KR20060068173A - Heating device of fuel cell vehicle - Google Patents

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KR20060068173A
KR20060068173A KR1020040106788A KR20040106788A KR20060068173A KR 20060068173 A KR20060068173 A KR 20060068173A KR 1020040106788 A KR1020040106788 A KR 1020040106788A KR 20040106788 A KR20040106788 A KR 20040106788A KR 20060068173 A KR20060068173 A KR 20060068173A
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한인철
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Abstract

본 발명은 연료전지 자동차의 난방장치에 관한 것으로서, 연료전지 스택을 거친 냉각수의 열원을 이용하거나, 공기냉각기를 거친 냉각수의 열원을 상기 열원과 함께 이용하여, 연료전지 자동차를 효과적으로 난방할 수 있음과 아울러, 공기도 선택적으로 냉각시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a heating device of a fuel cell vehicle, and can efficiently heat a fuel cell vehicle by using a heat source of coolant that has passed through a fuel cell stack or by using a heat source of coolant that has passed through an air cooler together with the heat source. In addition, it is an object to allow the air to be selectively cooled.

본 발명의 연료전지 자동차의 난방장치는, 연료전지 스택(Stack, 110)으로부터 배출되는 냉각수를 물펌프(152)로 복귀시키는 냉각수 라인중에 공조장치(170)의 온수히터(176)가 연결되어, 상기 연료전지 스택의 열원을 이용하도록 되어 있다. 그리고, 상기 연료전지 스택으로부터 온수히터로 냉각수를 공급하는 라인이, 연료전지 스택에 공급되는 공기를 냉각하는 공기냉각기(162)를 거친다. 또한, 상기 연료전지 스택(110)과 공기냉각기(162)를 연결하는 냉각수 라인중에, 연료전지 스택으로부터 배출되는 냉각수의 공급을 상기 공기냉각기(162)와 온수히터(176)쪽으로 선택적으로 전환하는 삼방향밸브(180)가 개재된다. 따라서, 연료전지 스택(110)의 열원을 이용하거나, 연료전지 스택(110) 및 공기냉각기(162)를 통과하는 압축공기의 열원을 함께 이용하여 온수히터(176)로 연료전지 자동차를 난방할 수 있다.In the heating apparatus of the fuel cell vehicle of the present invention, the hot water heater 176 of the air conditioning apparatus 170 is connected to the cooling water line for returning the cooling water discharged from the fuel cell stack 110 to the water pump 152. The heat source of the fuel cell stack is used. The line for supplying the cooling water from the fuel cell stack to the hot water heater passes through the air cooler 162 for cooling the air supplied to the fuel cell stack. In addition, among the cooling water lines connecting the fuel cell stack 110 and the air cooler 162, three to selectively switch the supply of the cooling water discharged from the fuel cell stack toward the air cooler 162 and the hot water heater 176. Directional valve 180 is interposed. Therefore, the fuel cell vehicle can be heated by the hot water heater 176 using the heat source of the fuel cell stack 110 or by using the heat source of the compressed air passing through the fuel cell stack 110 and the air cooler 162 together. have.

연료전지, 스택, 자동차, 난방, 온수히터, 공기냉각기, 냉각수Fuel Cell, Stack, Car, Heating, Hot Water Heater, Air Cooler, Coolant

Description

연료전지 자동차의 난방장치 {HEATING DEVICE OF FUEL CELL VEHICLE}Heating of fuel cell cars {HEATING DEVICE OF FUEL CELL VEHICLE}

도 1은, 종래 연료전지 시스템의 예를 나타내는 구성도이다. 1 is a configuration diagram showing an example of a conventional fuel cell system.

도 2는, 종래 연료전지 자동차의 난방장치의 예를 나타내는 대략적인 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a heating apparatus of a conventional fuel cell vehicle.

도 3은, 종래 연료전지 자동차의 난방장치의 다른 예를 나타내는 대략적인 구성도이다. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of a heating apparatus of a conventional fuel cell vehicle.

