KR20070102313A - 개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템 - Google Patents

개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템 Download PDF

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김주용
이성철
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Abstract

본 발명은 개질기의 개질 채널과 연소 채널이 각각 교대로 배치되거나 서로 주위를 둘러싸서 배치되는 개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 개질기는, 가연성의 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널과, 상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 수소를 함유한 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며, 상기 연소채널 및 상기 개질채널은 각각 교대로 배치되어 접하도록 설치된 것을 특징으로 하기 때문에, 종래 개질기에서의 개질반응부 역할을 하는 개질채널과 연소반응부 역할을 하는 연소채널이 단일 평면 또는 단일 몸체 내에서 배치되어 공간을 절약하고 연소채널과 개질채널을 각각 교대로 배치하거나 서로 주위를 둘러싸서 설치하여 상기 개질채널에서 발생하는 열을 효율적으로 상기 개질채널로 전달할 수 있기 때문에 개질기의 효율이 증대되어 보다 풍부하고 고순도의 수소를 생산하여 고효율의 연료전지 시스템의 구현이 가능하다.
연료전지, 개질기, 평판형, 원통형

Description

개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템{reformer and fuel cell system using the same}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개질기의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 개질기의 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개질기를 이용한 연료전지 시스템의 개략도,
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 개질기의 사시도,
도 5은 본 발명의 다른 변형예에 따른 개질기의 사시도,
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기의 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 개질기 110 : 플레이트
111 : 벽체 112 : 격벽
120A, 120B : 개구 130A : 개질채널
130B : 연소채널 140A : 개질촉매
140B : 연소촉매 140 : 연소연료 유입구
150 : 개질연료 유입구
본 발명은 수소 함유 연료를 개질하여 수소를 생성하는 개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개질기의 개질 채널과 연소 채널이 각각 교대로 배치되거나 서로 주위를 둘러싸서 배치되는 개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템에 관한 것이다.
연료전지 시스템은 수소와 산소의 전기 화학 반응에 의해 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 연료전지 시스템은 작동하는 온도에 따라 100℃ 이하에서 작동하는 고분자 전해질형 및 직접 메탄올형 연료전지 시스템, 150∼200℃ 부근에서 작동하는 인산형 연료전지 시스템, 600∼700℃의 고온에서 작동하는 용융탄산염형 연료전지 시스템, 1000℃ 이상의 고온에서 작동하는 고체 산화물형 연료전지 시스템 등으로 분류될 수 있다. 이들 각각의 연료전지 시스템은 기본적으로 유사한 원리에 의해 작동되지만 사용되는 연료의 종류, 촉매, 전해질막 등이 서로 다르다.
이 중 비교적 저온에서 작동하는 고분자 전해질형 연료전지 시스템은 소형으로 시스템 구현이 가능하고 출력 특성이 탁월하여 휴대용 전원 공급 시스템으로서 활발하게 개발되고 있다. 고분자 전해질형 연료전지 시스템은 개질기에서 수소를 함유한 연료에 열을 가하여 일어나는 촉매반응을 통해 상기 연료를 수소로 개질한 후, 전기발생부에 상기 수소와 공기 중의 산소를 공급함으로써 발전을 한다.
