KR20090007013A - 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 연료 전지 차량을 구동하기 위해 필연적으로 공급되는 공기의 흡입 압력을 이용하여 스택 케이스의 내측 영역에 형성되는 고온의 공기를 에어 클리너로 유동시켜 스택 케이스 내부에 형성된 고온의 공기를 신속히 제거하고, 수소 누출에 따른 위험성이 방지되도록 에어 클리너로 누출된 수소를 이동시켜 안정적인 운용과 함께 스택의 온도를 안정적으로 유지 가능한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치에 관한 것이다.
연료 전지 차량, 스택, 벤틸레이션, 수분, 수소

Description

연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치{A ventilation apparatus of fuel cell vehicle}
본 발명은 연료 전지 차량을 구동하기 위해 필연적으로 공급되는 공기의 흡입 압력을 이용하여 스택 케이스의 내측 영역에 형성되는 고온의 공기를 에어 클리너로 유동시켜 신속히 제거하고, 수소 누출에 따른 위험성을 방지함은 물론 누출에 따른 원활한 배기와 함께 스택의 온도를 안정적으로 유지 가능한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지 스택은 하이브리드 차량 등에 탑재되어 구동모터를 구동하기 위해 전력을 생산하는 것으로서, 수소와 공기 및 냉각수가 계속적으로 순환되어야 하고, 발생 되는 전력을 안전하게 인출하여 사용할 수 있어야 한다.
상기 연료전지 스택은 차량에 탑재되므로 구조적으로 안정되고 견고한 상태를 확보하여 차량의 탑재성이 좋도록 해야 하며, 발생된 전력에 의해 차량에 위험을 초래하지 않도록 해야 하고, 수소가 순환되므로 수소의 누출로 폭발이 발생하지 않도록 해야 한다.
이와 같은 스택의 외측에는 외부로부터의 오염을 방지하기 위해 상기한 스택 을 내측에 수용하고 밀페 상태로 유지 가능하게 하는 스택 케이스를 설치하여 사용한다. 상기한 스택 케이스의 기능은 기본적으로 외부의 먼지 및 수분에 대해 스택의 오염을 차단하고, 스택의 온도 변화에 따른 응축수 및 수소 누출에 따른 문제점을 커버할 수 있어야 한다.
이와 같은 특징을 갖는 스택 케이스의 벤틸레이션(Ventilation)을 실시하기 위해 종래에는 스택 케이스의 외측에 별도의 펌프를 설치한 후에 상기한 펌프를 통해 외기를 흡입하여 스택 케이스의 내측 영역으로 통과시켜 스택 내의 온도 변화에 따른 응축수를 제거하였으며, 이와 더불어서 수분을 제거하기 위해 흡습제를 스택 케이스의 내측에 설치하여 사용하였다.
이와는 별도로 스택 케이스의 전면부에 필터를 설치하고, 후면부에 팬을 설치하여 팬의 구동력에 의해 스택 케이스의 내부 영역으로 흡입 가능하도록 구성하여 사용하였다.
이와 같이 사용되는 종래의 스택 케이스의 벤틸레이션 장치는 별도의 펌프와 팬의 추가 동력원이 필요하고, 상기한 펌프와 팬이 구동되기 위한 동력을 필요로 하여 전반적인 차량의 무게와 가격 및 연비까지 영향을 미칠 수 있어 이에 대한 대책을 필요로 했다.
본 발명의 목적은 스택 케이스의 내측 영역에 형성되는 고온의 공기를 에어 클리너로 유동시켜 신속히 제거하고, 수소 누출에 따른 위험성을 방지함은 물론 누출에 따른 원활한 배기와 함께 스택의 온도를 안정적으로 유지 가능한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택을 내부에 수용하는 스택 케이스; 및 상기 스택 케이스의 상측에 설치되어 외부 공기를 정화하는 에어 클리너가 구비되되, 상기한 에어 클리너는 하부커버의 하측과 스택 케이스의 상측이 상호 간에 연통된 연통홀이 형성되어 상기 에어 클리너로 유입되는 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스 내부 영역의 공기가 에어 클리너로 이동되도록 구성된다.
상기 에어 클리너는 외부 공기 유입시 수분 또는 먼지가 스택 케이스의 내측으로 유입되지 않도록 연통홀상에 필터가 설치되도록 구성된다.
