KR102673291B1 - 연료전지용 가습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 연료전지용 가습기는, 내부에 제1 가습공간과 제2 가습공간을 구비하는 바디와, 제1 가습공간을 가로지르게 설치되고. 연료전지 스택으로 유입될 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련되는 제1 가습막과, 제2 가습공간을 가로지르게 설치되고, 제1 가습막에 직접 또는 간접적으로 연통되어 제1 가습막으로부터 전달된 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련되는 제2 가습막과, 제1 가습공간과 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로, 연료전지 스택에서 배출되고 유입 가스에 비해 다습한 배출 가스를 선택적으로 공급하기 위한 공급부와, 제1 가습공간과 제2 가습공간 중의 어느 하나로 공급된 배출 가스가 다른 하나로 유입되는 것을 방해하기 위해, 바디의 내부공간을 제1 가습공간과 제2 가습공간으로 구획하는 격벽을 포함한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가습기는 내부에 구비된 복수의 가습공간들 중의 적어도 어느 하나로 배출 가스가 선택적으로 공급될 수 있고, 이를 통해 가습량을 조절할 수 있다.

Description

연료전지용 가습기{HUMIDIFIER FOR FUEL CELL}
본 발명은 연료전지용 가습기에 관한 것으로써, 보다 자세히는 가습량을 조절 가능한 연료전지용 가습기다.
연료전지 시스템은 연속적으로 공급되는 연료의 화학적인 반응으로 전기에너지를 계속적으로 생산해 내는 시스템으로써, 지구환경문제를 해결할 수 있는 대안으로서 지속적인 연구개발이 이루어지고 있다.
연료전지 시스템은 사용되는 전해질의 종류에 따라서 인산형 연료전지(PAFC; phosphoric acid fuel cell), 용융탄산염형연료전지(MCFC; molten carbonate fuel cell), 고체산화물형 연료전지(SOFC; solid oxide fuel cell), 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC; polymer electrolyte membrane fuel cell), 알칼리형 연료전지(AFC; alkaline fuel cell) 및 직접 메탄올 연료전지(DMFC) 등으로 분류될 수 있고, 사용되는 연료의 종류와 함께 작동온도, 출력범위 등에 따라서 이동전원용, 수송용, 분산발전용 등의 다양한 응용분야에 적용될 수 있다.
이중, 고분자 전해질형 연료전지는 내연기관을 대신하도록 개발되고 있는 수소차(수소연료전지 자동차) 분야에 적용되고 있다.
수소차는 수소와 산소의 화학반응을 통해 자체 전기를 생산하고 모터를 구동하여 주행하도록 구성된다. 따라서, 수소차는 수소(H2)가 저장되는 수소탱크(H2 Tank), 수소와 산소(O2)의 산화환원반응을 통해 전기를 생산해내는 스택(FC STACK: Fuel Cell Stack), 생성된 물을 배수하기 위한 각종 장치들뿐만 아니라 스택에서 생산된 전기를 저장하는 배터리, 생산된 전기를 변환 및 제어하는 컨트롤러, 구동력을 생성하는 모터 등을 포함하는 구조를 갖는다.
이중, 스택은 수십 또는 수백 개의 셀을 직렬로 쌓아 올린 연료전지 본체를 일컫는 장치로써, 엔드플레이트들 사이에 복수개의 셀이 적층된 구조를 갖되, 각각의 셀의 내부는 전해질막으로 구획되고 일측은 애노드 타측은 캐소드가 마련된다.
각각의 셀들 사이에는 분리판이 배치되어 수소와 산소의 유동 경로를 제한하며 상기 분리판은 산화환원 반응시 전자를 이동시키도록 전도체로 제조된다.
이러한 스택은 애노드에 수소가 공급되면 촉매에 의해 수소이온과 전자로 분리되고, 전자는 분리판을 통해 스택 외부로 이동하며 전기를 생산하며, 수소이온은 전해질막을 통과하여 캐소드로 이동한 후 외기에서 공급되는 산소 및 전자와 결합하여 물을 형성하고 외부로 배출된다.
고분자 전해질형 연료전지는 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly; MEA)의 고분자 전해질 막에 일정량의 수분을 공급하여 적정 함수율을 유지해야만 발전효율이 유지될 수 있다.
연료전지 시스템은 스택 내부로 유입되는 유입 가스를 가습하기 위해 가습기를 포함하여 구성되기도 한다.
가습기는 연료전지 스택 내부의 습도 상태에 따라 가습량의 조절이 필요한데, 스택 내부가 과습한 경우에도 유입 가스의 확산이 저하되어 발전효율이 저하될 수 있기 때문이다.
이를 위해, 종래의 연료전지 시스템에는 유입 가스의 일부가 가습기를 통과하지 않고 스택으로 곧장 연결되도록 바이패스 유로를 형성하고 다른 일부가 가습 되도록 구성하기도 하였으나, 이 경우 시스템이 복잡해지는 문제가 있었다.
본 발명은 가습량을 세밀하게 조절 가능하면서도 간단한 구성을 가지는 연료전지용 가습기를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지용 가습기는, 내부에 제1 가습공간과 제2 가습공간을 구비하는 바디와; 상기 제1 가습공간을 가로지르게 설치되고. 연료전지 스택으로 유입될 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련되는 제1 가습막과; 상기 제2 가습공간을 가로지르게 설치되고, 상기 제1 가습막에 직접 또는 간접적으로 연통되어 상기 제1 가습막으로부터 전달된 상기 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련되는 제2 가습막과; 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로, 상기 연료전지 스택에서 배출되고 상기 유입 가스에 비해 다습한 배출 가스를 선택적으로 공급하기 위한 공급부와; 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 어느 하나로 공급된 상기 배출 가스가 다른 하나로 유입되는 것을 방해하기 위해, 상기 바디의 내부공간을 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간으로 구획하는 격벽을 포함한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가습기는, 바디 내부에 마련되는 복수의 가습공간 중에 일부 또는 전부를 선택적으로 이용함으로써, 유입 가스의 가습량을 조절할 수 있다.