상기 개질기는 촉매반응을 통해 상기 연료를 수소로 개질하는 개질반응부와 상기 개질반응부에 상기 촉매반응에 필요한 열을 공급하는 연소반응부를 포함한다. 또한 상기 개질반응부에서 생성된 수소에 포함되어 연료전지를 피독시키는 일산화탄소를 저감하는 일산화탄소 저감부도 포함할 수 있다. 그런데 종래의 개질기에서는 상기 개질반응부와 상기 연소반응부가 각각 별도로 구성되고 서로 일측면만 접하여 설치되기 때문에, 상기 연소반응부에서 발생하는 열이 상기 개질반응부로 효율적으로 전달되지 않을 수 있다. 그러면 상기 개질반응부는 촉매반응에 필요한 열을 충분히 받을 수 없기 때문에 상기 개질반응부의 상기 촉매작용이 저하될 수 있다. 이로 인해 연료전지 시스템의 구동에 필요한 충분한 양의 수소를 공급할 수 없게 되어 연료전지 시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점으로부터 도출한 것으로서, 본 발명의 목적은 개질기의 연소반응부의 열이 개질반응부로 효율적으로 전달될 수 있는 구조를 갖는 개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 개질기는, 가연성의 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널과, 상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 수소를 함유한 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며, 상기 연소채널 및 상기 개질채널은 각각 교대로 배치되어 접하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 연소채널에는 상기 연소연료의 완전연소를 돕는 연소촉매가 설치될 수 있고, 상기 연소연료의 연소후 발생하는 배기가스를 배출하는 개구가 형성될 수 있다. 상기 개질채널에는 상기 개질가스를 배출하는 개구가 형성될 수 있다. 상기 개질채널 및 상기 연소채널의 폭은 서로 유사하거나 서로 다를 수 있다. 상기 개질기는 평판형일 수 있다.
한편 본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 수소와 산소를 이용한 전기화학반응을 통해 발전하는 전기발생부와, 상기 전기발생부에 상기 수소를 공급하는 개질기와, 상기 전기발생부에 공기 중에 포함된 상기 산소를 공급하는 펌프와, 상기 개질기에 물을 공급하는 물용기와, 상기 개질기에 연소연료 및 개질연료를 공급하는 연료용기를 포함하며, 상기 개질기는, 상기 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널과, 상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 상기 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며, 상기 연소채널 및 상기 개질채널은 각각 교대로 배치되어 접하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 연소채널에는 상기 연소연료의 완전연소를 돕는 연소촉매가 설치되고 상기 연소연료의 연소후 발생하는 배기가스를 배출하는 개구가 형성될 수 있다. 상기 개질채널에는 상기 개질가스를 배출하는 개구가 형성될 수 있다. 상기 개질채널 및 상기 연소채널의 폭은 서로 유사하거나 서로 다를 수 있다. 상기 개질기는 평판형일 수 있고, 상기 연료전지 시스템은 고분자 전해질형 연료전지 시스템일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의한 개질기는, 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널과, 상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 수소를 함유한 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며, 상기 개질채널이 상기 연소채널의 주위를 둘러싸는 것을 특징으로 한다.
상기 연소채널과 상기 개질채널의 단면은 육각형일 수 있고, 상기 연소채널에는 상기 연소연료의 완전연소를 돕는 연소촉매가 설치될 수 있다. 상기 개질채널 및 상기 연소채널의 단면적은 서로 유사하거나 서로 다를 수 있다. 상기 개질기는 원통형일 수 있다.
이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시한 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다. 도면상에서 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 가리킨다. 또한 도면상에 나타나는 각 구성요소의 형상 및 각 구성요소간의 크기의 비는 설명의 편의상 임의로 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개질기(100)의 사시도이고, 도 2는 개질기(100)의 평면도이다.
도 1의 본 발명에 따른 개질기에 있어 개질연료라 함은, 수소를 함유하며 촉매를 이용한 개질반응을 통해 수소로 개질되는 연료를 의미하며, 예를 들면 메탄올, 부탄, 천연가스 등을 포함한다. 또한 연소연료라 함은 연소를 통한 발열작용을 통해 상기 개질작용에 열원을 공급하는 가연성의 연료를 의미하며, 예를 들면 천연가스, 부탄 등을 의미한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 개질기(100)는 평판형 개질기로서, 플레이트(110)의 외측 모서리에 소정의 높이의 벽체(111)가 형성되고, 양단에는 각각 연소연료 유입구(140) 및 개질연료 유입구(150)가 형성된다.