상기 에어 클리너의 연통홀은 에어 클리너의 직경보다 작은 직경을 갖도록 구성된다.
상기 에어 클리너에는 외부 공기가 유입되는 에어 덕트가 구비되되 상기한 에어 덕트에는 공기 중에 포함된 수분 및 먼지 등이 스택 케이스로 유입되는 것을 방지하기 위해 일단이 에어 덕트의 측면에 연결되고 타단이 에어 덕트의 외측으로 연장 형성된 에어 클리너 포트가 형성되도록 구성된다.
상기 에어 클리너의 에어 클리너 포트는 에어 덕트의 하측면을 기준으로 90°이내의 각도 범위에서 변경 설치되도록 구성된다.
상기 스택 케이스에는 에어 클리너를 통해 유입된 외부 공기 중의 수분을 배출하기 위해 스택 케이스의 외측에 배출 포트가 구비되되, 상기한 배출 포트는 에어 클리너 포트와 연결 설치되어 에어 클리너를 통해 유입된 수분을 배출시키도록 구성된다.
상기 스택 케이스에는 배출 포트 근처에 수소 센서가 설치되어 스택에서의 수소 누출을 감지하도록 구성된다.
상기 에어 클리너는 내부에 설치된 정화 필터를 경계로 하측을 더티 영역(Dirty Area) 상측을 클린 영역(Clean Area)으로 구분하되, 상기 에어 클리너와 스택 케이스에 형성된 연통홀이 더티 영역(Dirty Area)과 연통 설치되도록 구성된다.
본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 다른 실시예에 의한 구성은 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택을 내부에 수용하는 스택 케이스;
상기 스택 케이스의 상측에 설치되어 외부 공기를 정화하는 에어 클리너; 및
상기 에어 클리너와 스택으로 공기를 공급하는 에어 블로워 사이에 연결 설치된 에어 호스가 구비되되, 상기한 에어 호스에는 일단이 에어 호스와 연통 되어 외측으로 연장 형성되고 타단이 스택 케이스와 연결 설치된 제1 벤틸레이션 호스가 구비되어 상기 에어 호스를 통해 흡입되는 흡입 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스 내부 영역의 공기가 에어 호스로 이동되도록 구성된다.
상기 제1 벤틸레이션 호스는 적어도 1개 이상 설치되도록 구성된다.
상기 제1 벤틸레이션 호스에는 스택 케이스의 내측에 에어 호스로 이동되는 이동 공기 중에 포함된 오염 물질을 정화하기 위한 필터가 구비되도록 구성된다.
본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 또 다른 실시예에 의한 구성은 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택을 내부에 수용하는 스택 케이스; 및 상기 스택 케이스의 일측에 연결되어 스택에서 배출된 공기가 이동하는 공기 배출관상에 일단이 연결 설치되고 타단이 스택 케이스와 연결 설치된 제2 벤틸레이션 호스가 구비되어 상기 공기 배출관을 통해 이동되는 배출 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스 내부 영역의 공기가 공기 배출관으로 이동되도록 구성된다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치를 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 결합 상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치에 구비된 배출 포트와 에어 클리너 포트를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 의 한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 에어 클리너를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치에 설치된 수소 센서를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 다른 실시예에 의한 구성을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 또 다른 실시예에 의한 구성을 간락하게 도시한 도면이다.
첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하면, 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택(2)을 내부에 수용하는 스택 케이스(100); 및 상기 스택 케이스(100)의 상측에 설치되어 외부 공기를 정화하는 에어 클리너(200)가 구비되되, 상기한 에어 클리너(200)는 하부커버의 하측과 스택 케이스(100)의 상측이 상호 간에 연통된 연통홀(300)이 형성되어 상기 에어 클리너(200)로 유입되는 공기의 압력과 스택 케이스(100) 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스(100) 내부 영역의 공기가 에어 클리너(200)로 이동되도록 구성된다.
상기 스택 케이스(100)는 스택(2)이 내부에 설치된 상태에서 원활한 공기 유동을 위해 스택 케이스(100)의 내측 상부와 스택(2)의 상측이 이격되어 위치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 스택(2) 작동시 수소와 산소와의 화학 반응에 의해 스택(2) 자체적으로 발열이 이루어져 고온의 공기가 형성되고, 형성된 고온의 공기는 스택 케이스(100)의 내측 상부로 유동이 이루어지기 때문이다.