또한, 제1 가습공간과 제2 가습공간으로 유입되는 배출 가스의 비를 조절함으로써, 유입 가스의 가습량을 보다 세밀하게 조절할 수 있다.
또한, 공급부를 이용해 제1 가습공간 및/또는 제2 가습공간으로의 배출 가스의 유입을 조절함으로써, 가습기의 가습량을 조절 가능한 간단한 구조의 가습기가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가습기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 가습기의 상단면 및 양측면을 제거한 상태의 사시도이다.
도 3는 도 1의 가습기의 후단을 확대한 도면이다.
도 4은 도 1의 가습기의 밸브 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가습기의 밸브의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가습기의 사시도이다.
도 7은 도 6의 가습기의 상단면 및 양측면을 제거한 상태의 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서 "상, 하, 전, 후, 좌, 우"는 도면에 표시된 것과 같이 정의된다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며, 이와 달리 "상, 하, 전, 후, 좌, 우"가 정의될 수도 있다.
제 1 실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가습기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 가습기의 상단면 및 양측면을 제거한 상태의 사시도이다.
본 실시예에 따른 연료전지용 가습기는 바디(1), 가습막들(45a, 45b), 공급부를 포함한다.
바디(1)는 전후 방향으로 연장되고 내부공간(20)을 형성할 수 있다. 바디(1)는 전체적으로 직육면체 형상일 수 있다.
바디(1)는 내부에 격벽(15)이 마련되어, 내부공간(20)이 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 구획될 수 있다.
격벽(15)은 바디(1)가 연장되는 방향인 전후 방향으로 연장되는 판형의 구조로 마련될 수 있다. 본 실시예에서 격벽(15)은 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)이 서로 연통되지 않도록, 바디(1)의 하측면(14)에서 상측면(13)까지 연장될 수 있다.
가습막들(45a, 45b)은 제1 가습공간(21)에 설치되는 제1 가습막(45a)과 제2 가습공간(22)에 설치되는 제2 가습막(45b)을 포함할 수 있다.
제1 가습막(45a)은 제1 가습공간(21)을 가로지르게 설치되고, 연료전지 스택으로 유입될 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련될 수 있다.
제2 가습막(45b)은 제2 가습공간(22)을 가로지르게 설치되고, 제1 가습막(45a)에 직접 또는 간접적으로 연통되어 제1 가습막(45a)으로부터 전달된 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련될 수 있다.
제1 가습막(45a)과 제2 가습막(45b)은 전후 방향으로 연장될 수 있다.
제1 가습막(45a)과 제2 가습막(45b)은 가스는 가습막을 통과하지 못하지만 수분은 가습막을 통과할 수 있도록, 중공사막으로 마련될 수 있다. 제1 가습막(45a)과 제2 가습막(45b)은 다수의 중공사막 다발을 각각 포함하는 것일 수 있다.
밸브(50)는 배출 가스가 바디(1)의 외부로부터 제1 가습공간(21) 또는 제2 가습공간(22) 또는 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22) 둘 다로 유입되도록 조절 가능하게 구비된다.
제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22) 중에 배출 가스가 유입되는 가습공간에서는, 배출 가스에 의해 유입 가스가 가습 되게 된다.
공급부는 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22) 중의 적어도 어느 하나로 배출 가스를 선택적으로 공급하기 위한 구성이다. 배출 가스는 연료전지 스택에서 배출되고 유입 가스에 비해 다습한 것일 수 있다.
공급부는 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 연결되는 유로와, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 공급되는 배출 가스를 조절하기 위한 조절부를 포함할 수 있다.
예를 들면, 공급부는 바디(1)와 연료전지 스택을 연통하는 연결관, 연결관에 설치되어 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22) 중의 적어도 어느 하나로 배출 가스가 공급되도록 조절하는 밸브를 포함할 수 있다.
이하에서, 공급부는 바디(1)에 구비되는 배출 가스 유입구(31)와 배출 가스 유입구(31)에 설치되는 밸브(50)를 포함하는 것을 예로써 설명하기로 한다. 밸브(50)에 관하여는 아래에서 상술하기로 한다.
연료전지 시스템은 수소와 산소를 공급받아 전력을 생산하는 스택을 포함하고, 스택 내부에는 열-전기 반응이 일어나며 실제로 전력이 생산되는 곳인 막 전극 접합체가 구비된다. 막 전극 접합체는 일정 습도 범위로 유지될 때 성능이 좋으며, 스택 내부의 습도가 과습(이른바 플러딩)하거나 건조하게 되면 발전 성능이 저하되게 된다.
종래기술로써, 연료전지의 스택 내부로 유입되는 유입 가스의 습도를 높이기 위해서 연료전지 시스템은 가습기를 포함하여 구성되기도 한다. 연료전지 스택 내부의 습도 상태에 따라 가습량을 조절하기 위해, 유입 가스 중에 일부는 가습기로 유입되고 나머지 일부는 바이패스 유로를 통해 스택으로 곧바로 유입되도록 구성하기도 한다.
그러나, 가습량의 조절을 위해 별도의 바이패스를 유로를 구성하게 되면 연료전지 시스템의 구조가 복잡하게 되는 문제가 있었다.