플레이트(110)에는 양측의 벽체(111)에서 연장하고 사행 구조로 형성된 단일한 격벽(112)에 의해 다수의 채널이 형성된다. 이러한 다수의 채널은 개질연료 유입구(150)와 연통하는 개질채널(140A) 및 연소연료 유입구(140)와 연통하는 연소채널(140B)로 구성된다. 개질채널(140A) 및 연소채널(140B)은 각각 교대로 배치되어 형성되고 서로 인접한다. 개질채널(140A) 및 연소채널(B)의 폭은 서로 유사하다.
연소채널(140B)에는 플레이트(110)를 관통하는 개구(120B)가 형성되고, 연소채널(140B)의 표면에는 연소촉매(130B)가 설치된다. 연소촉매(130B)는 연소채널(140B)로 유입되는 상기 연소연료가 완전연소를 할 수 있도록 돕는 역할을 한다.
개질채널(140A)에는 플레이트(110)를 관통하는 개구(120A)가 형성되고 표면에는 개질촉매(130A)가 도포된다. 개질촉매(130A)는 연소채널(140B)에서 상기 연소연료가 연소되면서 발생하는 열을 이용하여, 개질채널(140A)에 유입된 상기 개질연료를 수소로 개질하는 역할을 한다. 개질촉매(130A)는 니켈계, 루테늄계 또는 로듐계의 촉매를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 개질기(100)의 구성을 통하여, 상기 연소연료와 공기는 연소연료 유입구(140)를 통해 유입되어 연소연료 유입구(140)과 연통하는 각각의 연소채널(140B)로 분배된다. 그러면 상기 연소연료와 공기는 각각의 연소채널(140B)에서 점화 장치(미도시)를 통해 점화되어 연소되는데, 상기 연소연료는 연소채 널(140B)의 표면에 도포된 연소촉매(130B)를 통해 완전연소가 가능하다. 연소연료의 연소시 발생하는 열은 연소채널(140B)의 양측에 인접한 개질채널(140A)로 전달된다. 한편 상기 연소연료가 연소된 후 발생하는 배기가스는 개구(120B)를 통해 개질기(100)의 외부로 배출되며, 각각의 개구(120B)를 통하여 배출된 배기가스는 배기 매니폴드(미도시)에 의해 단일한 유로로 모아져서 배출될 수 있다.
한편 상기 개질연료 및 물은 혼합되어 개질연료 유입구(150)를 통해 유입되며, 개질연료 유입구(150)와 연통하는 각각의 개질채널(140A)로 분배된다. 각각의 개질채널(140A)로 유입된 상기 개질연료 및 물은, 연소채널(140B)에서 공급되는 열을 공급받아 개질촉매(130A)를 통해 수소가 풍부한 개질가스로 개질된다. 상기 개질가스는 개질채널(140A)에 형성된 개구(120A)를 통해 개질기(100)의 외부로 배출되며, 각각의 개구(120A)로 배출되는 상기 개질가스는 배기 매니폴드(미도시)에 의해 단일한 유로로 모아져서 공급될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개질기(100)를 이용한 연료전지 시스템의 개략도이다.
본 발명에 따른 연료전지 시스템에서 있어서 부탄 연료를 상기 개질연료 및 상기 연소연료로 사용하는 경우, 부탄 연료 용기의 노즐을 개방하면 기화된 연료가 저절로 연료용기 외부로 방출되기 때문에 별도의 연료 공급 장치 없이 상기 개질연료 및 상기 연소연료를 공급할 수 있고, 연소열이 높아 상기 개질반응에 필요한 열원을 충분히 공급가능한 장점이 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 전술한 바와 같이 부탄을 상기 개질연료와 상기 연소연료를 동시에 사용하는 것으로 설명한다. 하 지만 이에 한정하지 않고 상기 개질연료 및 상기 연소연료를 이종으로 사용할 수 있음은 당연하다. 이 때에는 상기 개질연료는 수소를 함유한 물질이 될 수 있고 상기 연소연료는 발열량이 큰 가연성의 물질이 될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 연료전지 시스템에 사용되는 산화제는 별도의 저장수단에 저장된 순수 산소 또는 산소함유공기를 사용할 수 있지만 이하에서는 통상의 공기에 포함된 산소를 사용한다.
