KR20090038344A - 연료 전지 시스템 - Google Patents

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난 야 프린티드 서킷 보드 코포레이션
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Abstract

연료 전지 시스템은, 연료 전지 유니트, 연료 분배용 장치 및 유동-합류 장치로 이루어진 연료 전지 적층체; 연료 콘테이너; 연료 전지 적층체 및 연료 콘테이너를 둘러싸고 보호하는 하우징; 및 공기를 연료 전지 유니트들의 캐소드들에 제공하도록 하우징상에 장착된 팬;을 포함한다. 연료 전지 유니트들은 액체 유입부 및 액체 유출부를 가지는데, 이들은 유동-분배 장치 및 유동-합류 장치와 각각 연결된다.
연료 전지 시스템

Description

연료 전지 시스템{Fuel cell system}
본 발명은 전체적으로 연료 전지 기술에 관한 것이며, 보다 상세하게는 신규한 유동 분배 장치 및 유동-합류 장치를 채용한 연료 전지 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 연료 전지 시스템은 이동 전화기 또는 컴퓨터와 같은 다양한 3C 제품의 배터리를 충전시키는데 적절하다.
당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 연료 전지는 연료 산화 반응으로부터 초래된 자유 에너지 변화가 전기 에너지로 변환되는 전기화학적 전지이다. 메탄올을 연료로 이용하는 연료 전지는 통상적으로 직접 메탄올 연료 전지(Direct Methanol Fuel cell;DMFCs)로 불리워지는데, 이것은 기체 또는 액체 메탄올을 공기와 결합시킴으로써 전기를 발생시킨다.
보통의 전지들과 같이 연료 전지들은 2 개의 전기 화학적 반응으로부터 직류 전기를 제공한다. 이러한 반응들은 반응물이 연속적으로 공급되는 전극(또는 극)에서 발생한다. 음의 전극(애노드)은 메탄올과 같은 연료를 공급함으로써 유지되는 반면에, 양의 전극(캐소드)는 공기의 공급에 의해 유지된다.
전류를 제공할 때, 메탄올은 전자를 발생시키도록 애노드 전기촉매에서 전기 화학적으로 산화되는데, 전자들은 외부 회로를 통하여 캐소드 전기촉매로 이동하여 그곳에서 환원 반응으로 산소와 함께 소비된다. 회로는 전해질내에서 양자(proton)의 전도에 의해 전지 안에 유지된다.
메탄올의 하나의 분자(CH3OH) 및 물의 하나의 분자(H2O)는 함께 수소의 6 개 원자들을 저장한다. 혼합물로서 DMFC 로 공급될 때, 이들은 CO2 의 하나의 분자, 6 개의 양자(H+) 및 전류의 흐름을 발생시키는 6 개의 전자들을 발생시키도록 작용한다. 메탄올과 물에 의해 발생된 양자들과 전자들은 산소와 반응하여 물을 발생시킨다.
일반적으로, 연료 전지들은 많은 기본적인 전지 유니트들로부터 제작된다. 이들 기본적인 전지 유니트들은 통상적으로 직렬로 연결되어 요구되는 작동 전압을 출력시킨다.
연료 전지 모듈은 항상 전류 집전체(또한 전하 집전판으로도 지칭된다) 및 유동판(flow board)을 구비하는데, 이들은 모두 중요한 역할을 한다. 전류 집전체는 전자-화학적 반응으로부터 발생된 전자를 모으며, 유동판은 연료의 분배를 관리하고 제어한다. 과거에는 연료를 연료 채널을 통하여 멤브레인 전극 조립체(MEA) 안으로 원활하게 통과할 수 있도록 하는데 유동판 설계의 초점이 맞춰졌다.
본 발명의 목적은 우수한 성능을 가지는 향상된 연료 전지 시스템을 제공하고 다양한 3C 제품들의 배터리를 충전시키는데 적합한 연료 전지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 연료 전지 시스템은, 복수개의 연료 전지 유니트, 유동-분배 장치 및 유동-합류 장치로 이루어지고 복수개의 연료 전지 유니트들이 유동-분배 장치와 유동-합류 장치 사이에 고정되고 끼워지는, 연료 전지 적층체; 애노드 연료를 저장하기 위한 것으로서, 유동-분배 장치에 연결된 연료 유출부와 유동-합류 장치에 연결된 연료 유입부를 가지는 연료 콘테이너; 연료 전지 적층체 및 연료 콘테이너를 둘러싸고 보호하는 하우징; 및 캐소드 연료를 연료 전지 유니트들에 제공하고 열을 방산시키도록 하우징상에 장착된 팬;을 포함한다.