본 실시예에 따른 연료전지용 가습기는 가습량을 조절 가능하면서도 간단한 구조를 가지는 가습 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 실시예에 따른 가습기는, 내부에 제1 가습공간과 제2 가습공간을 구비하는 바디와, 제1 가습공간에 설치되어 내부에 유입 가스가 유통되는 제1 가습막과, 제2 가습공간에 설치되어 제1 가습막과 연통되어 내부에 유입 가스가 유통되는 제2 가습막과, 제1 가습공간과 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로 배출 가스를 선택적으로 공급하기 위한 공급부(또는 밸브)를 포함한다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 연료전지용 가습기는, 하나의 가습기의 복수의 가습공간 중에서 일부 또는 전부를 선택적으로 이용함으로써 가습량을 조절할 수 있다. 즉, 유입 가스의 가습 정도는, 공급부에 의해 배출 가스가 공급된 가습공간의 개수에 따라 조절될 수 있다.
본 실시예에 따른 가습기의 특징을 이하에서 보다 상술한다.
<배출 가스의 유로>
도 1을 참조하면, 바디(1)는 전체적으로 직육면체의 형상으로 형성되어, 전단(11), 후단(12), 상단(13), 하단(14), 및 양 측면부로 이루어질 수 있다.
바디(1)의 상단(13)에는 배출 가스 유입구(31)와 배출 가스 토출구(33a, 33b)가 구비될 수 있다.
배출 가스 유입구(31)는 바디 전단(11)에 가깝게 구비되고, 배출 가스 토출구(33a, 33b)는 바디 후단(12)에 가깝게 구비될 수 있다. 즉, 배출 가스 유입구(31)는 제1 유동공간(23)에 가깝게 구비되고, 배출 가스 토출구(33a, 33b)는 제2 유동공간(24)에 가깝게 구비될 수 있다.
이를 통해, 배출 가스 유입구(31)를 통하여 바디(1)의 내부공간(20)으로 유입되는 배출 가스가 내부공간(20)의 보다 넓은 영역을 통과한 후에 배출 가스 토출구(33a, 33b)를 통하여 바디(1)의 외부로 배출될 수 있다.
도 2를 참조하면, 배출 가스 유입구(31)는 배출 가스가 바디(1)의 내부공간(20)으로 유입되도록 하기 위해, 일단이 바디(1)의 외부와 연통되고, 타단이 제1 가습공간(21) 및 제2 가습공간(22)과 동시에 연통될 수 있다.
배출 가스 유입구(31)는 격벽(15)의 상측에, 상하로 격벽(15)과 중첩되는 위치에 설치되어, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)에 동시에 연통될 수 있다.
배출 가스 유입구(31)에는 밸브(50)가 설치되어, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로의 배출 가스의 유입을 조절할 수 있다.
배출 가스 토출구(33a, 33b)는 배출 가스가 내부공간(20)으로부터 바디(1)의 외부로 배출되도록 하기 위해, 내부공간(20)의 외부와 연통될 수 있다.
본 실시예에서 배출 가스 토출구(33a, 33b)는 제1 배출 가스 토출구(33a)와 제2 배출 가스 토출구(33b)를 포함할 수 있다. 제1 배출 가스 토출구(33a)와 제2 배출 가스 토출구(33b)는 각각 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)에 연통될 수 있다.
제1 배출 가스 토출구(33a)와 제2 배출 가스 토출구(33b)는 유로의 단면적이 배출 가스 유입구(31)보다 작게 형성될 수 있다.
이를 통해, 배출 가스 유입구(31)를 통하여 배출 가스의 일부는 제1 가습공간(21)으로 유입되어 제1 가습공간(21)과 연통되는 배출 가스 토출구(33a)를 통하여 가습기의 외부로 배출되고, 배출 가스의 다른 일부는 제2 가습공간(22)으로 유입되어 제2 가습공간(22)과 연통되는 배출 가스 토출구(33b)를 통하여 가습기의 외부로 배출되게 된다.
즉, 제1 가습공간(21)으로 유입되는 배출 가스와 제2 가습공간(22)으로 유입되는 배출 가스는 격벽(15)에 의해 가로막혀 서로 혼합되지 않고, 각각이 다른 배출구를 통하여 가습기의 외부로 배출되게 된다.
이와 같이 구성되는 가습기에서 배출 가스의 유동 경로는 다음과 같다.
도 2를 참조하면(humid gas로 표시된 화살표), ① 연료전지 스택으로부터 배출되는 배출 가스는 배출 가스 유입구(31)를 통하여 제1 가습공간(21) 및/또는 제2 가습공간(22)으로 유입되게 된다. 이때, 배출 가스는 밸브(50)에 의해 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22) 중에 적어도 어느 하나로의 유입되도록 조절된다. ② 제1 가습공간(21) 및/또는 제2 가습공간(22)으로 유입된 배출 가스는 배출 가스 토출구(33a, 33b)가 위치하는 바디 후단(12)을 향하여 각각의 가습공간을 따라 유동하게 된다. ③ 이후, 배출 가스는 배출 가스 토출구(33a, 33b)를 통하여 바디(1)의 외부로 토출되고, 토출된 배출 가스는 차량의 배기계 등을 통하여 차량 외부로 배출될 수 있다.
<유입 가스의 유로>
도 2를 참조하면, 가습기는 포팅부들(61, 63)을 포함할 수 있다.
포팅부들(61, 63)은 바디(1)의 내부공간(20)에 설치되고, 가습막들(45a, 45b)의 전단 및 후단을 바디(1)에 포팅(potting)시킬 수 있다.
포팅부들(61, 63)은 바디(1)의 전단 쪽에 위치하는 제1 포팅부(61)와, 바디(1)의 후단 쪽에 위치하는 제2 포팅부(63)를 포함할 수 있다.
제1 포팅부(61)와 바디 전단(11) 사이에는 유입 가스가 유동되는 제1 유동공간(23)이 마련될 수 있다. 제1 포팅부(61)에 의해 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 유입된 배출 가스가 제1 유동공간(23)으로 유입되는 것이 제한된다. 즉, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 유입된 배출 가스는 제1 유동공간으로의 유동이 제1포팅부(61)에의해 가로막히게 된다.