도 4는, 본 발명에 따른 연료전지 자동차의 난방장치를 나타내는 구성도이다. 4 is a configuration diagram showing a heating device of a fuel cell vehicle according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 연료전지 스택(Stack), 152 : 물펌프, 110: fuel cell stack (152), 152: water pump,

162 : 공기냉각기, 170 : 공조장치, 162: air cooler, 170: air conditioner,

176 : 온수히터, 180 : 삼방향밸브.
176: hot water heater, 180: three-way valve.

본 발명은 연료전지 자동차의 난방장치에 관한 것으로서, 특히 연료전지 스 택(Stack)을 거친 냉각수의 열원을 이용하거나, 공기냉각기를 거친 냉각수의 열원을 상기 열원과 함께 이용하여, 연료전지 자동차를 효과적으로 난방할 수 있음과 아울러, 공기도 선택적으로 냉각시킬 수 있는 연료전지 자동차의 난방장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating device of a fuel cell vehicle, and in particular, by using a heat source of coolant that has passed through a fuel cell stack or by using a heat source of coolant that has passed through an air cooler together with the heat source. The present invention relates to a heating device of a fuel cell vehicle capable of heating and selectively cooling air.

연료전지는, 연료의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 능력을 갖는 전지를 말하며, 종래의 전지와는 다르게 외부에서 연료와 공기를 공급하여 연속적으로 전기를 생산하는 일종의 발전장치라 할 수 있다. 자동차 배기가스 규제의 일환인 무공해차량(ZEV, Zero Emission Vehicle) 판매 의무화 조치 등으로 인하여, 최근 가장 각광을 받고 있는 연료전지는 수소-산소 연료전지이다. A fuel cell refers to a battery having a capability of producing direct current by converting chemical energy of fuel directly into electrical energy. Unlike conventional batteries, a fuel cell is a kind of power generation device that continuously generates electricity by supplying fuel and air from the outside. It can be said. Due to the mandatory sale of Zero Emission Vehicle (ZEV), which is part of the regulation of automobile exhaust gas, the fuel cell which is getting the most attention recently is hydrogen-oxygen fuel cell.

연료전지 자동차에 적용되는 연료전지 시스템은, 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 전기를 생산하는 연료전지 스택(Stack, 10)과, 연료인 수소를 상기 연료전지 스택(10)에 공급하는 연료공급부(20)와, 수소와 반응시키기 위한 산소를 포함하는 공기를 상기 연료전지 스택(10)에 공급하는 공기공급부(30)와, 연료와 공기를 가습하여 상기 연료전지 스택(10)으로 공급하는 가습기(40)와, 상기 연료전지 스택(10)을 냉각하는 냉각모듈(Cooling Module, 50)을 포함하여 이루어진다. A fuel cell system applied to a fuel cell vehicle generally includes a fuel cell stack 10 for generating electricity and a fuel for supplying hydrogen, which is a fuel, to the fuel cell stack 10, as shown in FIG. A supply unit 20, an air supply unit 30 for supplying air containing oxygen for reacting with hydrogen to the fuel cell stack 10, and humidifying fuel and air to supply the fuel cell stack 10. It comprises a humidifier 40, and a cooling module (Cooling Module) 50 for cooling the fuel cell stack (10).

상기 냉각모듈(50)은, 연료전지 스택(10)으로부터 냉각수를 펌핑(Pumping)하는 물펌프(52)와, 상기 물펌프(52)로부터 공급되는 냉각수를 방열시켜 가습기(40)를 통해 연료전지 스택(10)으로 공급하는 방열용 열교환기(54)와, 그리고 상기 물펌프(52)로부터 배출되는 냉각수를 방열용 열교환기(54) 또는 가습기(40)쪽으로 선 택적으로 전환하는 삼방향밸브(56)를 포함하여 이루어진다. The cooling module 50 may include a water pump 52 for pumping cooling water from the fuel cell stack 10, and a heat dissipation of the cooling water supplied from the water pump 52 through the humidifier 40. A three-way valve for selectively switching the heat exchanger 54 for heat dissipation to the stack 10 and the cooling water discharged from the water pump 52 toward the heat exchanger 54 or the humidifier 40 for heat dissipation ( 56).