도 3을 참조하면 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 개질기(100), 연료용기(210), 물용기(220), 제1펌프(230), 제2펌프(240), 밸브(250) 및 전기발생부(260)로 구성된다.
본 발명에 따른 상기 연료전지 시스템은 고분자 전해질형 연료전지 시스템으로서, 연료용기(210)에 저장된 상기 부탄과 물용기(220)에 저장된 물을 개질기(100)에 공급하며, 개질기(100)는 상기 연료와 물을 이용하여 수소를 생성하여 전기발생부(260)에 공급하고, 전기발생부(260)는 상기 수소 및 통상의 공기에 포함된 산소를 이용하여 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시킨다.
연료용기(210)에 저장된 부탄은 연료용기(210)의 내압에 의해 저절로 개질기(100)에 공급되며, 밸브(250)의 개도 조절로 공급량이 조절될 수 있다. 또한 물용기(220)에 저장된 물은 제1펌프(230)의 구동력에 의하여 개질기(100)로 공급된다. 개질기(100)는 전술한 바와 같은 작용으로, 상기 부탄을 상기 연소연료로써 이용하여 연소하여 발생하는 열을 이용하여, 상기 개질연료로써 이용하는 상기 부탄을 수소로 개질한다. 이 때 필요한 공기 중에 포함된 산소는 제2펌프(240)를 통해 공급받는다.
전기발생부(260)는 개질기(100)에서 개질된 수소와 제2펌프(240)에 의해 공급되는 공기 중에 포함된 산소를 이용한 전기화학반응을 통해 전기를 생산한다. 전기발생부(250)는 전기에너지를 발생하는 적어도 하나의 단위 연료 전지로써, 양측면을 이루는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전해질막이 개재된 통상의 전해질막-전극 접합체로 구성된다. 전기발생부(260)의 전기화학반응을 반응식으로 나타내면 하기 반응식 1과 같다.
애노드전극 : H2 → 2H+ ＋ 2e-
캐소드전극 : ½O2 ＋ 2H+ ＋ 2e- → H2O
전체반응식 : H2 ＋ ½O2 → H2O ＋ 전류 ＋ 열
상기 반응식 1을 참고하면, 상기 수소는 애노드 전극에서 수소이온 및 전자로 나뉘고, 애노드 전극에서 생성된 상기 수소이온은 전해질막을 통과하여 캐소드전극으로 이동한다. 상기 수소이온은 캐소드전극에서 산소와 반응하여 물을 생성하고 캐소드전극에서 생성된 상기 전자들은 화학반응의 자유에너지 변화와 함께 외부회로를 통해 이동한다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 개질기(300)의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 개질기(300)는 전술한 개질 기(100; 도 1 참조)와 그 구성이 유사하며, 다만 개질채널(340A) 및 연소채널(340B)의 폭이 서로 다르다. 즉 상기 연소연료의 연소열이 충분할 경우, 연소채널(340B)의 폭을 더 좁게 형성하고 개질채널(340A)의 폭을 보다 넓게 형성하여 개질채널(340A)로 공급되는 상기 개질연료 및 물의 양을 더 증대시킬 수 있다. 이와 함께 개질촉매(330A) 및 개구(320A)도 더 넓게 형성한다. 그러면 보다 많은 양의 수소를 생성할 수 있는 장점이 있다. 개질기(300)의 기타 다른 구성은 전술한 개질기(100)의 구성과 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 설명의 편의상 생략한다.