제1 포팅부(61)는 바디(1)의 내부공간(20)에, 바디 하단(14)에서 바디 상단(13)까지 연장되게 형성되어, 제1 유동공간(23) 내로 배출 가스가 유입되지 않도록 마련될 수 있다.
제2 포팅부(63)와 바디 후단(12) 사이에는 유입 가스가 유동되는 제2 유동공간(24)이 마련될 수 있다.
제2 유동공간(24)은 격벽(15)에 의해 유입 가스 유입부(241)와 유입 가스 토출부(242)로 구획될 수 있다.
도 3은 도 1의 가습기의 후단을 확대한 도면이다.
바디 전단(11)에는 유입 가스 유입구(41)와 유입 가스 토출구(43)가 구비될 수 있다.
유입 가스 유입구(41)는 바디(1)의 일측으로 돌출되는 형상으로 구비될 수 있다. 본 실시예에서 유입 가스 유입구(41)는 바디(1)의 하측으로 개구된 관 형상으로 구비될 수 있다.
유입 가스 유입구(41)는 유입 가스 유입부(241)와 연통되어, 바디(1)의 외부로부터 바디(1)의 내부공간(20)으로 유입 가스가 유입되도록 안내할 수 있다.
유입 가스 토출구(43)는 바디(1)의 일측으로 돌출되는 형상으로 구비될 수 있다. 본 실시예에서 유입 가스 토출구(43)는 바디(1)의 우측으로 개구되는 관 형상으로 구비될 수 있다.
유입 가스 토출구(43)는 유입 가스 토출부(242)와 연통되어, 바디(1)의 내부공간(20)으로부터 바디(1)의 외부로 유입 가스가 토출되도록 안내할 수 있다.
이와 같이 구성되는 가습기의 유입 가스 유로는 다음과 같이 이루어진다.
도 2를 참조하면(dry gas로 표시되는 화살표), ① 유입 가스는 유입 가스 유입구(41)를 통하여 바디(1)의 외부에서 유입 가스 유입부(241)로 유입되고, ② 제1 가습막(45a)의 내부의 유로로 유통되며 제1 가습공간(21)을 지난다. 그리고, ③ 유입 가스는 제1 유동공간(23)을 통과한 후, ④ 제2 가습막(45b)의 내부의 유도로 유통되며 제2 가습공간(22)을 지나고 나서, ⑤ 유입 가스 토출부(242)로 유입되어, ⑥ 유입 가스 토출구(43)를 통하여 연료전지 스택을 향하여 토출되게 된다.
이를 통해, 유입 가스의 유동 경로가 'ㄷ(또는 C)'자 모양으로 형성된다. 즉, 가습기 내부에서 유입 가스의 유동 경로가 일 방향으로 유동된 후에 일 방향의 반대 방향인 타 방향으로 돌아나오게 되어, 가습기 내부에서의 유입 가스의 유동 경로가 길어지게 된다.
본 실시예에서는 가습기 내부가 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 구획된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이보다 더 많은 수의 가습공간들이 가습기 내부에 마련될 수도 있다. 이 경우, 가습기 내부에서의 유입 가스의 유동 경로 또한 가습공간들의 수에 대응되게, 유동 방향이 교대로 바뀔 수 있고, 이를 통해 유입 가스의 유동 경로가 길어질 수 있다.
도 2를 참조하면, 위와 같이 구성되는 가습기는, 제1 가습공간(21)에서는 배출 가스의 전체적인 유동 방향과 유입 가스의 전체적인 유동 방향이 서로 반대 방향이 되고, 제2 가습공간(22)에서는 배출 가스의 전체적인 유동 방향과 유입 가스의 전체적인 유동 방향이 서로 같은 방향이 된다.
이를 통해, 제1 가습공간(21)에서는 제2 가습공간(22)에서보다 배출 가스와 유입 가스의 수분 교환이 더 잘 일어나게 된다. 즉, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 같은 양의 배출 가스가 유입되더라도, 제1 가습공간(21)에서의 가습효과가 제2 가습공간(22)에서보다 크다.
이는, 제1 가습공간(21) 만을 이용하여 유입 가스를 가습시키는 경우가 제2 가습공간(22) 만을 이용하여 유입 가스를 가습시키는 경우보다 가습 효과가 더 높음을 의미한다. 물론, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)을 동시에 이용하는 경우는 제1 가습공간(21) 또는 제2 가습공간(22) 만을 이용하여 가습하는 경우보다 가습 효과가 더 높음은 당연하다.
이와 같이 구성되는 가습기는 그 구조상 제2 가습공간(22)에서의 가습 효과보다 제1 가습공간(21)에서의 가습 효과가 더 크고, 이를 이용하여 필요 가습량에 따라 제1 가습공간(21) 또는 제2 가습공간(22)을 선택적으로 이용함으로써 유입 가스의 가습량을 더욱 세밀하게 조절 가능하게 되는 이점이 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)에서의 가습 효과의 차이를 더 크게 하기 위해, 제1 가습막(45a)을 제2 가습막(45b)보다 더 가습 성능이 우수한 것으로 구비하는 것도 가능하다.
예를 들면, 제1 가습막(45a)은 제2 가습막(45b)보다 더 가는 형상의 중공사막으로 더 많은 수의 중공사막 다발을 포함하도록 마련되어, 유입 가스 흐르는 유로와 배출 가스의 접촉 면적을 넓힐 수 있다.
예를 들면, 제1 가습공간(21)에는 배출 가스의 유동을 안내하기 위한 안내판을 더 포함하여, 제1 가습공간(21) 내부에서의 배출 가스의 유동 길이가 제2 가습공간(22) 내부에서의 배출 가스의 유동 길이보다 크도록 마련될 수 있다.
