KR101339619B1 - 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조 - Google Patents

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강성진
윤용식
전유택
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현대하이스코 주식회사
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Abstract

열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축열조 내부 공간을 온수의 온도에 고온 영역, 중온 영역, 저온 영역으로 분할한 연료전지 시스템의 축열조에 관하여 개시한다.
본 발명은, 밀폐된 통 형상을 가지는 저수탱크; 상기 저수탱크를 수평적으로 저온영역, 중온영역, 고온영역으로 분할하는 제1격벽과 제2격벽; 상기 중온영역과 상기 고온영역의 내부에 형성되며, 상기 중온영역의 하부에 형성되는 온수유입관과, 상기 고온영역의 상부에 형성되는 온수출수관을 포함하는 열교환기; 상기 고온영역의 하부에 형성되는 난방수회수관; 상기 고온영역의 상부에 형성되는 난방수출수관; 상기 고온영역의 상부에 형성되는 시스템수유입관; 및 상기 중온영역의 하부에 형성되는 시스템수유출관;을 포함하는 연료전지 시스템의 축열조를 제공한다.

Description

열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조{HOT WATER TANK OF FUEL CELL SYSTEM HAVING HEAT EXCHANGER}
본 발명은 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축열조 내부 공간을 온수의 온도에 고온 영역, 중온 영역, 저온 영역으로 분할한 연료전지 시스템의 축열조에 관한 것이다.
연료전지 시스템의 폐열 회수장치는, 도1에 도시된 바와 같이, 연료전지 시스템(1)에서 발생한 열, 즉 폐열을 축열조(2)의 열매체에 축적하고, 축열조(2)의 열매체에 축적된 열을 난방수 또는 온수와 열교환 하여 가열된 난방수 또는 온수를 사용하도록 구성된다.
이송펌프(3)는 축열조(2)로부터 저온의 열매체를 연료전지 시스템(1)에 공급하고 고온의 열매체를 축열조(2)로 순환시키므로, 열매체를 통하여 연료전지 시스템(1)에서 발생한 폐열을 회수하여 축열조(2)에 축적되게 한다.
연료전지 시스템(1)의 운전에 따라, 축열조(2)의 상부에 고온영역이, 축열조(2)의 하부에 저온영역이 존재한다.
대류 현상에 의하여, 고온 열매체는 상부로 저온 열매체는 하부로 이동하려는 경향을 가지므로 축열조(2)의 상부와 하부에서 온도 차이가 발생된다.
연료전지 시스템(1)은 발전 시스템으로써 장시간 운전하는 특징을 가진다. 따라서 연료전지 시스템(1) 내에서 발생되는 열량은, 적은 열량이 지속적으로 발생되어 축열조(2)에 서서히 축적되며, 사용자가 필요로 할때, 집중적으로 사용되는 경향을 가진다. 따라서 축열조(2)에 축적된 열을 짧은 시간에 집중적으로 회수하는 축열조용 열교환기가 필요하다.
다시 도1을 참조하면, 온수의 경우, 온수입구로 공급되는 수돗물은 축열조(2)내의 열교환코일(4)을 거치면서 폐열을 회수하고, 이 과정에서 온도가 상승되어 온수출구를 통해 사용자에게 공급된다. 온수는 순환되지 않고 사용처에서 소멸된다.
난방수의 경우, 열매체(예를 들면, 물)는 순환펌프(6)의 작동에 의하여 축열조(2) 내의 열교환코일(5)을 거치면서 폐열을 회수하고, 이 과정에서 온도가 상승되며, 난방영역(7)의 열교환코일(8)에서 방열한다. 열매체는 폐루프 구조의 시스템 내에서 지속적으로 순환되면서 반복 사용된다.
도2를 참조하면, 연료전지 시스템의 축열조용 열교환기는 축열조(2), 및 축열조(2) 내에 설치되는 열교환코일들(4, 5)로 구성된다. 열교환코일들(4, 5)은 물 대(對) 물의 열교환 방식을 적용하며, 물, 즉 열매체의 높은 열전도율로 인하여 별도의 방열핀을 구비하지 않는다.