또한, 상기 공기공급부(30)는, 공기중에 포함된 이물질을 여과하기 위한 에어클리너(Air Cleaner, 32)와, 여과공기를 압축하여 공급하는 공기압축기(34)를 포함하여 이루어지는데, 공기압축은 대개 대기압보다 높은 1.5∼3기압(절대압력)으로 이루어지기 때문에 압축공기의 온도가 대략 100℃ 이상으로 높다. 따라서, 연료전지 스택(10)에 공기를 공급하기 전에 압축공기의 온도를 낮추어야 하는데, 이를 위하여 수냉식과 공랭식의 공기 냉각 시스템이 적용되며, 통상적으로 공랭식의 공기 냉각 시스템이 널리 적용되고 있다. In addition, the air supply unit 30 includes an air cleaner 32 for filtering foreign matter contained in the air and an air compressor 34 for compressing and supplying the filtered air. The temperature of the compressed air is as high as approximately 100 ° C. or higher because it is usually composed of 1.5 to 3 atmospheres (absolute pressure) higher than atmospheric pressure. Therefore, before supplying air to the fuel cell stack 10, the temperature of the compressed air must be lowered. For this purpose, a water-cooled and air-cooled air cooling system is applied, and an air-cooled air cooling system is widely applied.

그런데, 종래 공기 냉각 시스템(60)은, 공기가 통과하는 공기냉각용 열교환기(62)와, 상기 공기냉각용 열교환기(62)를 방열하기 위한 냉각팬(64)을 포함하여 이루어지는데, 그 냉각효과가 크지 않아 연료전지의 효율을 저하시키는 문제점이 있다. However, the conventional air cooling system 60 includes an air cooling heat exchanger 62 through which air passes, and a cooling fan 64 for radiating the air cooling heat exchanger 62. Since the cooling effect is not great, there is a problem of lowering the efficiency of the fuel cell.

한편, 상기한 바와 같은 연료전지 시스템이 적용된 연료전지 자동차를 냉난방하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같은 공조장치가 적용되었다. 상기 공조장치(70)는, 공조케이스(72)와, 상기 공조케이스(72)에 내장되는 냉방용 증발기(74)와, 상기 공조케이스(72)에 내장되는 전기히터(76)와, 그리고 상기 공조케이스(72)의 냉기통로(P1) 및 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(78)를 포함하여 이루어진다. 즉, 난방장치가 전기히터(76)의 단독 구성요소로 적용되어 있다. 그러나, 이 공조장치에 있어서는, 전기히터(76)에 의한 전력소모량이 크기 때문에, 바람직하지 못하다. On the other hand, in order to cool and heat the fuel cell vehicle to which the fuel cell system as described above, the air conditioner as shown in Figure 2 has been applied. The air conditioning apparatus 70 includes an air conditioning case 72, a cooling evaporator 74 embedded in the air conditioning case 72, an electric heater 76 embedded in the air conditioning case 72, and the It comprises a temperature control door 78 for adjusting the opening degree of the cold air passage (P1) and the warm air passage (P2) of the air conditioning case (72). That is, the heating device is applied as a single component of the electric heater 76. However, in this air conditioning apparatus, since the electric power consumption amount by the electric heater 76 is large, it is not preferable.                         