본 실시예에서는 유입 가스가 가습막들(45a, 45b)를 통해 유통되고, 배출 가스는 가습막들(45a, 45b) 외부의 가습공간에서 유통되며, 배출 가스에 의해 유입 가스가 가습되는 구성을 예로써 설명하였다. 그러나, 이와 달리 유입 가스보다 더 많은 수분을 함유하는 배출 가스가 가습막들(45a, 45b) 내부로 유통되고, 가습막들(45a, 45b) 외부의 가습공간에서 배출 가스가 유통되며, 배출 가스에 의해 유입 가스가 가습되는 것도 가능하다. 이 경우, 본 실시예에서 배출 가스의 유입을 조절하는 것과 마찬가지로, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로의 유입 가스의 유입을 조절함으로써, 유입 가스와 배출 가스가 서로 수분을 교환하는 영역을 조절할 수 있다. 이를 통해, 가습량을 조절할 수 있다.
<조절부>
도 4은 도 1의 가습기의 밸브 부분을 확대한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가습기의 밸브의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
밸브(50)는 배출 가스 유입구(31)에 설치되어, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로의 배출 가스의 유입을 조절할 수 있다. 밸브(50)의 구성 및 형상은 특별히 한정되지 않고, 제1 가습공간(21) 또는 제2 가습공간(22) 또는 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22) 둘 다로 배출 가스가 유입되도록 선택적으로 조절 가능한 것이면 족하다.
예를 들면, 밸브(50)는 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치 사이에서 이동 가능하게 구비될 수 있다. 밸브(50)는, 밸브(50)가 제1 위치에 위치할 때, 배출 가스가 제1 가습공간(21)으로 유입되는 것이 허용되며 제2 가습공간(22)으로 유입되는 것이 허용되지 않을 수 있다(제 1 모드). 밸브(50)는, 밸브(50)가 제2 위치에 위치할 때, 배출 가스가 제2 가습공간(22)으로 유입되는 것이 허용되며 제1 가습공간(21)으로 유입되는 것이 허용되지 않을 수 있다(제 2 모드). 밸브(50)는 밸브(50)가 제3 위치에 위치할 때, 배출 가스가 제1 가습공간(21) 및 제2 가습공간(22)으로 유입되는 것이 허용될 수 있다.
일단 밸브(50)에 의해 제1 가습공간(21) 및/또는 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 유입되는 것이 허용되면, 연료전지 스택으로부터 유입 가스 유입구(41)로 유입되는 배출 가스의 유압에 의해, 배출 가스는 제1 가습공간(21) 및/또는 제2 가습공간(22)으로의 유입이 강제될 수 있다. 즉, 배출 가스는 연료전지 스택 측과 가습기 내부의 압력차에 의해 가습기 내부로 유입될 수 있다.
본 실시예에서 밸브(50)는 디스크 형상의 밸브판(51)을 포함하는 경우를 예로써 설명하나, 본 발명에 따른 밸브(50)는 이에 한정되지 않고 청구범위의 해석에 따라야 할 것이다.
본 실시예에서 밸브(50)는 배출 가스 유입구(31)에 축회전 가능하게 설치되는 디스크 형상의 밸브판(51)을 포함할 수 있다.
밸브판(51)은 회전축을 기준으로 중심각이 180도 이상인 디스크 형상으로 구비되어, 제1 가습공간(21) 또는 제2 가습공간(22) 중 어느 하나로 배출 가스가 유입되도록 할 때, 다른 가습공간으로 배출 가스가 유입되는 것을 제한할 수 있다.
여기서 중심각은 디스크 형상에서 면으로 채워지는 부분이 회전 중심과 이루는 각도로 정의될 수 있다. 예를 들면, 디스크가 완전한 원의 형상일 경우, 면으로 채워지는 부분은 원판 전체이므로, 중심각은 360도이다. 또는, 디스크가 반원의 형상일 경우, 면으로 채워지는 부분은 반원이므로, 중심각은 180도이다. 또는, 디스크가 원의 3/4만큼의 형상일 경우, 면으로 채워지는 부분은 원판의 3/4부분만큼이므로, 중심각은 270도이다.
도 4를 참조하면, 밸브판(51)은 배출 가스 유입구(31)의 내주면에 접하도록 마련될 수 있다.
밸브판(51)의 회전중심은 단면이 원형인 배출 가스 유입구(31)의 중심선 상에 위치할 수 있다. 즉, 밸브판(51)의 회전중심과 배출 가스 유입구(31)의 중심은 상하로 동일선 상에 위치할 수 있다. 이를 통해, 밸브판(51)이 배출 가스 유입구(31)의 내부에 좌우 및 전후로 대칭되게 위치하며, 원활하게 회전될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 밸브판(51)의 회전을 위한 구동부는 밸브판(51)의 회전축과 직접 또는 간접적으로 연결되어, 밸브판(51)을 구동시킬 수 있다. 구동부는 배출 가스가 유동하는 유로 내부에 위치하여 밸브판(51)의 회전축과 직접 연결되어 구동력을 제공할 수도 있다. 또는, 구동부는 배출 가스가 유동하는 유로 외부에 위치하고, 기어트레인이나 벨트, 체인 등 연결부재들에 의해 밸브판(51)과 간접적으로 연결되어, 밸브판(0을 구동시킬 수도 있다.
한편, 구동부는 밸브판(51)의 회전축이 아닌, 외주와 연결되어 밸브판(51)에 구동력을 제공하도록 마련될 수도 있다. 예를 들면, 구동부는 밸브판(51)의 가장자리 부분과 직접 또는 간접적으로 연결되어, 밸브판(51)이 일 방향(즉, 도 4를 기준으로 시계 방향) 또는 그와 반대 방향(즉, 도 4를 기준으로 시계 반대 방향)으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다.