본 발명의 상기의 목적들 및 다른 목적들은 다양한 도면들에 도시된 바람직한 구현예에 대한 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 의심의 여지 없이 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 연료 전지 시스템은 종전의 시스템에 비해 보다 우수한 전지 성능을 제공하며 다양한 제품의 배터리들을 충전하는데 적합하다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1 은 본 발명의 바람직한 제 1 구현예에 따른 연료 전시 시스템의 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 바람직한 제 1 구현예에 따른 도 1 의 연료 전지 적층체의 분해도이다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료 전지 시스템(1a)은 적어도 하나의 연료 전지 적층체(10) 및 연료 전지 적층체(10)에 연결된 연료 콘테이너(11)를 구비한다. 연료 전지 적층체(10)는 복수개의 연료 전지 유니트(101), 연료-분배 장치(102) 및 연료-합류 장치(fuel-confluence device, 103)를 구비한다. 복수개의 연료 전지 유니트(101)는 연료 분배 장치(102)상에 장착되는데, 상기 연료 분배 장치는 일 측면으로부터 베이스로서의 역할을 하고, 유동-합류 장치(103)에 의해 덮여진다. 복수개의 연료 전지 유니트(101)들은 유동-분배 장치(102)와 유동-합류 장치(103) 사이에 적절하게 고정된다. 유동-분배 장치(102)는 도관(122)을 통하여 연료 콘테이너(11)에 연결되는데 반해, 유동-합류 장치(103)는 도관(124)을 통하여 연료 콘테이너(11)에 연결된다.
연료 콘테이너(11)는 예를 들면 메탄올 용액 또는 수소와 같은 애노드 연료를 저장하는데 이용된다. 본 발명에 따라서, 연료 콘테이너(11)는 플라스틱, 세라믹, 금속, 금속 합금 또는 폴리머 복합체등과 같은 내부식성 재료들로 제작된다.
바람직한 제 1 구현예에 따라서, 연료 콘테이너(11)는 연료 출구(111), 연료 입구(112), 기체-액체 분리부(113) 및 연료 공급 포트 또는 노즐(114)을 구비한다. 도관(122)은 연료 출구(111)에 연결되는데 반해, 도관(124)은 연료 입구(112)에 연결된다. 기체-액체 분리부(113)는 이산화탄소와 같은 기체 반응 생성물을 연료 콘 테이너(11)로부터 배출시키는데 이용된다.
연료 콘테이너(11) 안에 저장된 연료는 중력 공급의 방식으로 유동 분배 장치(102) 및 도관(122)을 통해 개별의 연료 전지 유니트(101)로 균등하게 유동한다. 각각의 연료 전지 유니트(101) 및 미반응 연료(un-reacted fuel)에 의해 발생된 이산화탄소 및 물과 같은 반응 생성물은 유동-합류 장치(103) 및 도관(124)을 통하여 연료 콘테이너(11)로 다시 유동한다.
본 발명에 따르면, 유동 분배 장치(102) 및 유동-합류 장치(103)는 애노드 연료를 연료 전지 적층체(10)의 복수개의 연료 전지 유니트(101)로 균등하게 분배한다. 유동-분배 장치(102) 및 유동-합류 장치(103)로 이루어지는 신규한 연료 분배용 쌍에 의해 제공되는, 다른 본 발명의 기능은 연료 전지 유니트(101)를 고정시키고 연료 전지 적층체(10)의 연료 전지 유니트(101) 사이에 실질적으로 같은 간격을 유지하는 것이다. 공기와 같은 캐소드 연료는 캐소드 표면에 급속하게 도달할 수 있고 연료 전지 적층체(10)에 의해 발생된 열은 효율적으로 방산될 수 있기 때문에 연료 전지 유니트(101)들 상에 적절한 간격을 유지하는 것이 중요하다. 부가적으로, 연료 전지 유니트(101)들 사이에 적절한 간격을 제공함으로써, 연료 전지 적층체(10) 안의 습기 축적이 회피될 수 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 유동 분배 장치(102)는 측방향 매니폴드(201), 분리-유동 도관(202) 및 수직 연료 유출부(203)를 구비하는 단결정 구조이다. O 링과 같은 유연성 팩킹 재료(packing material, 204)는 각각의 수직 연료 유출부(203) 내측에 배치된다. 개별의 연료 전지 유니트(101)의 연료 유입부 노즐(222) 들은 유동-분배 장치(102)의 대응하는 수직 연료 유출부(203)들 안에 삽입되어 적절하게 접합되고 유연성 팩킹 재료(204)에 의하여 단단하게 밀봉된다. 본 발명에 따르면, 유동-분배 장치(102)는 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, 금속 합금 또는 폴리머 복합체로 이루어질 수 있다.
이전에 언급된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 1 구현예에 따르면, 애노드 연료는 중력으로 공급되고 연료 채널 모세관 작용이나 또는 열 대류에 의해서 순환된다. 이와 관련하여, 본 발명의 연료 전지 시스템(1a)은 펌프를 필요로 하지 않는다. 그러나, 다른 경우에, 펌프는 공급된 애노드 연료를 유동-분배 장치(102) 안으로 가압하도록 이용될 수 있다.
실험적인 결과 및 실제의 측정에 따르면, 본 발명의 유동 분배 장치(102)는 각각의 수직 연료 유출부(203)에서 균일한 유량에 도달될 수 있도록 애노드 연료를 효과적으로 분배시킬 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 유동 분배 장치(102)의 수직 연료 유출부(203) 및 개별 연료 전지 유니트(101)의 연료 유입 노즐(222)들은 함께 접합되고 유연성 팩킹 재료(204)에 의해 시일된다. 유연성 팩킹 재료(204)는 연료 누설을 회피할 수 있다. 연료 전지 시스템(1a)의 성능을 모니터하기 위한 다른 전자 장치 또는 온도 센서(205)들이 유동 분배 장치(102)와 통합될 수 있다.