열교환코일들(4, 5)은 각각 일측으로 온수입구와 난방수입구를 구비하고 다른 일측에 온수출구와 난방수출구를
구비하는 단일 통로로 형성되어, 저온 상태로 유입되는 온수와 난방수를 가열하여 공급한다. 한편, 고분자 전해질 연료전지 시스템(1)은 축열조(2)에 축적되는 온도가 60 내지 80 정도이며, 주로 65 이하에서 운전된다.
따라서 단일 통로의 열교환코일들(4, 5)은 축열조(2)에서 효율적인 열교환을 구현하기 어렵고, 이로 인하여, 축열조(2)에 축적된 열량을 짧은 시간 내에 열교환코일들(4, 5) 내의 열매체로 방출하기, 또한 어렵다.
관련선행기술로는 대한민국 공개실용신안 20-2011-0000935호 (공개일자 2011년 1월 27일) '연료전지 시스템의 축열조용 열교환기'가 있다.
본 발명의 목적은 연료전지 시스템에서 발생하는 폐열을 축열하여 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 온수가 사용될 때 급속히 가열될 수 있는 구조를 제공함으로써 원활한 온수 공급이 가능한 연료전지 시스템의 축열조를 제공함에 있다.
본 발명은, 밀폐된 통 형상을 가지는 저수탱크; 상기 저수탱크를 수평적으로 저온영역, 중온영역, 고온영역으로 분할하는 제1격벽과 제2격벽; 상기 중온영역과 상기 고온영역의 내부에 형성되며, 상기 중온영역의 하부에 형성되는 온수유입관과, 상기 고온영역의 상부에 형성되는 온수출수관을 포함하는 열교환기; 상기 고온영역의 하부에 형성되는 난방수회수관; 상기 고온영역의 상부에 형성되는 난방수출수관; 상기 고온영역의 상부에 형성되는 시스템수유입관; 및 상기 중온영역의 하부에 형성되는 시스템수유출관;을 포함하는 연료전지 시스템의 축열조를 제공한다.
상기 제1격벽은 하단은 상기 저수탱크의 바닥면에 연결되고, 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 이격되게 형성되어, 상기 저온영역과 상기 중온영역이 상기 제1격벽의 위쪽으로 소통하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제2격벽은 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 연결되고, 하단은 상기 저수탱크의 바닥면과 이격되게 형성되어, 상기 고온영역과 상기 중온영역이 상기 제2격벽의 아래쪽으로 소통하도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고온영역의 상부에 공기소통관을 더 포함할 수 있으며,
상기 고온영역의 상부에 넘침수배출관을 더 포함할 수 있고,
상기 제1격벽으로 분할된 저온영역의 하부에 보충수유입관을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 열교환기는 상기 온수유입관의 상부영역과 상기 온수출수관의 하부영역의 사이에 형성되며, 코일형상으로 형성되어 상기 저온영역에서는 상기 온수유입관에서부터 상승하는 방향으로 상기 제1격벽의 상단높이까지 말려올라간 후, 상기 온수유입관과 동일한 높이까지 말려내려온 후, 상기 고온영역으로 연장되고, 상기 고온영역의 하부에서 위쪽으로 상기 온수출수관과 동일 높이까지 말려올라가는 형태인 것이 바람직하다.
다른 형태로는 상기 열교환기는 상기 온수유입관의 직후에 양갈래로 분기된 후, 상하 방향으로 지그재그로 방향으로 형성되고, 상기 온수출수관의 전에 합체되는 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 연료전지 시스템의 축열조는 물을 저온영역, 중온영역, 고온영역으로 분할 저장함으로써 열교환 효율을 향상시키는 효과를 가져온다.
또한 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 축열조는 온수가 사용될 때 급속히 가열될 수 있는 구조를 제공함으로써 원활한 온수 공급이 가능한 효과를 가져온다.
도 1은 종래 기술에 따른 연료전지 시스템의 폐열 회수장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템에 사용되는 열교환기의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 4은 본 발명에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템에 사용되는 열교환기의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.