또한, 도 3에는 연료전지 자동차의 난방장치의 다른 예가 도시되어 있는데, 이 난방장치는, 공조케이스(72)의 내부에, 연료전지 스택(10)으로부터 배출되는 냉각수를 공급받아 물펌프(52)로 복귀시키는 온수히터(80)를 설치하여 이루어진다. 즉, 연료전지 스택(10)을 거치면서 가열된 냉각수의 열원을 이용하여, 연료전지 자동차를 난방하게 되는 것이다. 그러나, 이 난방장치에 있어서는, 혹한기에 연료전지 스택(10)의 열원이 충분치 못하여 난방효율을 떨어지기 때문에, 전술한 바와 같은 전기히터(76)를 보조적으로 더 설치하여야만 한다. 따라서 전술한 문제점을 해결할 수 없을 뿐만 아니라, 구성요소도 더 늘어나는 문제점이 있다.
In addition, FIG. 3 shows another example of a heating device of a fuel cell vehicle. The heating device receives coolant discharged from the fuel cell stack 10 in the air conditioning case 72 and receives the water pump 52. It is made by installing a hot water heater 80 to return to. That is, the fuel cell vehicle is heated by using the heat source of the cooling water heated while passing through the fuel cell stack 10. However, in this heating apparatus, since the heat source of the fuel cell stack 10 is insufficient in a cold weather, and heating efficiency falls, it is necessary to additionally install the electric heater 76 as mentioned above. Therefore, not only the above-mentioned problem can not be solved, but there is a problem that the component is further increased.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 연료전지 스택을 거친 냉각수의 열원을 이용하거나, 공기냉각기를 거친 냉각수의 열원을 상기 열원과 함께 이용하여, 연료전지 자동차를 효과적으로 난방할 수 있음과 아울러, 공기도 선택적으로 냉각시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and can efficiently heat a fuel cell vehicle by using a heat source of coolant that has passed through a fuel cell stack or by using a heat source of coolant that has passed through an air cooler together with the heat source. In addition, it is an object to allow the air to be selectively cooled.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 연료전지 스택으로부터 배출되는 냉각수를 물펌프로 복귀시키는 냉각수 라인중에 공조장치의 온수히터가 연결되어 이루어지는 연료전지 자동차의 난방장치에 있어서: 상기 연료전지 스택으로부터 온수히터로 냉각수를 공급하는 라인이, 연료전지 스택에 공급되는 공기를 냉각하는 공기냉각기를 거치도록 이루어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention is a heating device for a fuel cell vehicle in which a hot water heater of an air conditioning apparatus is connected to a cooling water line for returning cooling water discharged from a fuel cell stack to a water pump. The line for supplying cooling water to the hot water heater is characterized in that it is made to pass through an air cooler for cooling the air supplied to the fuel cell stack.

또한, 상기 연료전지 스택과 공기냉각기를 연결하는 냉각수 라인중에, 연료전지 스택으로부터 배출되는 냉각수의 공급을 상기 공기냉각기와 온수히터쪽으로 선택적으로 전환하는 삼방향밸브가 개재되는 것이 바람직하다. In addition, a three-way valve may be interposed in the cooling water line connecting the fuel cell stack and the air cooler to selectively switch the supply of the cooling water discharged from the fuel cell stack to the air cooler and the hot water heater.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain the invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to

도 4에는, 본 발명에 따른 연료전지 자동차의 난방장치가 도시되어 있다. 4 shows a heating device of a fuel cell vehicle according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 난방장치가 적용되는 연료전지 자동차에 설치되는 연료전지 시스템은, 전기를 생산하는 연료전지 스택(110)과, 연료인 수소를 상기 연료전지 스택(110)에 공급하는 연료공급부(120)와, 수소와 반응시키기 위한 산소를 포함하는 공기를 상기 연료전지 스택(110)에 공급하는 공기공급부(130)와, 연료 및 공기를 가습하여 상기 연료전지 스택(110)으로 공급하는 가습기(140)와, 상기 연료전지 스택(110)을 냉각하는 냉각모듈(150)과, 그리고 연료공급부(120)로부터 배출되는 공기를 냉각하여 연료전지 스택(110)으로 공급하는 공기 냉각 시스템(160)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 2, a fuel cell system installed in a fuel cell vehicle to which the heating apparatus of the present invention is applied includes a fuel cell stack 110 for producing electricity and hydrogen as a fuel, the fuel cell stack 110. A fuel supply unit 120 for supplying to the fuel cell, an air supply unit 130 for supplying air containing oxygen for reacting with hydrogen to the fuel cell stack 110, and a fuel and air are humidified to the fuel cell stack 110. Humidifier 140 to supply to, the cooling module 150 for cooling the fuel cell stack 110, and air to cool the air discharged from the fuel supply unit 120 to supply to the fuel cell stack 110 Cooling system 160.