이와 같이 구동부는 배치 위치나 구조가 특별히 한정되지 않고, 밸브판(51)을 일 회전 방향(즉, 도 4를 기준으로 시계 방향)과 그와 반대되는 회전 방향(즉, 도 4를 기준으로 시계 반대 방향)으로 구동시킬 수 있는 것이면 족하다.
도 5를 참조하여 밸브(50)의 동작에 관하여 설명하기로 한다.
도 5의 (a)와 (b)를 참조하면, 밸브판(51)은 중심각의 크기가 180도 이상으로 마련될 수 있다. 도 5의 (a)와 (b)와 같이 밸브판(51)이 위치할 때, 배출 가스는 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로의 유입이 허용되게 된다.
도 5의 (c)와 같이 밸브판(51)이 위치할 때, 배출 가스는 제1 가습공간(21)으로의 유입이 허용되고, 제2 가습공간(22)으로의 유입은 허용되지 않게 된다.
도 5의 (d)와 같이 밸브판(51)이 위치할 때, 배출 가스는 제2 가습공간(22)으로의 유입이 허용되고, 제1 가습공간(21)으로의 유입은 허용되지 않게 된다.
이와 같이 구성되는 가습기는 밸브판(51)의 위치를 가변 시키는 것만으로 제1 가습공간(21) 및/또는 제2 가습공간(22)으로의 배출 가스의 유입을 간단하게 조절 가능한 이점이 있다.
<제어부>
본 발명에 따른 가습기는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부는 가습기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다.
한편, 제어부는 연료전지 시스템에 구비되는 제어부일 수 있다. 즉, 연료전지 시스템에 구비되는 제어부는 가습기의 제어를 위해, 밸브에 제어신호를 제공할 수 있다. 이 경우, 연료전지 시스템의 제어부와 연결되는 메모리에는 가습기의 제어를 위한 프로그램이 기록될 수 있다.
이와 같이 구성되는 제어부는 연료전지 스택에 관한 신호에 기초하여 밸브(50)를 제어할 수 있다.
연료전지 스택에 관한 신호는, 스택의 출력값, 스택을 제어하기 위한 제어 신호, 또는 스택 내부의 습도 등에 관한 신호일 수 있다. 연료전지 스택에 관한 신호는 감지장치에서 생성되는 감지신호이거나, 가습기의 제어부와 별도로 구비되는 타 제어부에서 생성되어 연료전지 스택을 제어하기 위한 제어 신호일 수도 있다.
제어부는 연료전지 스택에 관한 신호에 기초하여, 제1 가습공간(21) 및 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 유입되도록 밸브(50)에 제어신호를 제공할 수 있다. 또는, 제어부는 연료전지 스택에 관한 신호에 기초하여, 제1 가습공간(21) 또는 제2 가습공간(22) 중의 어느 하나로 배출 가스가 유입되도록 밸브(50)에 제어신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 제어부는 연료전지 스택의 출력값에 기초하여, 제1 출력조건을 만족하면, 제1 가습공간(21) 및 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 유입되도록 밸브(50)에 제어신호를 제공할 수 있다. 제어부는 제2 출력조건을 만족하면 제1 가습공간(21)으로 배출 가스가 유입되도록, 밸브(50)에 제어신호를 제공할 수 있다. 제어부는 제3 출력조건을 만족하면, 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 유입되도록 밸브(50)에 제어신호를 제공할 수 있다.
제1 출력조건은 제2 출력조건이나 제3 출력조건보다 높은 출력값에 해당하는 조건일 수 있고, 제2 출력조건은 제3 출력조건보다 높은 출력값에 해당되는 조건일 수 있다.
예를 들면, 제어부는 연료전지 스택의 출력값에 기초하여, 제4 출력조건을 만족하면, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 유입되되, 제2 가습공간(22)보다 제1 가습공간(21)으로 배출 가스가 더 많이 유입되도록, 밸브(50)에 제어신호를 제공할 수 있다. 즉, 제어부는 밸브판(51)을 회전시켜 제1 가습공간(21)으로의 개도가 제2 가습공간(22)으로의 개도보다 더 크도록 제어할 수 있다.
제어부는 제5 출력조건을 만족하면, 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 유입되되, 제1 가습공간(21)보다 제2 가습공간(22)으로 배출 가스가 더 많이 유입되도록, 밸브(50)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 밸브판(51)을 회전시켜 제2 가습공간(22)으로의 개도가 제1 가습공간(21)으로의 개도보다 더 크도록 제어할 수 있다.
제 2 실시예
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가습기의 사시도이고, 도 7은 도 6의 가습기의 상단면 및 양측면을 제거한 상태의 사시도이다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가습기를 제 1 실시예에 따른 가습기와 다른 부분을 중심을 설명하기로 한다. 제 1 실시예에 따른 가습기의 구성과 동일하거나 차이가 크지 않은 부분은 도 6, 7에도 동일한 참조부호를 사용하였으며, 해당 구성에 관하여는 제 1 실시예에서 이미 설명하였으므로, 여기에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 가습기가 제 1 실시예에 따른 가습기와 다른 부분은, 배출 가스 토출구(33a, 33b)가 한 개라는 점이다.
본 실시예에서 배출 가스 토출구(113)는 바디 상단(13)에 구비되어, 제2 가습공간(22)와 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 가습공간(21)은 배출 가스 토출구(33a, 33b)와 직접 연결되지 않고, 제2 가습공간(22)은 배출 가스 토출구(33a, 33b)와 직접 연결되게 마련될 수 있다.
본 실시예에서 격벽(115)은 제 1 실시예에서와 달리 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)이 서로 연통되도록 마련될 수 있다.
격벽(115)는 제1 가습공간(21)과 제2 가습공간(22)을 서로 연통하기 위해 격벽홀(115h)이 형성될 수 있다.