이하 본 발명에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템의 축열조(100)는, 밀폐된 통 형상을 가지는 저수탱크(110)와, 상기 저수탱크를 수평적으로 저온영역(120), 중온영역(130), 고온영역(140)으로 분할하는 제1격벽(112)및 제2격벽(114)과, 상기 중온영역(130)과 상기 고온영역(140)의 내부에 형성되며, 상기 중온영역(130)의 하부에 형성되는 온수유입관(204)과, 상기 고온영역(140)의 상부에 형성되는 온수출수관(207)을 포함하는 열교환기(150)와, 상기 고온영역(140)의 하부에 형성되는 난방수회수관(208)과, 상기 고온영역(140)의 상부에 형성되는 난방수출수관(209)과, 상기 고온영역(140)의 상부에 형성되는 시스템수유입관(206)과, 상기 중온영역(130)의 하부에 형성되는 시스템수유출관(205)을 포함한다.
여기서, 제1격벽(112)은 하단은 상기 저수탱크(110)의 바닥면에 연결되고, 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 이격되게 형성되어, 상기 저온영역(120)과 상기 중온영역(130)이 상기 제1격벽(112)의 위쪽으로 소통하도록 형성된다.
그리고, 상기 제2격벽(114)은 상단은 상기 저수탱크(110)의 상부면과 연결되고, 하단은 상기 저수탱크(110)의 바닥면과 이격되게 형성되어, 상기 고온영역(140)과 상기 중온영역(130)이 상기 제2격벽(114)의 아래쪽으로 소통하도록 형성된다.
여기서 온수라 함은 사용자의 사용에 의해서 소비되는 물을 의미하며, 난방수라 함은 난방시스템을 순환하며 열매체로 사용되는 물을 의미하고, 시스템수라 함은 연료전지 시스템의 냉각수로 사용되어 폐열을 회수하는 물을 의미한다.
본 발명에 따른 축열조(100)는 물의 출처에 따라 온수, 난방수, 시스템수가 출입하게 되는데, 온수는 열교환기(150)의 내부를 통해서만 이동하게 되고, 난방수와 시스템수는 축열조 내부에서 혼합되도록 구성되어 있다.
다시말해, 시스템수와 난방수는 저수탱크(110)의 내부에서 서로 혼합된 후 배출된다.
시스템수는 저수탱크(110)로 유입되는 온도보다 저수탱크(110)에서 배출되는 온도가 낮으며, 난방수는 저수탱크(110)로 유입되는 온도보다 저수탱크(110)에서 배출되는 온도가 높으며, 온수는 열교환기(150)로 유입되는 온도보다 열교환기(150)에서 배출되는 온도가 높다.
본 발명에 따른 저수탱크(110)는 고온영역(140), 중온영역(130), 저온영역(120)으로 분할되어 있다.
그리고, 각각의 영역은 물의 온도에 따른 밀도차에 의하여 위쪽으로 갈수록 높은 온도를 가지게 된다.
또한, 고온영역(140)의 물과 중온영역(130)의 물은 열교환기(150)의 내부를 흐르는 온수와 열교환을 하게 된다.
저수탱크(110)로 유입되는 시스템수가 가장 높은 온도를 가지고 있는데, 시스템수는 저수탱크 내부에서 난방수와 혼합되며 온도 영역에 따라 저장되었다가 시스템수나 난방수로 배출된다.
시스템수는 고온영역(140)의 상부로 유입되고, 중온영역(130)의 하부에서 배출되기 때문에, 결과적으로 시스템수는 냉각되어 배출되는 것처럼 된다. 실제로는 시스템수와 난방수가 혼합되었다가 온도 범위에 따라 배출되는 것이나, 유입되는 시스템수와 배출되는 시스템수의 온도차를 보면 결과적으로 냉각된 후 배출되는 결과가 되는 것이다.
난방수는 고온영역(140)의 하부에 형성되는 난방수회수관(208)을 통해 저수탱크(110)로 유입되고, 고온영역(140)의 상부에 형성되는 난방수출수관(209)을 통해 배출된다. 고온영역(140)은 다른 영역들과 마찬가지로 상부로 갈수록 높은 온도의 물이 저장되어 있으므로, 난방수는 가열되어 배출되는 형태가 된다.
온수는 열교환기(150)의 내부를 따라 흐르며 시스템수나 난방수와 혼합되지 않는다. 온수는 열교환기를 통과하며 가열된 후 배출된다.
