KR101328984B1 - 연료전지 시스템의 개질기 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 파이프 형태의 개질 촉매층; 상기 개질 촉매층의 내측에 배치되고, 상기 개질 촉매층과 대면하는 외주면에 상기 개질 촉매층으로 화염(火焰)을 분사(噴射)하기 위한 복수 개의 노즐(nozzle)을 구비한 버너(burner); 상기 노즐의 개방 정도를 변경할 수 있는 노즐 가림 수단; 상기 버너에 공급량 변동이 가능하게 연소 연료를 공급하기 위한 연소 연료 공급 수단; 및, 상기 버너에 공급되는 연소 연료의 공급량과 연계하여 상기 노즐의 개방 정도가 변경되도록, 상기 노즐 가림 수단을 제어하는 콘트롤러(controller);를 구비한 것을 특징으로 하는 개질기를 제공한다.
또한 본 발명은, 파이프 형태의 개질 촉매층; 및, 상기 개질 촉매층의 내측에 배치되고, 상기 개질 촉매층과 대면하는 외주면에 상기 개질 촉매층으로 화염(火焰)을 분사(噴射)하기 위한 복수 개의 노즐(nozzle)을 구비한 버너(burner);를 구비한 개질기의 제어 방법에 있어서, 상기 버너에 공급되는 연소 연료의 공급량을 이전보다 증대시키면 상기 노즐의 개방을 크게 하고, 상기 버너의 내부 공간으로 공급되는 연소 연료의 공급량을 이전보다 감소시키면 상기 노즐의 개방을 작게 하는 것을 특징으로 하는 개질기의 제어 방법을 제공한다.

Description

연료전지 시스템의 개질기 및 이의 제어 방법{Reformer of fuel cell system and method for controlling the same}
도 1은 연료전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 개질기의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 개질기에서 개질 촉매층의 위치에 따른 온도 분포를 나타낸 그래프로서, 100% 부하(load)인 경우와 25% 부하인 경우를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개질기를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 5는 도 4의 개질기를 도시한 종단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 4의 개질기를 도시한 횡단면도로서, 도 6은 100% 부하인 경우, 도 7은 50% 부하인 경우를 각각 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 4의 버너 외주면을 도시한 평면도로서, 도 8은 100% 부하인 경우, 도 9는 50% 부하인 경우를 각각 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 ...개질기(reformer) 101 ...개질 촉매층
105 ...버너(burner) 107 ...노즐
110 ...캠(cam) 111 ...중심부
113 ...가림부 120 ...수소 가이드
122 ...배기가스 배출로 125 ...모터
130 ...연소 연료 공급관 140 ...콘트롤러
본 발명은 연료전지 시스템의 연료처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료처리장치에 포함되는 개질기(reformer)와 이의 제어 방법에 관한 것이다.
연료전지 시스템(fuel cell system)은 메탄올, 에탄올, 천연가스와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 연료전지 시스템은 액체 수소를 사용하는 것과, 수소 가스를 사용하는 것로 대별된다. 수소 가스를 사용하는 연료전지 시스템은 연료전지 스택(stack)과 연료처리장치(fuel processor)를 구비한다. 연료전지 스택은 막-전극 접합체(MEA: membrane electrode assembly)와 세퍼레이터(separator)로 이루어진 단위 셀이 수 내지 수십 개로 적층된 구조를 가진다.
도 1은 연료전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 수소 원자를 포함하는 연료는 연료처리장치에서 수소 가스 로 개질(reforming)되며, 이 수소 가스는 연료전지 스택으로 공급된다. 연료전지 스택에서는 상기 수소를 받아 산소와 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발 생시킨다.
상기 연료처리장치는 탈황장치와 수소생성장치를 구비하며, 상기 수소생성장치는 개질기(reformer)와 쉬프트 반응기(shift reactor)를 구비한다. 상기 탈황장치는 상기 개질기와 쉬프트 반응기의 촉매가 황 화합물에 의해 피독되지 않도록 연료에서의 황을 제거한다.