도 5은 본 발명의 다른 변형예에 따른 개질기(400)의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 변형예에 따른 개질기(400)는 전술한 개질기(100; 도 1 참조)와 그 구성이 유사하며, 다만 연소연료 유입구(140)에서 연소채널(130B)로 연장하는 부분 및 개질연료 유입구(150)에서 개질채널(130A)로 연장하는 부분의 플레이트(210) 및 벽체(211)가 직각이 아닌 소정의 경사를 갖도록 형성되는 것이 다르다. 이러한 형상을 통하여, 연소연료 유입구(140)를 통해 유입되는 연소가스 및 공기는 각각의 연소채널(130B)에 유사한 양이 유입될 수 있어 각각의 연소채널(130B) 사이의 균일한 온도구배를 유지할 수 있다. 또한 개질연료 유입구(150)를 통해 유입되는 개질가스 및 물은 각각의 개질채널(130A)에 유사한 양이 유입될 수 있어 각각의 개질채널(130A)에서 핫 스팟(hot spot)이 일어나지 않고 효율적인 개질 반응이 일어날 수 있다. 기타 다른 구성 및 작용은 전술한 개질기(100)와 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 편의상 생략한다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기(500)를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 개질기(500)는 몸체부(510) 및 몸체부(510)에 형성되는 다수의 개질채널(511A) 및 연소채널(511B)로 구성된다.
각각의 개질채널(511A) 및 연소채널(511B)은 단면이 육각형이고 몸체부(510)를 길이 방향으로 관통하여 형성된다. 각각의 개질채널(511A)의 표면에는 개질촉매(512A)가 도포되고, 각각의 연소채널(511B)의 표면에는 연소촉매(512B)가 도포된다. 연소촉매(512B)는 연소채널(511B)로 유입되는 연소연료가 완전연소를 할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 개질촉매(512A)는 연소채널(511B)에서 상기 연소연료가 연소되면서 발생하는 열을 이용하여, 개질채널(511A)로 유입된 상기 개질연료를 수소로 개질하는 역할을 하는데, 니켈계, 루테늄계 또는 로듐계의 촉매가 포함될 수 있다. 다수의 개질채널(511A) 및 연소채널(511B)은 측면으로 인접하여 형성되며, 특히 연소채널(511B)의 주위를 개질채널(511A)이 둘러싸는 형태로 배열된다.
상기와 같은 구성을 통하여, 상기 연소연료 및 공기는 연소채널(511B)의 일단으로 유입되고, 연소채널(511B) 내에서 점화 장치(미도시)를 통해 점화되어 연소된다. 이 때 상기 연소연료는 연소채널(511B)의 표면에 도포된 연소촉매(512B)를 통해 완전연소가 가능하며, 연소시 발생하는 열은 측면에 인접한 개질채널(511A)로 전달된다. 상기 연소연료가 연소된 후 발생하는 배기가스는 연소채널(511B)의 타단을 통해 외부로 배출되며, 각각의 연소채널(511B)의 타단을 통하여 배출된 배기가스는 배기 매니폴드(미도시)에 의해 단일한 유로로 모아져서 배출될 수 있다.
한편 상기 개질연료 및 물은 혼합되어 개질채널(511A)의 일단을 통해 유입되고, 상기 개질연료 및 물은 연소채널(511B)에서 공급되는 열을 공급받아 개질촉 매(512A)를 통해 수소가 풍부한 개질가스로 개질된다. 상기 개질가스는 개질채널(511A)의 타단을 통해 외부로 배출되며, 개질채널(511A)의 타단으로 배출되는 상기 개질가스는 배기 매니폴드(미도시)에 의해 단일한 유로로 모아져서 공급될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
예를 들면 도 3의 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 개질기(100)를 이용하여 구성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하지 않고 본 발명에 따른 다른 개질기(300, 400, 500)에 의해서도 연료전지 시스템을 구성할 수 있는 것은 당연하다. 또한 개질기(500)의 개질채널(511A) 및 연소채널(511B)는 단면의 넓이가 서로 동일한 것으로 도시하였지만 이에 한정하지 않고 개질채널(511A) 및 연소채널(511B)의 단면의 넓이는 서로 다를 수 있다. 그리고 개질기(500)의 개질채널(511A) 및 연소채널(511B)는 단면의 형상이 육각형인 것으로 도시하였지만 이에 한정하지 않고 삼각형, 사각형 또는 원형 등 다양할 수 있다.