상기 에어 클리너(200)는 외부 공기 유입시 수분 또는 먼지가 스택 케이스(100)의 내측으로 유입되지 않도록 연통홀(300) 상에 필터(10)가 설치되도록 구성된다.
상기 에어 클리너(200)의 연통홀(300)은 에어 클리너(200)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 구성된다. 상기 에어 클리너(200)와 스택 케이스(100) 사이에는 관 형태의 삽입관(20)을 별도로 설치할 수 있으며, 삽입관(20)의 상측 단부에 필터(10)를 설치하여 스택 케이스(100)의 내측 영역으로 수분 또는 먼지가 유입되는 것을 방지하도록 구성할 수 있다.
상기 에어 클리너(200)에는 외부 공기가 유입되는 에어 덕트(210)가 구비되되 상기한 에어 덕트(210)에는 공기 중에 포함된 수분 및 먼지 등이 스택 케이스(100)로 유입되는 것을 방지하기 위해 일단이 에어 덕트(210)의 측면에 연결되고 타단이 에어 덕트(210)의 외측으로 연장 형성된 에어 클리너 포트(202)가 형성되도록 구성된다.
상기 에어 클리너(200)의 에어 클리너 포트(202)는 에어 덕트(210)의 하측면을 기준으로 90°이내의 각도 범위에서 변경 설치되도록 구성된다.
상기 스택 케이스(100)에는 에어 클리너(200)를 통해 유입된 외부 공기 중의 수분을 배출하기 위해 스택 케이스(100)의 외측에 배출 포트(110)가 구비되되, 상기한 배출 포트(110)는 에어 클리너 포트(202)와 연결 설치되어 에어 클리너(200)를 통해 유입된 수분을 배출시키도록 구성된다.
상기 스택 케이스(100)에는 배출 포트(110) 근처에 수소 센서(4)가 설치되어 스택(2)에서의 수소 누출을 감지하도록 구성된다.
상기 에어 클리너(200)는 내부에 설치된 정화 필터(205)를 경계로 하측을 더티 영역(Dirty Area)(203) 상측을 클린 영역(Clean Area)(204)으로 구분하되, 상기 에어 클리너(200)와 스택 케이스(100)에 형성된 연통홀(300)이 더티 영역(Dirty Area)(203)과 연통 설치되도록 구성된다.
본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 다른 실시예에 의한 구성은 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택(2)을 내부에 수용하는 스택 케이스(100)와; 상기 스택 케이스(100)의 상측에 설치되어 외부 공기를 정화하는 에어 클리너(200); 및 상기 에어 클리너(200)와 스택(2)으로 공기를 공급하는 에어 블로워(3) 사이에 연결 설치된 에어 호스(400)가 구비되되, 상기한 에어 호스(400)에는 일단이 에어 호스(400)와 연통되어 외측으로 연장 형성되고 타단이 스택 케이스(100)와 연결 설치된 제1 벤틸레이션 호스(500)가 구비되어 상기 에어 호스(400)를 통해 흡입되는 흡입 공기의 압력과 스택 케이스(100) 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스(100) 내부 영역의 공기가 에어 호스(400)로 이동되도록 구성된다.
상기 제1 벤틸레이션 호스(500)는 적어도 1개 이상 설치되도록 구성된다.
상기 제1 벤틸레이션 호스(500)에는 스택 케이스(100)의 내측에 에어 호스(400)로 이동되는 이동 공기 중에 포함된 오염 물질을 정화하기 위한 필터(10')가 구비되도록 구성된다.
본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 또 다른 실시예에 의한 구성은 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택(2)을 내부에 수용하는 스택 케이스(100); 및 상기 스택 케이스(100)의 일측에 연결되어 스택(2)에서 배출된 공기가 이동하는 공기 배출관(600)상에 일단이 연결 설치되고 타단이 스택 케이 스(100)와 연결 설치된 제2 벤틸레이션 호스(700)가 구비되어 상기 공기 배출관(600)을 통해 이동되는 배출 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스(100) 내부 영역의 공기가 공기 배출관(600)으로 이동되도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 연료전지 차량에 운전자가 탑승한 상태에서 시동이 온(On) 되면서 에어 블로워(3)의 작동에 의해 에어 클리너(200)의 에어 덕트(210)를 통해 외부 공기가 유입된다. 에어 덕트(210)를 경유한 외부 공기는 더티 영역(Dirty Area)(203)을 지나 에어 클리너 필터(205)를 거치면서 외부 공기 중에 포함된 오염물질 등을 필터링 한 후에 클린 영역(Clean Area)으로 이동된다.