상기 개질기에서 탄화수소로부터 수소 가스가 생성되지만, 이에 부수하여 이산화탄소 및 일산화탄소도 생성된다. 그런데, 상기 일산화탄소는 연료전지 스택의 전극에 사용되는 촉매에 촉매독으로 작용하기 때문에 개질기에서 생성된 수소 가스를 곧바로 연료전지 스택에 공급하여서는 안되고, 쉬프트 반응기를 통하여 상기 일산화탄소를 제거한 후 연료전지 스택에 공급한다. 통상적으로 상기 쉬프트 반응기를 통과한 수소 가스는 일산화탄소의 함량이 10 ppm 이하로 감소된다.
도 2는 종래의 개질기의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 개질기에서 개질 촉매층의 위치에 따른 온도 분포를 나타낸 그래프로서, 100% 부하(load)인 경우와 25% 부하인 경우를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 종래의 개질기(10)는 파이프 형태의 개질 촉매층(20) 내부 공간에 마련된 연소 챔버(11)에 하나의 큰 화염(25)을 분사(噴射)할 수 있는 버너(15)를 구비한다. 메탄(CH4)과 공기의 혼합 가스인 연소 연료가 버너(15)를 통해 연소 챔버(11)로 분사될 때 상기 분사되는 연소 연료를 점화시키면 연소 챔버(11)에서 화염(25)이 발생되고 개질 촉매층(20)이 가열되어 수소 생성 반응이 개시된 다.
한편, 연료전지 시스템에 전기적으로 연결된 전기기구의 소비 전력에 따라 연료전지 시스템은 가능한 발전 용량의 100%를 발전할 수도 있고, 그보다 작은 용량을 발전할 수도 있다. 가능한 최대 발전 용량보다 작은 용량을 발전하는 경우에는 상기 개질기(10)의 버너(15)의 부하(load)도 최대 발전 용량을 발전하는 경우보다 작아진다.
도 3을 참조하면, 도 2의 개질기(10)에서 개질 촉매층(20)의 높이(h)에 따라 온도가 달라짐을 알 수 있다. 구체적으로, 화염(25)과 가까운 중간부(b)에서는 개질 촉매층(20)의 온도가 상대적으로 높고, 화염(25)과 먼 하부(a) 및 상부(c)에서는 개질 촉매층(20)의 온도가 상대적으로 낮다. 또한, 버너(15)의 부하가 100%일 때가, 버너(15)의 부하가 25%일 때보다 화염(25)이 커서 전체적으로 온도가 높다.
한편, 상기 개질 촉매층(20)에서의 수소 생성 반응은 흡열 반응이며, 대략 700 ℃ 이상에서 활발한 수소 생성 반응이 일어난다. 그런데, 상기 개질기(10)에서는 개질 촉매층(20)의 높이(h)에 따라 온도 차이가 심하여 중간부(b)에서는 버너(15)의 부하에 무관하게 700 ℃ 이상의 온도가 유지되나, 하부(a)와 상부(c)에서는 700 ℃ 이상의 온도가 유지되기 어렵고, 특히 버너(15)의 부하가 작은 경우에는 더욱 700 ℃ 이상의 온도가 유지되기 어렵다. 이에 따라 개질 촉매층(20)의 하부(a) 또는 상부(c)의 개질 촉매는 소모되지 않고 남아 있음에도 불구하고 중간부(b)의 개질 촉매가 모두 소모되어 개질 촉매층(20)을 교환해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개질 촉매층의 전 영역을 균일한 온도로 가열할 수 있는 개질기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 버너의 부하(load)에 무관하게 화염이 개질 촉매층의 전 영역에 직접 분사될 수 있는 개질기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 파이프 형태의 개질 촉매층; 상기 개질 촉매층의 내측에 배치되고, 상기 개질 촉매층과 대면하는 외주면에 상기 개질 촉매층으로 화염(火焰)을 분사(噴射)하기 위한 복수 개의 노즐(nozzle)을 구비한 버너(burner); 상기 노즐의 개방 정도를 변경할 수 있는 노즐 가림 수단; 상기 버너에 공급량 변동이 가능하게 연소 연료를 공급하기 위한 연소 연료 공급 수단; 및, 상기 버너에 공급되는 연소 연료의 공급량과 연계하여 상기 노즐의 개방 정도가 변경되도록, 상기 노즐 가림 수단을 제어하는 콘트롤러(controller);를 구비한 것을 특징으로 하는 개질기를 제공한다.
