이루어진 볼텍스튜브로 구성된다.
케이스(21)의 일측에는 배기라인(14)이 접속되는 입구포트(21a)가 형성되고, 이 제1포트(21a)를 통해 압축기(18)에 의해 압축된 고온의 과급공기가 공급된다. 케이스(21)의 양측에는 제1 및 제2 이송관(31, 32)이 소통가능하게 접속되어 있다.
볼텍스 제너레이터(23)는 케이스(21) 내에 설치되고, 그 일단에는 케이스(21)의 입구포트(21a)와 인접한 복수의 노즐(23a)이 형성되며, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버(23c)가 형성된다. 볼텍스챔버(23c)는 제2이송관(32)을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성된다.
슬리브(24)는 볼텍스 제너레이터(23)의 노즐(23a)과 대향되게 배치되고, 슬리브(24)의 내부 중심부에는 중공챔버(24c)가 형성되어 있으며, 이 중공챔버(24c)는 제1이송관(31)을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성된다.
제1이송관(31)은 케이스(21)의 일측에 연결되고, 특히 볼텍스 제너레이터(23)의 볼텍스챔버(23c)와 소통하도록 연결된다. 제1이송관(31)은 제2냉각유닛(40) 측에 연결되어 저온의 과급공기를 제2냉각유닛(40)측으로 공급하도록 구성된다.
제2이송관(32)은 케이스(21)의 타측에 연결되고, 특히 슬리브(23)의 중공챔버(24c)와 소통하도록 연결된다. 제2이송관(32)의 단부에는 볼텍스의 강도를 조절하기 위한 스로틀밸브(35)가 설치되고, 이 스로틀밸브(35)는 수평방향으로 이동가능하게 설치된다. 이에, 스로틀밸브(35)를 제2이송관(32)의 단부에 대해 근접 또는 이격가능하게 조절함에 따라 볼텍스의 강도를 적절히 조절할 수 있다. 그리고, 제2이송관(32)의 단부를 통해 고온의 과급공기가 배출된다.
이와 같이 구성된 제1냉각유닛(20)는 그 볼텍스튜브의 에너지분리작용을 통해 압축기(18)에 의해 승온된 과급공기를 저온의 과급공기와 고온의 과급공기로 각각 분리하고, 저온의 과급공기는 제1이송관(31)을 통해 제2냉각유닛(40)측으로 공급되며, 고온의 과급공기는 제2이송관(32)을 통해 외부로 배출된다.
이러한 제1냉각유닛(20)의 에너지분리작용을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 공기공급라인(12a)으로 도입되는 외부공기를 압축기(18)에 의해 1~2bar 정도의 압력으로 압축하고, 이러한 압축을 통해 스택(11)의 공기극으로 공급되는 과급공기가 생성된다. 이러한 과급공기가 제1냉각유닛(20)의 입구포트(21a)를 통해 유입되면, 과급공기는 볼텍스 제너레이터(23)의 노즐(23a)을 통과한 후에 볼텍스 챔버(23c) 내로 유입됨으로써 수백만 RPM의 초고속으로 회전하는 1차 볼텍스(HV)로 변환된다. 1차 볼텍스(HV)는 제2이송관(32)을 따라 이송되고, 그 일부는 배출되며, 그 나머지는 스로틀밸브(35)의 선단에 걸려 회송되면서 1차 볼텍스(HV) 보다 작은 내경의 2차 볼텍스(LV)로 변환되며, 2차 볼텍스(LV)는 제1이송관(31)을 따라 이송되어 배출된다.