이때, 에어 클리너(200)로 유입되는 공기의 압력과 스택 케이스(100) 내부의 압력 차이가 발생하게 된다. 에어 블로워(3)의 작동에 따른 압력 차이는 상기한 에어 블로워(3)의 rpm(분당 회전수)에 따라 변동되며, 상기 에어 클리너(200)의 더티 영역(Dirty Area)(203)에 음압이 형성된다.
이와 같이 에어 클리너(200)와 스택 케이스(100) 내부의 압력 차이에 의해 상기한 스택 케이스 내측의 공기는 화살표로 도시된 바와 같이 연통홀(300)을 통해 더티 영역(Dirty Area)(203)으로 이동되고, 에어 클리너 필터(205) 및 클린 영역(Clean Area)(204)을 경유하여 에어 블로워(3)를 통해 스택(2)으로 재공급된다.
첨부된 도 2를 참조하면, 연통홀(300) 에는 삽입관(20)이 구비되어 사용 가 능하며, 삽입관(20)의 상측에 구비된 필터(10)에 의해 연료 전지 차량이 정지 하거나 우천시에 에어 클리너(200)를 통해 혹시라도 유입될 수 있는 수분 등이 스택 케이스(100)에 설치된 스택(2)으로 유입되는 것을 방지하게 된다.
첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하면, 에어 클리너(200)의 에어 덕트(210)를 통해 유입되는 외부 공기 중에는 먼지 또는 수분이 포함되어 에어 클리너(200) 내측으로 유입이 이루어지게 된다. 이러한 먼지 또는 수분은 에어 클리너 포트(202)를 통해 이동되어 에어 클리너(200)의 외측으로 배출이 이루어지게 된다. 상기한 에어 클리너 포트(202)는 θ의 각도값을 갖으면서 다양하게 설치 가능하며, 상기한 θ의 범위는 에어 덕트(210)의 하측면을 기준으로 90°이내의 각도 범위 이내에서 설치되는 것이 바람직하다.
상기 에어 클리너 포트(202)는 스택 케이스(100)에 구비된 배출 포트(110)와 연결 설치되어 상기 에어 덕트(210)를 통해 유입된 먼지 및 수분을 스택 케이스(100)의 외측으로 배출시키게 된다.
첨부된 도 5를 참조하면, 스택 케이스(100)에 구비된 스택(2)에는 분리판(미도시)의 파손 또는 가스켓(미도시)의 노화에 따라 수소 가스의 노출이 이루어지게 된다. 이와 같이 수소 가스가 누출될 경우에는 배출 포트(110)와 인접되어 설치된 수소 센서(4)에 의해 상기한 수소의 누출이 감지되어 제어부(미도시)로 전송되고, 상기한 제어부는 연료 전지 차량의 안정적인 작동을 위해 운전자에게 별도로 설치된 경고등(미도시)을 작동시켜 경고 신호를 보내거나, 연료 전지 차량을 정지시키도록 제어하게 된다.
본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 다른 실시예에 의한 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 6을 참조하면, 에어 클리너(200)를 경유하여 에어 호스(400)를 통해 유동되는 외부 공기는 제1 벤틸레이션 호스(500)가 설치된 위치를 지나가면서 상기 제1 벤틸레이션 호스(500) 부위에서 음압이 발생하게 된다. 이로 인해 스택 케이스(100) 내부에서 발생된 고온의 공기는 제1 벤틸레이션 호스(500)를 통해 에어 호스(400)쪽으로 흡입이 이루어지게 되며, 스택 케이스(100) 내부에 잔존할 수 있는 오염 물질을 정화하기 위해 설치된 필터(10')에 의해 필터링 되어 정화된 공기만 에어 호스(400)로 유동이 이루어지게 된다. 이와 같이 에어 호스(400)로 이동된 흡입 공기는 에어 블로워(3)를 통해 가습기(5)를 통해 가습 되어 스택(2)으로 공급이 이루어지게 된다. 연료 전지 차량이 고속으로 주행하면 할수록 스택 케이스(100)에서 제1 벤틸레이션 호스(500)를 통해 에어 호스(400)로 유입되는 공기의 량은 증가 되며, 상기 스택 케이스(100)에서 흡입되는 공기는 고온 상태의 공기가 흡입된다. 이와 같이 에어 호스(400)로 흡입된 공기는 고온의 상태로 가습기(5)를 통해 가습되어 스택(2)로 재공급되어 계속해서 재사용된다. 또한, 상기 에어 호스(400)는 에어 클리너(200)의 클린 영역(Clean Area)과 연결 되어 사용이 이루어지게 된다. 상기 제1 벤틸레이션 호스(500)는 차량의 배기량에 따라 복수개가 설치 가능하며, 특별히 갯수에 한정하지는 않는다.