본 발명에 따른 개질기 및 이를 이용한 연료전지 시스템에 의하면, 종래 개질기에서의 개질반응부 역할을 하는 개질채널과 연소반응부 역할을 하는 연소채널이 단일 평면 또는 단일 몸체 내에서 배치되기 때문에, 공간을 절약할 수 있다. 또 한 연소채널과 개질채널을 각각 교대로 배치하거나 서로 주위를 둘러싸서 설치함으로써, 상기 개질채널에서 발생하는 열을 효율적으로 상기 개질채널로 전달할 수 있다. 이에 따라 개질기의 효율이 증대되어 보다 풍부하고 고순도의 수소를 생산할 수 있기 때문에, 고효율의 연료전지 시스템의 구현이 가능하다.

Claims (21)

  1. 가연성의 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널; 및
    상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 수소를 함유한 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며,
    상기 연소채널 및 상기 개질채널은 각각 교대로 배치되어 접하도록 설치된 것을 특징으로 하는 개질기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연소채널에는 상기 연소연료의 완전연소를 돕는 연소촉매가 설치되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연소채널에는 상기 연소연료의 연소후 발생하는 배기가스를 배출하는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개질채널에는 상기 개질가스를 배출하는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 개질채널 및 상기 연소채널의 폭은 서로 유사한 것을 특징으로 하는 개질기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 개질채널 및 상기 연소채널의 폭은 서로 다른 것을 특징으로 하는 개질기.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 개질기는 평판형인 것을 특징으로 하는 개질기.
  8. 수소와 산소를 이용한 전기화학반응을 통해 발전하는 전기발생부;
    상기 전기발생부에 상기 수소를 공급하는 개질기;
    상기 전기발생부에 공기 중에 포함된 상기 산소를 공급하는 펌프;
    상기 개질기에 물을 공급하는 물용기; 및
    상기 개질기에 연소연료 및 개질연료를 공급하는 연료용기를 포함하며,
    상기 개질기는,
    상기 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널; 및
    상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 상기 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며,
    상기 연소채널 및 상기 개질채널은 각각 교대로 배치되어 접하도록 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연소채널에는 상기 연소연료의 완전연소를 돕는 연소촉매가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연소채널에는 상기 연소연료의 연소후 발생하는 배기가스를 배출하는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 개질채널에는 상기 개질가스를 배출하는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 개질채널 및 상기 연소채널의 폭은 서로 유사한 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 개질채널 및 상기 연소채널의 폭은 서로 다른 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 개질기는 평판형인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 연료전지 시스템은 고분자 전해질형 연료전지 시스템인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  16. 연소연료를 연소시켜 열을 발생시키는 하나 이상의 연소채널; 및
    상기 연소채널에서 발생하는 열과 개질촉매를 통하여 수소를 함유한 개질 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 개질하는 하나 이상의 개질채널을 포함하며,
    상기 개질채널이 상기 연소채널의 주위를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 개질기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 연소채널과 상기 개질채널의 단면은 육각형인 것을 특징으로 하는 개질기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 연소채널에는 상기 연소연료의 완전연소를 돕는 연소촉매가 설치되는 것을 특징으로 하는 개질기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 개질채널 및 상기 연소채널의 단면적은 서로 유사한 것을 특징으로 하는 개질기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 개질채널 및 상기 연소채널의 단면적은 서로 다른 것을 특징으로 하는 개질기.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 개질기는 원통형인 것을 특징으로 하는 개질기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220062981A (ko) * 2020-11-09 2022-05-17 에스티엑스에너지솔루션 주식회사 스팀 발생 개질기

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