이때, 1차 볼텍스(HV) 및 2차 볼텍스(LV)는 동일한 회전방향 및 동일한 각속도로 회전하고, 이에 직경이 큰 1차 볼텍스(HV)의 입자가 2차 볼텍스(LV)의 입자에 비해 더 빠른 속도로 운동함으로써 운동속도가 느린 2차 볼텍스(LV)의 입자가 가진 운동에너지는 열에너지로 변환된다. 이렇게 생성된 열에너지는 2차 볼텍스(LV)의 온도를 저하시키고, 1차 볼텍스(HV)의 온도를 상승시킨다. 이에, 과급공기는 1차 볼텍스(HV)에 따른 고온의 과급공기와 2차 볼텍스(LV)에 따른 저온의 과급공기로 분리되고(에너지 분리작용), 1차 볼텍스(HV)에 따른 고온의 과급공기는 2차 볼텍스(LV)에 따른 저온의 과급공기 보다 상대적으로 고온 상태가 되어 배출된다.
그리고, 고온의 과급공기는 제2이송관(32)의 개방된 단부를 통해 외부로 배출되고, 저온의 과급공기는 제1이송관(31)을 통해 제2냉각유닛(40)측으로 이송되어 제2냉각유닛(40)측에서 2차로 냉각된다.
제2냉각유닛(40)은 제1이송관(31)을 통해 제1냉각유닛(20)과 소통되게 연결되고, 제1냉각유닛(20)의 에너지분리작용에 의해 생성된 저온의 과급공기 즉, 1차로 냉각된 과급공기를 2차로 냉각시키도록 구성된다. 구체적으로, 제2냉각유닛(40)에서는 라디에이터(15)로부터 과급공기용 냉각라인(15e)을 통해 공급되는 냉각수에 의해 1차 냉각된 과급공기가 2차로 냉각된다.
그리고, 공기공급라인(12a)의 제2냉각유닛(40)의 하류 측에 설치된 가습기(50)에 의해 2차로 냉각된 과급공기는 적절히 가습된 후에 스택(11)의 공기극측으로 공급된다.
이하, 이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 다음과 같이 상세히 설명한다.
공기공급라인(12a) 및 연료공급라인(13a)을 통해 공기 및 연료가 스택(11) 내로 공급되면, 스택(11)에서는 공기 및 연료의 전기화학반응에 의해 소정의 전기에너지를 발생시킨다.
이러한 스택(11) 내의 전기화학반응에 의해 전력이 발생됨과 더불어 소정의 열이 발생하고, 이러한 열은 라디에이터(15)로부터 스택용 냉각라인(15d)을 통해 공급되는 냉각수에 의해 냉각된다.
한편, 공기공급라인(12a)으로 도입되는 외부공기는 압축기(18)에 의해 압축됨에 따라 승온된 과급공기가 생성되고, 이렇게 승온된 과급공기는 제1냉각유닛(20)의 에너지분리작용에 의해 저온의 과급공기 및 고온의 과급공기로 분리됨으로써 과급공기는 제1냉각유닛(20)에서 1차로 냉각되며, 이러한 저온의 과급공기는 제2냉각유닛(40) 측으로 이송된다. 제2냉각유닛(40)에서 라디에이터(15)로부터 과급공기용 냉각라인(15e)을 통해 공급되는 냉각수에 의해 저온의 과급공기가 2차로 냉각된다. 이렇게 2차 냉각된 과급공기는 가습기(50)를 거치면서 적절히 가습된 후에 스택(11)의 공기극으로 공급된다.
이와 같이, 본 발명은 압축기(18)에 의해 생성된 과급공기가 제1 및 제2 냉각유닛(20, 40)을 통해 2단계에 걸쳐 냉각됨에 따라 라디에이터(15)의 냉각부하를 대폭 감소시킬 수 있고, 이에 라디에이터(15)에 의한 스택(11)의 냉각성능이 대폭 향상되는 장점이 있다.