바람직하게는, 상기 노즐 가림 수단은 상기 버너의 길이 방향으로 연장된, 상기 버너의 내부 공간에서 피봇(pivot) 가능하게 마련된 중심부와, 상기 복수 개의 노즐에 일대일 대응되며, 상기 중심부에 연결되어 상기 중심부의 피봇 각도에 따라 노즐의 개방 정도를 변경할 수 있는 가림부를 구비한 캠(cam)을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 노즐은 타원 형태의 개구를 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 개질 촉매층의 내주면 전(全) 영역이 상기 복수 개의 노즐과 대면할 수 있다.
바람직하게는, 상기 콘트롤러는 연소 연료의 공급량 변동에 불구하고 상기 노즐에서 분사되는 화염이 상기 개질 촉매층에 이를 수 있도록 상기 노즐 가림 수단을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 콘트롤러는 상기 노즐에서 분사되는 화염 중에 내염(內焰)이 상기 개질 촉매층에 이를 수 있도록 상기 노즐 가림 수단을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 콘트롤러는 상기 버너에 연소 연료의 공급이 이전보다 증대되면 상기 노즐의 개방 정도가 커지고, 상기 버너에 연소 연료의 공급이 이전보다 감소되면 상기 노즐의 개방 정도가 작아지도록 상기 노즐 가림 수단을 제어할 수 있다.
또한 본 발명은, 파이프 형태의 개질 촉매층; 및, 상기 개질 촉매층의 내측에 배치되고, 상기 개질 촉매층과 대면하는 외주면에 상기 개질 촉매층으로 화염(火焰)을 분사(噴射)하기 위한 복수 개의 노즐(nozzle)을 구비한 버너(burner);를 구비한 개질기의 제어 방법에 있어서, 상기 버너에 공급되는 연소 연료의 공급량을 이전보다 증대시키면 상기 노즐의 개방을 크게 하고, 상기 버너의 내부 공간으로 공급되는 연소 연료의 공급량을 이전보다 감소시키면 상기 노즐의 개방을 작게 하는 것을 특징으로 하는 개질기의 제어 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 버너에 공급되는 연소 연료의 공급량 변동에 불구하고 상기 노즐에서 분사되는 화염이 상기 개질 촉매층에 이를 수 있도록 상기 노즐의 개방 정도를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 노즐에서 분사되는 화염 중에 내염(內焰)이 상기 개질 촉매층에 이를 수 있도록 상기 노즐의 개방 정도를 제어할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개질기 및 개질기의 제어 방법을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개질기를 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 5는 도 4의 개질기를 도시한 종단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개질기(100)는 파이프 형태의 개질 촉매층(101)과, 상기 개질 촉매층(101)의 내측에 배치된 실린더(cylinder) 형태의 버너(burner, 105)를 구비한다.
상기 버너(105)는 개질 촉매층(101)과 대면하는 외주면에 상기 개질 촉매층(101)으로 화염(火焰, 150)을 분사(噴射)하기 위한 복수 개의 노즐(nozzle, 107)을 구비한다. 상기 복수 개의 노즐(107)은 버너(105)의 외주면 전(全) 영역에 균일하게 분포되어 개질 촉매층(101)의 내주면 전(全) 영역이 상기 복수 개의 노즐(107)고 대면한다. 따라서 개질 촉매층(101)의 내주면 전(全) 영역에 균일하게 화염(150)을 분사할 수 있다. 또한, 도 8 및 도 9에 나타나 있는 바와 같이 상기 노즐(107)은 타원형의 개구(開口)를 구비한다.