본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 또 다른 실시예에 의한 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 7을 참조하면, 스택 케이스(100)가 설치되는 장소는 차량의 레이 아웃에 따라 다양하게 설치될 수 있다. 통상적으로 엔진룸(미도시) 상에 설치되는 것이 바람직하나, 차량의 바닥 상에 설치될 경우에는 에어 클리너를 엔진룸상에 위치한 상태에서 스택(2)에서 배출된 공기가 이동되는 공기 배출관(600)과 스택 케이스(100) 사이에 제2 벤틸레이션 호스(700)를 설치하여 사용할 수 있다..
이때, 상기 제2 벤틸레이션 호스(700)의 직경은 공기 배출관(600)의 직경 보다 작은 직경을 갖도록 설치되어 공기 배출관(600)을 통해 배출되는 배출 공기의 압력과 스캑 케이스(100) 내측의 압력 차이로 인해 화살표로 도시된 바와 같이 스택 케이스(100) 내부의 고온의 공기가 외부로 배출된다.
따라서, 스택(2)에서 발생된 고온의 열기에 의한 스택(2)의 손상 및 오작동이 방지되고, 스택(2)에서 발생된 고온의 공기가 지속적으로 재순환되어 사용되거나 스택 케이스(100)의 외측으로 배출되어 안정적인 차량 주행이 이루어지게 된다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치는 스택에서 발생 되는 고온의 열기가 재사용되거나 안정적으로 재순환되어 스택의 온도를 일정하게 유지할 수 있어 스택의 안정적인 전력 생산이 가능해 지고, 수소 가스의 누출에 따른 차량의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 외부 공기 중에 포함된 오염물질이 스택으로 공급되는 것을 차단하여 스택의 수명을 연장시켜 스택에 구비된 분리판 및 가스켓의 손상을 최소화함으로써 연료전지 차량의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 결합 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치에 구비된 배출 포트와 에어 클리너 포트를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 에어 클리너를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치에 설치된 수소 센서를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 다른 실시예에 의한 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 의한 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치의 또 다른 실시예에 의한 구성을 간락하게 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2 : 스택 100 : 스택 케이스
200 : 에어 클리너 210 : 에어 덕트
300 : 연통홀 400 : 에어 호스
500 : 제1 벤틸레이션 호스 600 : 공기 배출관
700 : 제2 벤틸레이션 호스

Claims (12)

  1. 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택을 내부에 수용하는 스택 케이스; 및
    상기 스택 케이스의 상측에 설치되어 외부 공기를 정화하는 에어 클리너가 구비되되, 상기한 에어 클리너는 하부커버의 하측과 스택 케이스의 상측이 상호 간에 연통된 연통홀이 형성되어 상기 에어 클리너로 유입되는 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스 내부 영역의 공기가 에어 클리너로 이동되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에어 클리너는 외부 공기 유입시 수분 또는 먼지가 스택 케이스의 내측으로 유입되지 않도록 연통홀상에 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에어 클리너의 연통홀은 에어 클리너의 직경보다 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에어 클리너에는 외부 공기가 유입되는 에어 덕트가 구비되되 상기한 에어 덕트에는 공기 중에 포함된 수분 및 먼지 등이 스택 케이스로 유입되는 것을 방지하기 위해 일단이 에어 덕트의 측면에 연결되고 타단이 에어 덕트의 외측으로 연장 형성된 에어 클리너 포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 에어 클리너의 에어 클리너 포트는 에어 덕트의 하측면을 기준으로 90°이내의 각도 범위에서 변경 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 스택 케이스에는 에어 클리너를 통해 유입된 외부 공기 중의 수분을 배출하기 위해 스택 케이스의 외측에 배출 포트가 구비되되, 상기한 배출 포트는 에어 클리너 포트와 연결 설치되어 에어 클리너를 통해 유입된 수분을 배출시키는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스택 케이스에는 배출 포트 근처에 수소 센서가 설치되어 스택에서의 수소 누출을 감지하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 에어 클리너는 내부에 설치된 정화 필터를 경계로 하측을 더티 영역(Dirty Area) 상측을 클린 영역(Clean Area)으로 구분하되, 상기 에어 클리너와 스택 케이스에 형성된 연통홀이 더티 영역(Dirty Area)과 연통 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  9. 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택을 내부에 수용하는 스택 케이스;