열교환기는 중온영역(130)과 고온영역(140)의 내부에 배치되며, 중온영역의 하부에 형성되는 온수유입관(204)과, 고온영역(140)의 상부에 형성되는 온수출수관(207)을 포함한다.
열교환기(150)는 내부를 흐르는 온수가 중온영역(130)을 통과한 후, 고온영역(140)을 통과하도록 형성되어, 온수가 열교환기(150)를 통과하며 순차적으로 급속하게 가열될 수 있는 구조를 제공한다.
또한 열교환기는 상기 온수유입관(204)의 상부영역과 상기 온수출수관(207)의 하부영역의 사이에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 열교환효율 향상을 위한 것이다.
이하에서는 각각의 영역에서의 열교환과 물의 출입에 관하여 살펴본다.
저온영역(120)에는 보충수유입관(201)이 구비되며, 보충수유입관(201)을 통해 유입되는 물은 상온의 물이다. 저온영역(120)에 저장된 물은 중온영역(130)의 물과 제1격벽(112) 상부의 소통로(113)를 통해서 중온영역(130)의 물과 혼합된다. 따라서 중온영역(130)에 의해 가열되는 것은 저온영역(120)의 상부가 되고, 간접적으로 제1격벽(112)을 통해 열교환이 이루어지기는 하지만, 이로 인해 온도가 증가하는 물은 저온영역(120)의 위쪽으로 상승하게 된다. 따라서 저온영역(120)은 위쪽으로 갈수록 온도가 높아지는 형태로 물이 저장되어 있다. 저온영역(120)은 항상 물이 가득찬 상태를 유지하게 된다.
중온영역(130)에는 열교환기(150)가 내부에 구비되며, 하부에 시스템수유출관(205)이 구비된다. 중온영역(130)도 물이 항상 가득찬 상태를 유지하게 되며, 저온영역(120)와는 제1격벽(112) 위의 소통로(113)를 통해 물이 소통하게 되고, 고온영역(140)과는 제2격벽(114) 아래의 소통로(115)를 통해 물이 소통하게 된다.
중온영역(130)으로 유입되는 물은 고온영역(140)에서 소통로(115)를 통해 유입되는 물의 온도가 가장 높은데, 이 물이 중온영역(130)의 위쪽으로 상승하게 되며, 그러한 과정에서 열교환기(150)와 열교환을 하며 온도가 낮아지게 된다. 따라서 중온영역(130)도 상부로 갈수록 온도가 높아지는 형태로 물이 저장되며, 전체적으로 저온영역(120)보다는 온도가 높은 물이 저장된다.
중온영역(130)의 시스템수유출관(205)을 통해 물이 배출되면, 고온영역(140)의 물이 제2격벽(114) 아래쪽의 소통로(115)를 통해 중온영역으로 유입되는 흐름을 가지게 된다.
중온영역(130)과 저온영역(120)이 물로 가득 채워진 상태를 유지하는 것과는 달리 고온영역(140)은 상부에 공기가 출입할 수 있도록 되어 있다.
이는 시스템수와 난방수의 유출입이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위해서 고온영역(140)의 상부에는 공기소통관(211)이 구비된다.
고온영역(140)에는 과량의 물을 외부로 배출할 수 있도록 하기 위한 넘침수배출관(210)이 구비된다. 넘침수배출관(210)은 공기소통관(211)보다 낮은 높이에 형성되어, 넘침수가 공기소통관(211)으로 배출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
고온영역(140)은 내부에 열교환기(150)가 배치되며, 상부에 시스템수유입관(206)과 난방수출수관(209)을 구비하며, 하부에 난방수회수관(208)을 구비한다.
고온영역(140)으로 유입되는 물 중 시스템수유입관(206)을 통해 들어오는 물이 온도가 가장 높다. 즉 시스템수유입관(206)을 통해 들어오는 열이 전달되며, 난방수를 승온하고, 온수를 승온하게 된다.