상기 공기공급부(130)는, 공기중에 포함된 이물질을 여과하기 위한 에어클리너(132)와, 여과공기를 압축하여 공기 냉각 시스템(160)으로 공급하는 공기압축기 (134)를 구비한다. The air supply unit 130 includes an air cleaner 132 for filtering foreign matter contained in the air, and an air compressor 134 for compressing the filtered air and supplying the filtered air to the air cooling system 160.

또한, 상기 공기 냉각 시스템(160)은, 상기 공기압축기(134)로부터 압송되는 압축공기를 냉각하여 통과시키는 공기냉각기(162)와, 상기 공기냉각기(162)를 방열하기 위한 냉각팬(164)을 포함하여 이루어지며, 이와 같이 냉각된 공기는 가습기(140)를 통해 가습되어 연료전지 스택(110)에 공급된다. The air cooling system 160 further includes an air cooler 162 for cooling and passing compressed air compressed from the air compressor 134, and a cooling fan 164 for radiating the air cooler 162. It is made to include, the air cooled in this way is humidified through the humidifier 140 is supplied to the fuel cell stack (110).

한편, 상기 냉각모듈(150)은, 연료전지 스택(110)으로부터 냉각수를 펌핑하는 물펌프(152)와, 상기 물펌프(152)로부터 공급되는 냉각수를 방열시켜 가습기(140)를 통해 연료전지 스택(110)으로 공급하는 방열용 열교환기(154)와, 그리고 상기 물펌프(152)로부터 배출되는 냉각수를 방열용 열교환기(154) 또는 가습기(140)쪽으로 선택적으로 전환하는 삼방향밸브(156)를 구비한다. On the other hand, the cooling module 150, the water pump 152 for pumping the cooling water from the fuel cell stack 110, and the heat dissipation of the cooling water supplied from the water pump 152 through the humidifier 140 through the fuel cell stack Heat dissipation heat exchanger 154 to be supplied to (110), and the three-way valve 156 to selectively switch the cooling water discharged from the water pump 152 toward the heat dissipation heat exchanger 154 or humidifier 140. It is provided.

본 발명에 따른 연료전지 자동차의 난방장치는, 상기 연료전지 스택(110)으로부터 배출되는 냉각수의 열원과, 공기냉각기(162)를 거치는 고온상태의 압축공기의 열원을 이용하여, 연료전지 자동차를 공조장치(170)를 구성하는 온수히터(176)로 난방할 수 있도록 되어 있다. The heating apparatus of a fuel cell vehicle according to the present invention is configured to heat a fuel cell vehicle by using a heat source of cooling water discharged from the fuel cell stack 110 and a heat source of compressed air at a high temperature state passing through an air cooler 162. Heating is possible by the hot water heater 176 constituting the device (170).