10: 연료전지시스템 11: 스택
12: 공기공급장치 13: 연료공급장치
14: 배기계 15: 라디에이터
20: 제1냉각유닛 40: 제2냉각유닛
50: 가습기

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 연료전지의 스택 측으로 공기를 공급하는 연료전지용 공기공급장치로서,
    상기 스택의 공기극 측으로 공기를 공급하도록 상기 스택 측에 연결된 공기공급라인;
    상기 공기공급라인의 상류측에 설치되어 외부공기를 압축하여 과급공기를 생성하는 압축기;
    상기 압축기의 하류측에 배치되고, 볼텍스튜브로 구성되어 에너지 분리작용에 의해 과급공기를 저온 과급공기 및 고온 과급공기로 분리하는 제1냉각유닛; 및
    상기 제1냉각유닛의 하류측에 배치되고, 상기 제1냉각유닛로부터 공급되는 저온 과급공기를 냉각수에 의해 냉각하는 제2냉각유닛;을 포함하고,
    상기 제2냉각유닛의 하류측에 가습기가 설치되고, 상기 가습기는 상기 제2냉각유닛에 의해 냉각된 저온의 과급공기를 가습하며,
    상기 제1냉각유닛은 케이스, 상기 케이스 내에 배치된 볼텍스 제너레이터, 상기 볼텍스 제너레이터의 맞은편에 배치된 슬리브, 상기 볼텍스 제너레이터와 소통되게 연결되는 제1이송관, 및 상기 슬리브와 소통되게 연결되는 제2이송관을 포함하고,
    상기 제1냉각유닛의 제1이송관을 통해 저온의 과급공기가 상기 제2냉각유닛측으로 공급되며,
    상기 케이스의 일측에는, 상기 공기공급라인이 접속되는 입구포트가 형성되며, 상기 볼텍스 제너레이터의 일단에는 케이스의 입구포트와 인접한 복수의 노즐이 형성되고, 상기 볼텍스 제너레이터의 내부 중심부에는 볼텍스챔버가 형성되며, 상기 볼텍스챔버는 상기 제1이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되고,
    상기 슬리브는 상기 볼텍스 제너레이터의 노즐과 대향되게 배치되며, 상기 슬리브의 내부 중심부에는 중공챔버가 형성되며, 상기 중공챔버는 상기 제2이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 공기공급장치.
  4. 공기극 및 연료극을 가진 스택;
    상기 스택의 공기극으로 공기를 공급하는 공기공급장치;
    상기 스택의 연료극으로 연료를 공급하는 연료공급장치;
    상기 스택에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기계; 및
    상기 스택의 발열을 냉각시키는 라디에이터;를 포함하고,
    상기 공기공급장치는 스택의 공기극 측으로 공기를 공급하도록 상기 스택 측에 연결된 공기공급라인, 상기 공기공급라인의 상류측에 설치된 압축기, 상기 공기공급라인의 압축기 하류 측에 설치된 제1냉각유닛, 상기 공기공급라인의 제1냉각유닛 하류 측에 설치된 제2냉각유닛을 구비하며,
    상기 라디에이터에는 냉각수가 순환하는 냉각수 순환라인이 관통하고, 상기 라디에이터의 일측에는 냉각수를 냉각시키는 하나 이상의 송풍팬이 인접하여 설치되며,
    상기 냉각수 순환라인에는 냉각수를 순환시키는 순환펌프가 설치되고, 상기 냉각수 순환라인은 스택용 냉각라인과 과급공기용 냉각라인으로 분기되며,
    상기 스택용 냉각라인은 스택의 일측을 관통하여 라디에이터에서 냉각된 냉각수의 일부를 스택 측으로 순환시키고,
    상기 과급공기용 냉각라인은 상기 공기공급장치의 제2냉각유닛를 관통하여 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수의 나머지를 상기 제2냉각유닛 측으로 순환시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1냉각유닛은 상기 압축기에 의해 압축된 과급공기를 저온의 과급공기와 고온의 과급공기로 분리하는 볼텍스튜브로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 공기공급라인의 제2냉각유닛의 하류 측에는 가습기가 설치되고, 상기 배기계의 배기라인이 상기 가습기를 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
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