시스템수유입관(206)이 고온영역의 상부에 형성되기 때문에, 고온영역(140)은 수직적으로 상부로 갈수록 높은 온도를 가지는 층상구조를 가지게 되는데, 난방수의 경우 상대적으로 온도가 낮은 고온영역의 하부로 유입(회수)되고, 상대적으로 온도가 높은 고온영역의 상부로 출수됨으로써, 온도가 상승하여 배출되는 결과가 된다.
또한, 고온영역(140) 내부에 배치된 열교환기는 온수가 하부에서 상부로 올라가는 형태로 배치되어, 열교환에 따라 하부의 온도가 낮고 상부의 온도가 높아지는 형태가 된다.
미설명한 도면부호 202, 203은 중온영역(130)과 저온영역(120)의 물을 배출하기 위한 드레인관을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템에 사용되는 열교환기의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기(150)는 코일 형태를 가질 수 있다.
열교환기(150)는 온수유입관(204)에서 온수출수관(207)으로 연속적인 코일 형태를 가지고 있다.
그중 저온영역부 열교환기(152)는 상기 온수유입관(204)에서부터 상승하는 방향으로 상기 제1격벽의 상단높이까지 말려올라간 후, 상기 온수유입관과 동일한 높이까지 말려내려온 후, 상기 고온영역으로 연장되는 형태를 가지고 있다.
그에 연속되는 고온영역부 열교환기(154)는 상기 고온영역의 하부에서 위쪽으로 상기 온수출수관(207)과 동일 높이까지 말려올라가는 형태를 가지고 있다.
도 4은 본 발명에 따른 열교환기를 구비하는 연료전지 시스템에 사용되는 열교환기의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.
본 실시예는 코일 형태가 아닌 지그재그 형태의 열교환기를 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 열교환기(160)는 상기 온수유입관(162)의 직후에 양갈래로 분기(163)된 후, 상하 방향으로 지그재그로 형성되고, 상기 온수출수관(164)의 전에 합체(165)되는 형태를 가진다.
도시된 실시예의 경우 온수유입관(162)과, 온수출수관(164)이 모두 위쪽에 형성되어 있는 형태이나, 반대로 온수유입관(162)과 온수출수관(164)이 모두 아래쪽에 형성되는 형태가 될 수 있으며, 다른 형태로는 온수유입관은 아래쪽에 온수유출관은 위쪽에 배치되도록 형성할 수도 있다.
이러한 형태의 열교환기를 이용하여, 저온영역의 열교환기에는 온수유입관과 온수출수관이 모두 아래쪽에 배치되는 형태를 가지도록 하고, 고온영역의 열교환기는 온수유입관은 아래쪽에 온수출수관은 위쪽에 배치되는 형태를 사용함으로써 본 발명의 축열조에 적용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 축열조 110 : 저수탱크
112 : 제1격벽 114 : 제2격벽
120 : 저온영역 130 : 중온영역
140 : 고온영역 150 : 열교환기
206 : 시스템수유입관 205 : 시스템수유출관
208 : 난방수회수관 209 : 난방수출수관

Claims (12)

  1. 밀폐된 통 형상을 가지는 저수탱크;
    상기 저수탱크를 수평적으로 저온영역, 중온영역, 고온영역으로 분할하는 제1격벽과 제2격벽;
    상기 중온영역과 상기 고온영역의 내부에 형성되며, 상기 중온영역의 하부에 형성되는 온수유입관과, 상기 고온영역의 상부에 형성되는 온수출수관을 포함하는 열교환기;
    상기 고온영역의 하부에 형성되는 난방수회수관;
    상기 고온영역의 상부에 형성되는 난방수출수관;
    상기 고온영역의 상부에 형성되는 시스템수유입관; 및
    상기 중온영역의 하부에 형성되는 시스템수유출관;을 포함하는 연료전지 시스템의 축열조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1격벽은
    하단은 상기 저수탱크의 바닥면에 연결되고, 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 이격되게 형성되어,
    상기 저온영역과 상기 중온영역이 상기 제1격벽의 위쪽으로 소통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2격벽은
    상단은 상기 저수탱크의 상부면과 연결되고, 하단은 상기 저수탱크의 바닥면과 이격되게 형성되어,
    상기 고온영역과 상기 중온영역이 상기 제2격벽의 아래쪽으로 소통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온영역의 상부에 공기소통관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온영역의 상부에 넘침수배출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1격벽으로 분할된 저온영역의 하부에 보충수유입관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환기는