즉, 연료전지 스택(110)으로부터 배출되는 냉각수가, 공기냉각기(162)와 온수히터(176)를 차례로 거쳐 물펌프(152)로 복귀되도록 함으로써, 연료전지 스택(110)의 열원과 공기냉각기(162)를 거치는 압축공기의 열원으로 연료전지 자동차를 난방할 수 있다. 이는, 공기압축기(134)의 출구온도가 냉각수의 온도보다 고온이라는 것을 이용한 것이다. 예컨대, 공급공기의 온도가 0℃이고 3기압으로 공기를 압축할 때, 공기압축기(134)의 출구온도는 대략 100℃ 이상이며, 냉각수의 온도는 대 략 80℃ 이하이므로, 공기압축기(134)를 거치는 압축공기의 열원을 충분히 활용할 수 있는 것이다. That is, the cooling water discharged from the fuel cell stack 110 is returned to the water pump 152 through the air cooler 162 and the hot water heater 176 in turn, thereby providing a heat source and an air cooler of the fuel cell stack 110 ( The fuel cell vehicle may be heated by the heat source of the compressed air passing through 162. This uses that the outlet temperature of the air compressor 134 is higher than the temperature of the cooling water. For example, when the temperature of the supply air is 0 ° C. and the air is compressed at 3 atmospheres, the outlet temperature of the air compressor 134 is about 100 ° C. or more, and the temperature of the cooling water is about 80 ° C. or less. It will be able to fully utilize the heat source of the compressed air going through.

따라서, 두 군데의 열원을 모두 난방열원으로 활용할 수 있으므로, 겨울철 시동 초기의 급속 난방이 가능하다. 더욱이, 압축공기의 열원을 냉각수가 빼앗아 압축공기의 냉각도 효율적으로 수행될 수 있다. Therefore, since both heat sources can be used as a heating heat source, rapid heating at the start of winter startup is possible. Moreover, the cooling water is taken away from the heat source of the compressed air so that the cooling of the compressed air can be performed efficiently.

한편, 냉각수의 온도에 따라, 연료전지 스택(110)으로부터 배출되는 냉각수의 공급을, 공기냉각기(162) 또는 온수히터(176)쪽으로 선택적으로 전환하기 위하여, 상기 연료전지 스택(110)과 공기냉각기(162)를 연결하는 냉각수 라인중에 삼방향밸브(180)가 더 설치되는 것이 바람직하다. Meanwhile, in order to selectively switch the supply of cooling water discharged from the fuel cell stack 110 to the air cooler 162 or the hot water heater 176 according to the temperature of the cooling water, the fuel cell stack 110 and the air cooler. It is preferable that the three-way valve 180 is further installed in the cooling water line connecting 162.

그리고, 도면중 미설명 부호 172는, 공조장치(170)를 구성하는 공조케이스, 174는 냉방용 증발기, 178은 공조케이스의 냉기통로(P1) 및 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어를 각각 나타낸다. In the drawing, reference numeral 172 denotes an air conditioning case constituting an air conditioning apparatus 170, 174 an evaporator for cooling, and 178, a temperature control for adjusting the opening degree of the cold air passage P1 and the warm air passage P2 of the air conditioning case. Represent each door.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료전지 자동차의 난방장치의 작용에 대하여 설명한다. Next, the operation of the heating apparatus of the fuel cell vehicle according to the present invention configured as described above will be described.

연료전지 스택(110)에, 연료공급부(120)로부터 수소가 공급됨과 아울러, 공기공급부(130)로부터 공기가 공급되면, 연료전지 스택(110)에서 수소와 산소의 화학적인 반응에 의하여 전기가 생산된다. 이러한 전기 생산과정에서, 연료전지 스택(110)의 온도는 상승하므로, 냉각모듈(150)을 순환하는 냉각수에 의해 연료전지 스택(110)이 냉각된다. When hydrogen is supplied from the fuel supply unit 120 to the fuel cell stack 110 and air is supplied from the air supply unit 130, electricity is produced by a chemical reaction of hydrogen and oxygen in the fuel cell stack 110. do. In this electricity production process, since the temperature of the fuel cell stack 110 rises, the fuel cell stack 110 is cooled by the coolant circulating through the cooling module 150.