격벽홀(115h)은 배출 가스 유입구(31)보다 배출 가스 토출구(33a, 33b)에 가까운 위치에 마련될 수 있다. 즉, 격벽홀(115h)은 바디(1)의 전단보다 후단에 가깝게 마련될 수 있다. 달리 표현하면, 격벽홀(115h)은 제1 유동공간(23)보다 제2 유동 공간에 더 가까운 위치에 마련될 수 있다.
이를 통해, 제1 가습공간(21)으로 유입되는 배출 가스가 제1 가습공간(21)의 보다 넓은 영역을 유동한 이후에 격벽홀(115h)을 통하여 제2 가습공간(22)으로 유입되도록 마련됨으로써, 제1 가습공간(21)에서의 가습 효과를 향상시킬 수 있다.
도 7에서 격벽홀(115h)은 격벽(115)의 상단 일부가 뚫린 형상으로 마련되나, 이에 한정되지 아니하고, 격벽(115)의 하단이나 상단과 하단의 사이 부분에 마련될 수도 있다.
또한, 격벽홀(115h)에는 메쉬망 등 격벽홀(115h)을 통한 가스의 유동을 적절하게 제한할 수 있는 부재들이 더 구비될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 가습기에서 배출 가스의 유동 방향은 다음과 같다.
먼저, 배출 가스가 제1 가습공간(21)으로 유입되는 경우를 살펴보면, ① 배출 가스는 배출 가스 유입구(31)를 통하여 제1 가습공간(21)으로 유입되고, ② 제1 가습공간(21)을 따라 유동하며 제1 가습막(45a)을 통해 유통되는 유입 가스를 가습 시키고, ③ 격벽홀(115h)을 통하여 제2 가습공간(22)으로 유입되게 된다. 그리고, ④ 배출 가스는 배출 가스 토출구(33a, 33b)를 통하여 외부로 토출되게 된다. 이때, 일부는 배출 가스의 일부는 배출 가스 토출구(33a, 33b)를 통하여 곧바로 토출되나, 또 다른 일부는 제2 가습공간(22) 내부에 더 머문 이후에 토출될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 가습기는 배출 가스 토출구(33a, 33b)를 하나만 구비해도 되므로, 가습기의 구성이 더욱 간단해질 수 있다. 또한, 연료전지 시스템에 따라서 유입 가스와 배출 가스가 가지는 수분량에 차이가 있을 수 있고, 경우에 따라서는 제 1 실시예에 따른 가습기보다 제 2 실시예에 따른 가습기에서 가습 효과가 향상될 수도 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
1 : 바디
11 : 바디 전단
12 : 바디 후단
13 : 바디 상단
14 : 바디 하단
15, 115 : 격벽
20 : 내부공간
21 : 제1 가습공간
22 : 제2 가습공간
23 : 제1 유동공간
24 : 제2 유동 공간
241 : 유입 가스 유입부
242 : 유입 가스 토출부
31 : 배출 가스 유입구
33a, 33b, 133 : 배출 가스 토출구
41 : 유입 가스 유입구
43 : 유입 가스 토출구
45a, 45b : 가습막
50 : 밸브
51 : 밸브판
61, 63 : 포팅부

Claims (15)

  1. 내부에 제1 가습공간과 제2 가습공간을 구비하는 바디;
    상기 제1 가습공간을 가로지르게 설치되고. 연료전지 스택으로 유입될 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련되는 제1 가습막;
    상기 제2 가습공간을 가로지르게 설치되고, 상기 제1 가습막에 직접 또는 간접적으로 연통되어 상기 제1 가습막으로부터 전달된 상기 유입 가스가 내부에서 유통되게 마련되는 제2 가습막;
    상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로, 상기 연료전지 스택에서 배출되고 상기 유입 가스에 비해 다습한 배출 가스를 선택적으로 공급하기 위한 공급부; 및
    상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 어느 하나로 공급된 상기 배출 가스가 다른 하나로 유입되는 것을 방해하기 위해, 상기 바디의 내부공간을 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간으로 구획하는 격벽을 포함하되,
    상기 바디는,
    상기 배출 가스가 상기 바디의 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간에 동시에 유입되는 것을 허용하도록, 일단은 상기 바디의 외부와, 타단은 상기 제1 가습공간 및 상기 제2 가습공간 모두와 연통되는 배출 가스 유입구를 포함하고,
    상기 공급부는, 상기 배출 가스 유입구에 설치되는 밸브를 포함하고,
    상기 밸브는, 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로 상기 배출 가스가 공급되도록 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치 사이에서 이동하고,
    상기 밸브가 제1 위치에 위치할 때, 상기 배출 가스가 상기 제1 가습공간으로 유입되는 것이 허용되며 상기 제2 가습공간으로 유입되는 것이 허용되지 않고,
    상기 밸브가 제2 위치에 위치할 때, 상기 배출 가스가 상기 제2 가습공간으로 유입되는 것이 허용되며 상기 제1 가습공간으로 유입되는 것이 허용되지 않고,
    상기 밸브가 제3 위치에 위치할 때, 상기 배출 가스가 상기 제1 가습공간 및 상기 제2 가습공간으로 유입되는 것이 허용되는, 연료전지용 가습기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입 가스의 가습 정도는, 상기 공급부에 의해 상기 배출 가스가 공급된 가습공간의 개수에 따라 조절되는, 연료전지용 가습기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디는,
    상기 배출 가스가 상기 바디의 외부로 배출되도록 하기 위해, 상기 내부공간 및 상기 바디의 외부와 연통되는 배출 가스 토출구를 더 포함하는, 연료전지용 가습기.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브는,
    상기 배출 가스 유입구에 축회전 가능하게 설치되고, 회전축을 기준으로 중심각이 180도 이상인 디스크 형상이고, 상기 중심각은 디스크의, 면으로 채워지는 부분이 회전 중심과 이루는 각도인, 연료전지용 가습기.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 내부공간에 배치되고, 상기 가습막들의 양단을 상기 바디에 포팅(potting)시키는 제1 포팅부와 제2 포팅부를 더 포함하고,
    상기 바디와 상기 제1 포팅부와의 사이에는, 상기 유입 가스가 유동되는 제1 유동공간이 마련되고,