상기 개질기(100)는 상기 노즐(107)의 개방 정도를 변경할 수 있는 노즐 가림 수단으로 캠(cam, 110)과 상기 캠(110)를 구동하기 위한 모터(125)를 구비한다. 상기 캠(110)은 상기 버너(105)의 내부 공간에 구비된 것으로, 상기 버너(105)의 길이 방향, 즉 수직 방향으로 연장된 중심부(111)와, 상기 중심부(111)의 외주면에서 버너(105)의 내주면까지 방사(放射)상으로 연장되며 상기 복수 개의 노즐(107)과 일대일 대응되는 가림부(113)와, 상기 중심부(111)의 하단에서 돌출되어 버너(105) 외부로 연장되며 동력 전달 가능하게 상기 모터(125)에 연결된 샤프트(115)를 구비한다.
상기 중심부(111)는 모터(125)의 구동력에 의해 버너(105)의 수직 방향 중심축(CL)을 기준으로 피봇(pivot) 가능하다. 상기 가림부(113)는 상기 중심부(111)의 피봇량에 따라 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 노즐(107)의 개구를 전혀 가리지 않고 전부 개방하는 위치에 위치하거나, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 노즐(107)의 개구를 일부 가려 일부만 개방하는 위치에 위치할 수도 있는 등, 노즐(107)의 개방 정도를 변경할 수 있다. 도 9에서 해칭된 영역이 노즐(107)의 개구 중에 가려진 영역을 가리킨다. 버너(105)의 내주면과 접하는 상기 가림부(113)의 말단면은 노즐(107)의 타원형 개구에 대응되는, 오목한 경계선(113a)을 구비한다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 노즐(107)의 개구가 일부 가려져 일부만 개방된 경우에도 그 개방된 영역은 원형 또는 타원형에 가까운 폐곡선을 형성하여, 화염(150)의 분사를 원활하게 한다.
상기 개질기(100)는 메탄가스(CH4)와 공기(air)로 이루어진 연소 연료를 버너(105)에 공급하기 위한 연소 연료 공급 수단으로, 버너(105)의 하단에 연결되는 연소 연료 공급관(130)과, 상기 연소 연료 공급관(130) 상에 마련된 연소 연료 공 급 밸브(132)를 구비한다. 상기 연소 연료 공급 밸브(132)는 상기 연소 연료 공급관(130)의 개방 정도를 변경하여 버너(105) 내부 공간으로 공급되는 연소 연료의 공급량을 조절한다.
또한, 상기 개질기(100)는 버너(105)의 내부 공간으로 공급되는 연소 연료의 공급량과 연계하여 상기 노즐(107)의 개방 정도가 변경되도록, 상기 모터(125)를 제어하는 콘트롤러(140)를 더 구비한다. 상기 콘트롤러(140)는 연소 연료 공급 밸브(132) 및 모터(125)와 각각 통신 가능하게 연결된다. 상기 콘트롤러(140)는 모터 구동신호를 통해 모터(125)의 회전량을 조절하여 캠(110)의 중심부(111)를 피봇(pivot)시킴으로써 노즐(107)의 개방 정도를 변경할 수 있다. 또한, 상기 콘트롤러(140)는 밸브 구동신호를 통해 연소 연료 공급 밸브(132)를 작동량을 조절하여 연소 연료 공급관(130)의 개방 정도를 변경함으로써, 버너(105)에 공급되는 연소 연료의 공급량을 변경할 수 있다.
한편, 상기 개질 촉매층(101)의 바깥쪽에는 발전 연료로부터 얻어진 수소(H2)를 상측으로 배출하기 위한 수소 가이드(120)가 마련되고, 버너(105)와 개질 촉매층(101)의 사이에는 배기가스 배출로(122)가 마련된다.