    상기 스택 케이스의 상측에 설치되어 외부 공기를 정화하는 에어 클리너; 및
    상기 에어 클리너와 스택으로 공기를 공급하는 에어 블로워 사이에 연결 설치된 에어 호스가 구비되되, 상기한 에어 호스에는 일단이 에어 호스와 연통되어 외측으로 연장 형성되고 타단이 스택 케이스와 연결 설치된 제1 벤틸레이션 호스가 구비되어 상기 에어 호스를 통해 흡입되는 흡입 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스 내부 영역의 공기가 에어 호스로 이동되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 벤틸레이션 호스는 적어도 1개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 벤틸레이션 호스에는 스택 케이스의 내측에 에어 호스로 이동되는 이동 공기 중에 포함된 오염 물질을 정화하기 위한 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
  12. 연료전지 차량에 탑재되어 전력을 생산하는 스택을 내부에 수용하는 스택 케이스; 및
    상기 스택 케이스의 일측에 연결되어 스택에서 배출된 공기가 이동하는 공기 배출관상에 일단이 연결 설치되고 타단이 스택 케이스와 연결 설치된 제2 벤틸레이션 호스가 구비되어 상기 공기 배출관을 통해 이동되는 배출 공기의 압력과 스택 케이스 내부의 압력차이에 의해 상기 스택 케이스 내부 영역의 공기가 공기 배출관으로 이동되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 벤틸레이션 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150082889A (ko) * 2014-01-08 2015-07-16 포스코에너지 주식회사 연료전지의 스택 폐열 회수장치
US11355764B2 (en) 2014-04-23 2022-06-07 Hyundai Motor Company Device for removing residual hydrogen in fuel cell
US11764373B2 (en) 2020-12-15 2023-09-19 Hyundai Motor Company Stack ventilation system

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5743792B2 (ja) * 2011-08-03 2015-07-01 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
CN103303126B (zh) * 2013-05-31 2016-07-06 潍柴动力股份有限公司 电动汽车中高压电源分配模块的冷却系统及电动汽车
JP6189693B2 (ja) * 2013-09-26 2017-08-30 トヨタ自動車株式会社 燃料電池搭載車両
DE102014005295A1 (de) 2014-04-10 2015-10-15 Daimler Ag Brennstoffzellensystem
KR20180096986A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 말레 인터내셔널 게엠베하 연료 전지 스택
JP6852496B2 (ja) * 2017-03-23 2021-03-31 スズキ株式会社 燃料電池搭載車両
JP6986051B2 (ja) 2019-06-26 2021-12-22 本田技研工業株式会社 エアクリーナ
JP7202331B2 (ja) * 2020-07-20 2023-01-11 本田技研工業株式会社 燃料電池車
JP7351287B2 (ja) * 2020-12-22 2023-09-27 トヨタ自動車株式会社 車両換気装置
KR20220099829A (ko) * 2021-01-07 2022-07-14 현대모비스 주식회사 에어 클리너 및 이를 포함하는 연료전지 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5156925A (en) * 1991-10-09 1992-10-20 Alcan International Limited Hydrogen removal system for metal/air cell
JP2002373685A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP5128032B2 (ja) * 2001-07-04 2013-01-23 本田技研工業株式会社 燃料電池の運転方法
KR100412243B1 (ko) * 2001-10-18 2003-12-31 기아자동차주식회사 차량의 흡기 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150082889A (ko) * 2014-01-08 2015-07-16 포스코에너지 주식회사 연료전지의 스택 폐열 회수장치
US11355764B2 (en) 2014-04-23 2022-06-07 Hyundai Motor Company Device for removing residual hydrogen in fuel cell
US11764373B2 (en) 2020-12-15 2023-09-19 Hyundai Motor Company Stack ventilation system

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