    상기 온수유입관의 상부영역과 상기 온수출수관의 하부영역의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 열교환기는 코일형상으로 형성되며,
    상기 저온영역에서는 상기 온수유입관에서부터 상승하는 방향으로 상기 제1격벽의 상단높이까지 말려올라간 후, 상기 온수유입관과 동일한 높이까지 말려내려온 후, 상기 고온영역으로 연장되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  9. 제 8 항에서,
    상기 열교환기는
    상기 고온영역의 하부에서 위쪽으로 상기 온수출수관과 동일 높이까지 말려올라가는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 열교환기는
    상기 온수유입관의 직후에 양갈래로 분기된 후, 상하 방향으로 지그재그로 방향으로 형성되고, 상기 온수출수관의 전에 합체되는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  11. 밀폐된 통 형상을 가지는 저수탱크;
    상기 저수탱크를 수평적으로 저온영역, 중온영역, 고온영역으로 분할하는 제1격벽과 제2격벽;
    상기 중온영역과 상기 고온영역의 내부에 형성되며, 상기 중온영역의 하부에 형성되는 온수유입관과, 상기 고온영역의 상부에 형성되는 온수출수관을 포함하는 열교환기;
    상기 고온영역의 하부에 형성되는 난방수회수관;
    상기 고온영역의 상부에 형성되는 난방수출수관;
    상기 고온영역의 상부에 형성되는 시스템수유입관; 및
    상기 중온영역의 하부에 형성되는 시스템수유출관;을 포함하며,
    상기 제1격벽은 하단은 상기 저수탱크의 바닥면에 연결되고, 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 이격되게 형성되어, 상기 저온영역과 상기 중온영역이 상기 제1격벽의 위쪽으로 소통하도록 형성되고,
    상기 제2격벽은 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 연결되고, 하단은 상기 저수탱크의 바닥면과 이격되게 형성되어, 상기 고온영역과 상기 중온영역이 상기 제2격벽의 아래쪽으로 소통하도록 형성되고,
    상기 열교환기는 코일형상으로 형성되며, 상기 저온영역에서는 상기 온수유입관에서부터 상승하는 방향으로 상기 제1격벽의 상단높이까지 말려올라간 후, 상기 온수유입관과 동일한 높이까지 말려내려온 후, 상기 고온영역으로 연장되고 상기 고온영역의 하부에서 위쪽으로 상기 온수출수관과 동일 높이까지 말려올라가는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
  12. 밀폐된 통 형상을 가지는 저수탱크;
    상기 저수탱크를 수평적으로 저온영역, 중온영역, 고온영역으로 분할하는 제1격벽과 제2격벽;
    상기 중온영역과 상기 고온영역의 내부에 형성되며, 상기 중온영역의 하부에 형성되는 온수유입관과, 상기 고온영역의 상부에 형성되는 온수출수관을 포함하는 열교환기;
    상기 고온영역의 하부에 형성되는 난방수회수관;
    상기 고온영역의 상부에 형성되는 난방수출수관;
    상기 고온영역의 상부에 형성되는 시스템수유입관; 및
    상기 중온영역의 하부에 형성되는 시스템수유출관;을 포함하며,
    상기 제1격벽은 하단은 상기 저수탱크의 바닥면에 연결되고, 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 이격되게 형성되어, 상기 저온영역과 상기 중온영역이 상기 제1격벽의 위쪽으로 소통하도록 형성되고,
    상기 제2격벽은 상단은 상기 저수탱크의 상부면과 연결되고, 하단은 상기 저수탱크의 바닥면과 이격되게 형성되어, 상기 고온영역과 상기 중온영역이 상기 제2격벽의 아래쪽으로 소통하도록 형성되고,
    상기 열교환기는 상기 온수유입관의 직후에 양갈래로 분기된 후, 상하 방향으로 지그재그로 형성되고, 상기 온수출수관의 전에 합체되는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 축열조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03191237A (ja) * 1989-12-19 1991-08-21 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 蓄熱槽
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