노즐(107)의 개구가 개방된 상태에서 연소 연료 공급 밸브(132)를 통해 연소 연료를 버너(105)의 내부 공간으로 주입하면, 연소 연료가 노즐(107)을 통해 개질 촉매층(101)으로 분사되는데, 이렇게 분사되는 연소 연료를 점화하면 화염(150)이 개질 촉매층(101)을 가열하게 된다. 상기 개질 촉매층(101)의 전(全) 영역이 700 ℃ 이상의 온도를 유지할 때, 상기 개질 촉매층(101)으로 메탄 가스(CH4)와 수증기(H2O)를 포함하는 발전 연료를 공급하면, 개질 반응에 의해 수소(H2), 약간의 일산화탄소(CO) 및, 기타 가스가 생성된다. 상기 수소를 포함한 가스는 수소 가이드(120)를 통해 상측으로 배출되고, 다시 쉬프트 반응기(도 1 참조)로 공급된다. 한편, 연소 후의 배기가스는 배기가스 배출로(122)를 통해 외부로 배출된다.
이하에서, 도 5와, 도 6 내지 도 9를 참조하여 상기 콘트롤러(140)에 의한 개질기(100)의 제어 방법을 설명한다.
도 6 및 도 7은 도 4의 개질기를 도시한 횡단면도로서, 도 6은 100% 부하인 경우, 도 7은 50% 부하인 경우를 각각 도시한 도면이고, 도 8 및 도 9는 도 4의 버너 외주면을 도시한 평면도로서, 도 8은 100% 부하인 경우, 도 9는 50% 부하인 경우를 각각 도시한 도면이다.
도 5, 도 6 및, 도 8을 참조하면, 버너(105)를 100% 부하(load)로 가동하고자 할 때, 콘트롤러(140)는 연소 연료 공급 밸브(132)가 전부 개방되도록 적당한 밸브 구동신호를 연소 연료 공급 밸브(132)에 인가한다. 또한, 상기 노즐(107)의 개구도 전부 개방되도록 적당한 모터 구동신호를 모터(125)에 인가한다. 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 전부 개방된 노즐(107)의 개구를 통하여 많은 유량의 연소 연료가 빠른 속도로 분사되고, 이렇게 분사되는 연소 연료를 점화시키면 큰 화염(150a)이 개질 촉매층(101)에까지 미친다. 화염(150a)이 직접 개질 촉매층(101)에 닿아 개질 촉매층(101)을 가열하므로 가열 효율이 향상된다. 또한, 상술한 바와 같이 복수 개의 노즐(107)이 개질 촉매층(101)의 전 영역을 커버(cover)하므로 개질 촉매층의 국부적인 소모로 인한 낭비가 예방된다.
한편, 상기 화염(150a)은 산화불꽃인 외염(外焰, 152a)과 환원불꽃인 내염(內焰, 151a)으로 구분되는데 내염(151a)의 말단이 외염(152a)보다 고온으로 유지된다. 바람직한 본 발명의 실시예에서 상기 내염(151a)의 말단이 개질 촉매층(101)에 이를 수 있도록 연소 연료의 공급 압력과, 노즐(107)과 개질 촉매층(101) 사이의 거리가 정해진다. 따라서, 개질 촉매층(101)의 가열 효율이 외염(152a)이 개질 촉매층(101)에 닿는 경우보다 더 향상된다.
도 5, 도 7 및, 도 8을 참조하면, 버너(105)를 50% 부하(load)로 가동하고자 할 때, 콘트롤러(140)는 연소 연료 공급 밸브(132)를 이용하여 연소 연료 공급관(130)을 일부 폐쇄한다. 이로 인해 버너(105)의 내부 공간에 공급되는 연소 연료의 공급 유량이 100% 부하일 때보다 감소된다. 또한, 콘트롤러(140)는 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 노즐(107)의 개구가 캠(110)의 가림부(113)에 의해 일부 폐쇄되도록 캠(110)의 중앙부(111)를 피봇시킨다. 비록 버너(105)의 내부 공간에 공급되는 연소 연료의 유량이 버너(105)가 100% 부하일 때보다 감소되었으나 노즐(107) 개구의 개방 면적이 감소하여 노즐(107)을 통해 분사되는 연소 연료의 유속은 버너(105)가 100% 부하일 때보다 작아지지 않을 수 있다. 이렇게 분사되는 연소 연료를 점화시키면 버너(105)가 100% 부하인 때의 큰 화염(150a, 도 6 참조)에 비해 작은 화염(150b)이 개질 촉매층(101)에까지 미친다. 바람직하게는, 외염(152b)보다는 내염(151b)의 말단이 개질 촉매층(101)에 이를 수 있도록 콘트롤 러(140)가 버너(105)로의 연소 연료 공급 유량과, 노즐(107)의 개방 정도를 제어할 수 있다.