연료전지 스택(110)가 냉각모듈(150)을 순환하는 냉각수에 의해 냉각되는 과 정에서, 연료전지 스택(110)으로부터 배출되는 냉각수는 온도가 상승한 채, 공기냉각기(162)를 거치면서 압축공기의 열원에 의해 더 가열된 다음, 온수히터(176)로 공급되고, 공조케이스(172)로 송풍되는 공기와의 열교환에 의해 연료전지 자동차가 난방될 수 있는 것이다. 반면에, 압축공기는 냉각팬(164)에 의한 방열에 의해 냉각될 뿐만 아니라, 냉각수와의 열교환에 의해 더 빨리 냉각될 수 있다. While the fuel cell stack 110 is cooled by the coolant circulating through the cooling module 150, the coolant discharged from the fuel cell stack 110 passes through the air cooler 162 while the temperature rises. The fuel cell vehicle can be heated by heat exchange with air, which is further heated by a heat source of, and then supplied to the hot water heater 176 and blown into the air conditioning case 172. On the other hand, the compressed air can be cooled not only by heat dissipation by the cooling fan 164 but also faster by heat exchange with cooling water.

한편, 연료전지 스택(110)으로부터 배출되는 냉각수의 온도가 높을 경우에는, 삼방향밸브(180)에 의해 냉각수의 공급을 온수히터(176)쪽으로 선택적으로 전환하여, 연료전지 자동차를 난방할 수 있다.
On the other hand, when the temperature of the coolant discharged from the fuel cell stack 110 is high, the three-way valve 180 may selectively switch the supply of the coolant to the hot water heater 176 to heat the fuel cell vehicle. .

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료전지 자동차의 난방장치에 의하면, 연료전지 스택(110)의 열원을 이용하거나, 연료전지 스택(110) 및 공기냉각기(162)를 통과하는 압축공기의 열원을 함께 이용하여 온수히터(176)로 연료전지 자동차를 난방할 수 있으므로, 난방효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 겨울철 시동 초기의 급속난방효과를 높일 수 있고, 압축공기의 냉각효율도 높일 수 있다. According to the heating apparatus of the fuel cell vehicle according to the present invention configured as described above, using the heat source of the fuel cell stack 110, or the heat source of the compressed air passing through the fuel cell stack 110 and the air cooler 162. Since the fuel cell vehicle can be heated by the hot water heater 176, the heating efficiency can be increased, as well as the rapid heating effect at the beginning of winter start-up, and the cooling efficiency of the compressed air can be increased.

Claims (2)

연료전지 스택(Stack, 110)으로부터 배출되는 냉각수를 물펌프(152)로 복귀시키는 냉각수 라인중에 공조장치(170)의 온수히터(176)가 연결되어 이루어지는 연료전지 자동차의 난방장치에 있어서: In a heating apparatus of a fuel cell vehicle in which a hot water heater 176 of an air conditioning apparatus 170 is connected to a cooling water line for returning cooling water discharged from a fuel cell stack 110 to a water pump 152: 상기 연료전지 스택으로부터 온수히터로 냉각수를 공급하는 라인이, 연료전지 스택에 공급되는 공기를 냉각하는 공기냉각기(162)를 거치도록 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 난방장치. The line for supplying the cooling water from the fuel cell stack to the hot water heater, the heating device of the fuel cell vehicle, characterized in that it passes through an air cooler (162) for cooling the air supplied to the fuel cell stack. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연료전지 스택(110)과 공기냉각기(162)를 연결하는 냉각수 라인중에, 연료전지 스택으로부터 배출되는 냉각수의 공급을 상기 공기냉각기(162)와 온수히터(176)쪽으로 선택적으로 전환하는 삼방향밸브(180)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 난방장치. Three-way valve for selectively switching the supply of the cooling water discharged from the fuel cell stack toward the air cooler 162 and the hot water heater 176 in the cooling water line connecting the fuel cell stack 110 and the air cooler 162. Heating device for a fuel cell vehicle, characterized in that 180 is interposed.
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