    상기 바디와 상기 제2 포팅부와의 사이에는, 상기 유입 가스가 유동되는 제2 유동 공간이 마련되는, 연료전지용 가습기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 바디는, 유입 가스 유입구와 유입 가스 토출구를 구비하고,
    상기 제2 유동 공간은,
    상기 격벽에 의해 유입 가스 유입부와 유입 가스 토출부로 구획되고,
    상기 유입 가스 유입부는, 상기 유입 가스 유입구와 연결되고,
    상기 유입 가스 토출부는, 상기 유입 가스 토출구와 연결되고,
    상기 유입 가스는,
    상기 유입 가스 유입구를 통하여 상기 유입 가스 유입부로 유입되고, 상기 제1 가습막과 상기 제1 유동공간과 상기 제2 가습막을 차례로 통과한 후에 상기 유입 가스 토출부로 유입되고, 상기 유입 가스 토출구를 통하여 상기 바디의 외부로 토출되는, 연료전지용 가습기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 배출 가스 유입구는, 상기 제1 유동공간에 가깝게 구비되고,
    상기 배출 가스 토출구는, 상기 제2 유동 공간에 가깝게 구비되는, 연료전지용 가습기.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 배출 가스 토출구는, 2개의 배출 가스 토출구를 포함하고,
    2개의 배출 가스 토출구 중 어느 하나는 상기 제1 가습공간과 상기 바디의 외부를 연통하고, 다른 하나는 상기 제2 가습공간과 상기 바디의 외부를 연통하는, 연료전지용 가습기.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 배출 가스 토출구는, 상기 제2 가습공간과 연결되도록 상기 바디에 구비되고,
    상기 격벽은, 상기 배출 가스 유입구보다 상기 배출 가스 토출구에 가까운 위치에, 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간이 서로 연통되도록 하는 연통홀이 형성되는, 연료전지용 가습기.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가습막은 상기 제2 가습막보다 가습 성능이 좋은 것인, 연료전지용 가습기.
  12. 청구항 1에 있어서,
    제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    연료전지 스택에 관한 신호에 기초하여,
    상기 제1 가습공간 및 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되도록 상기 공급부에 제어신호를 제공하거나,
    상기 제1 가습공간 또는 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되도록 상기 공급부에 제어신호를 제공하는, 연료전지용 가습기.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는,
    연료전지 스택의 출력값에 기초하여,
    제1 출력 조건을 만족하면, 상기 제1 가습공간 및 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되도록,
    제2 출력조건을 만족하면, 상기 제1 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되도록, 상기 공급부에 제어신호를 제공하고,
    제3 출력조건을 만족하면, 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되도록, 상기 공급부에 제어신호를 제공하는, 연료전지용 가습기.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는,
    연료전지 스택의 출력값에 기초하여,
    제4 출력조건을 만족하면, 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되되, 상기 제2 가습공간보다 상기 제1 가습공간으로 상기 배출 가스가 더 많이 유입되도록, 상기 공급부에 제어신호를 제공하고,
    제5 출력조건을 만족하면, 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 유입되되, 상기 제1 가습공간보다 상기 제2 가습공간으로 상기 배출 가스가 더 많이 유입되도록, 상기 공급부에 제어신호를 제공하는, 연료전지용 가습기.
  15. 연료전지 스택으로 유입될 유입 가스와, 상기 연료전지 스택에서 배출되고 상기 유입 가스에 비해 다습한 배출 가스 중의 어느 하나를 제1 유체라 하고, 다른 하나를 제2 유체라 할 때,
    내부에 제1 가습공간과 제2 가습공간을 구비하는 바디;
    상기 제1 가습공간에 설치되고. 상기 제1 유체가 내부에서 유통되게 마련되는 제1 가습막;
    상기 제2 가습공간에 설치되고, 상기 제1 가습막에 직접 또는 간접적으로 연통되어 상기 제1 가습막으로부터 전달된 상기 제1 유체가 내부에서 유통되게 마련되는 제2 가습막;
    상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로 상기 제2 유체를 선택적으로 공급하기 위한 공급부; 및
    상기 바디의 내부공간을 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간으로 구획하는 격벽을 포함하되,
    상기 바디는,
    상기 제2 유체가 상기 바디의 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간에 동시에 유입되는 것을 허용하도록, 일단은 상기 바디의 외부와, 타단은 상기 제1 가습공간 및 상기 제2 가습공간 모두와 연통되는 배출 가스 유입구를 포함하고,
    상기 공급부는, 상기 배출 가스 유입구에 설치되는 밸브를 포함하고,
    상기 밸브는, 상기 제1 가습공간과 상기 제2 가습공간 중의 적어도 어느 하나로 상기 배출 가스가 공급되도록 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치 사이에서 이동하고,
    상기 밸브가 제1 위치에 위치할 때, 상기 배출 가스가 상기 제1 가습공간으로 유입되는 것이 허용되며 상기 제2 가습공간으로 유입되는 것이 허용되지 않고,
    상기 밸브가 제2 위치에 위치할 때, 상기 배출 가스가 상기 제2 가습공간으로 유입되는 것이 허용되며 상기 제1 가습공간으로 유입되는 것이 허용되지 않고,
    상기 밸브가 제3 위치에 위치할 때, 상기 배출 가스가 상기 제1 가습공간 및 상기 제2 가습공간으로 유입되는 것이 허용되는, 연료전지용 가습기.
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