이상에서, 버너(105)가 100% 부하인 때와 50% 부하인 때를 비교하여 설명하였으나, 버너(105)가 75% 부하인 때 또는 25% 부하인 때에도 콘트롤러(140)를 통하여 연소 연료의 공급 유량과 노즐(107)의 개방 정도를 적절히 제어함으로써 화염(150)이 개질 촉매층(101)에 이르러 상기 개질 촉매층(101)을 직접 가열할 수 있도록 제어될 수 있다. 구체적인 예로, 100% 부하로 버너(105)를 작동시키다가 50% 부하로 버너(105)를 작동시키고자 하면 연소 연료를 공급을 줄임과 동시에 도 9에 도시된 상태로 노즐(107)의 개구를 일부만 개방하고, 다시 75% 부하로 버너(105)를 작동시키고자 하면 50% 부하인 때보다는 크고 100% 부하인 때보다는 작은 적절한 양으로 연소 연료 공급을 증가시킴과 동시에 도 9에 도시된 상태보다는 크고 도 8에 도시된 상태보다는 작은 적절한 크기로 노즐(107)의 개구를 일부 개방하면 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 버너의 내부 공간에 공급되는 연소 연료의 공급량이 크면 노즐의 개구를 크게 개방하고, 연소 연료의 공급량이 줄면 노즐의 개구를 작게 개 방하여, 노즐에서 분사되는 화염이 연소 연료의 공급량 변동에 불구하고 언제나 개질 촉매층에 직접 닿아 상기 개질 촉매층을 가열한다. 따라서, 가열 효율이 증대되며, 개질 촉매층의 국부적 소모로 인한 교환을 방지하여 개질 촉매층을 절약할 수 있다.

Claims (10)

  1. 파이프 형태의 개질 촉매층;
    상기 개질 촉매층의 내측에 배치되고, 상기 개질 촉매층과 대면하는 외주면에 상기 개질 촉매층으로 화염(火焰)을 분사(噴射)하기 위한 복수 개의 노즐(nozzle)을 구비한 버너(burner);
    상기 노즐의 개방 정도를 변경할 수 있는 노즐 가림 수단;
    상기 버너에 공급량 변동이 가능하게 연소 연료를 공급하기 위한 연소 연료 공급 수단; 및,
    상기 버너에 공급되는 연소 연료의 공급량과 연계하여 상기 노즐의 개방 정도가 변경되도록, 상기 노즐 가림 수단을 제어하는 콘트롤러(controller);를 구비하고,
    상기 노즐 가림 수단은 상기 버너의 길이 방향으로 연장된, 상기 버너의 내부 공간에서 피봇(pivot) 가능하게 마련된 중심부와, 상기 복수 개의 노즐에 일대일 대응되며, 상기 중심부에 연결되어 상기 중심부의 피봇 각도에 따라 노즐의 개방 정도를 변경할 수 있는 가림부를 구비한 캠(cam)을 포함한 것을 특징으로 하는 개질기.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐은 타원 형태의 개구를 구비한 것을 특징으로 하는 개질기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 개질 촉매층의 내주면 전(全) 영역이 상기 복수 개의 노즐과 대면하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 연소 연료의 공급량 변동에 불구하고 상기 노즐에서 분사되는 화염이 상기 개질 촉매층에 이를 수 있도록 상기 노즐 가림 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 노즐에서 분사되는 화염 중에 내염(內焰)이 상기 개질 촉매층에 이를 수 있도록 상기 노즐 가림 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 버너에 연소 연료의 공급이 이전보다 증대되면 상기 노즐의 개방 정도가 커지고, 상기 버너에 연소 연료의 공급이 이전보다 감소되면 상기 노즐의 개방 정도가 작아지도록 상기 노즐 가림 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 개질기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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