마찬가지로, 유동-합류 장치(103)는 복수개의 수직 연료 유입부(301), 합류 도관(302) 및 합류 연료 유출부(303)를 포함하는 단결정 구조이다. O 링과 같은 유연성 팩킹 재료(304)는 각각의 수직 연료 유입부(301) 안에 배치된다. 개별 연료 전지 유니트(101)의 연료 유출 노즐(224)들은 유동-합류 장치(103)의 대응하는 수 직 연료 유입부(301) 안으로 삽입되어 적절하게 접합되고 유연성 팩킹 재료(304)에 의해 단단하게 시일된다. 본 발명에 따르면, 유동-합류 장치(103)는 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, 금속 합금 또는 폴리머 복합체로 이루어질 수 있다.
유사하게, 연료 전지 시스템(1a)의 성능을 모니터하기 위한 다른 전자 장치 또는 온도 센서가 유동-합류 장치(103)와 통합될 수 있다. 선택적으로, 스위치 밸브(미도시)가 연료 유동을 제어하기 위하여 유동-합류 장치(103)의 합류 연료 유출부(303)에 배치되거나, 또는 유동 분배 장치(102)의 측방향 매니폴드(201)에 배치될 수 있다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 (조립 이후의) 예시적인 2 와트 연료 전지 모듈의 측면도를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3 에 도시된 연료 전지 모듈(101)은 예시의 목적을 위한 것이라는 점이 이해되어야 한다. 연료 전지 모듈(101)은 일체화된 애노드 유동판(310), (공기와 접촉하는) 캐소드 판(312), 미리 성형된 접착 플레이트 및 MEA를 포함하여, 이들은 서로 라미네이트(laminate) 되어 있다. 연료 유입 노즐(222) 및 연료 유출 노즐(224)은 통합된 애노드 유동판(310)의 양쪽 2 개 측면에 위치하고 있다. 통합된 애노드 유동판(310)의 애노드 전하 집전체(미도시)는 굽힐 수 있는 도전성 돌기(310a)를 통하여 캐소드 판(312)의 캐소드 전하 집전체(420)와 전기적으로 연결된다.
도 4를 참조하면, 도 4 는 본 발명의 바람직한 제 2 구현예에 따른 연료 전지 시스템(1b)의 내측 구성을 도시하는 사시도이며, 여기에서 동일한 참조 번호는 동일한 부분, 구역 또는 구성 요소들을 표시한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 연료 전지 시스템(1b)은 연료 전지 적층체(10), 연료 콘테이너(11), 하우징(510), 팬(fan, 520), 펌프(520) 및 전력 관리 장치(540)를 포함한다.
하우징(510)은 연료 전지 적층체(10) 및 연료 콘테이너(11)를 수용하고 보호하도록 이용된다. 복수개의 실질적으로 평행한 슬롯(slot, 512)들이 하우징(510)의 일 측벽상에 제공되어 작동중에 연료 전지 적층체(10)에 의해 발생되는 열을 방산시키는데 도움이 된다.
유사하게, 연료 전지 적층체(10)는 복수개의 연료 전지 유니트(101), 유동-분배용 장치(102) 및 유동-합류 장치(103)를 포함한다. 복수개의 연료 전지 유니트(101)는 유동-분배 장치(102)상에 장착되고 유동-합류 장치(103)로 씌워진다.
유동-분배 장치(102)는 도관(122)을 통하여 펌프(530)에 연결되는 반면에, 유동-합류 장치(103)는 도관(124)을 통하여 연료 콘테이너(11)에 연결된다. 펌프(530)는 유동-분배 장치(102)와 연료 콘테이너(11) 사이에 위치되어 연료를 복수개의 연료 전지 유니트(101)로 펌프 작용을 하게 된다.
유동-분배 장치(102)는 측방향 매니폴드(201), 분리-유동 도관(202) 및 수직 연료 유출부(203)를 포함한다. O 링과 같은 유연성 팩킹 재료(204)는 각각의 수직 연료 유출부(203) 내측에 배치된다. 유동-합류 장치(103)는 복수개의 수직 연료 유입부(301), 합류 도관(302) 및 합류 연료 유출부(303)를 포함한다. O 링과 같은 유연성 팩킹 재료(304)는 각각의 수직 연료 유입부(301)들 내측에 배치된다.
개별 연료 전지 유니트(101)의 연료 유입부 노즐들은 유동-분배 장치(102)의 대응하는 수직 연료 유출부(203) 안으로 삽입되어 적절하게 접합되고 유연성 팩킹 재료(204)에 의해 단단하게 시일된다. 개별적인 연료 전지 유니트(101)들의 연료 유출 노즐들은 유동-합류 장치(103)의 대응하는 수직 연료 유입부(301)로 삽입되어 적절하게 접합되고 유연성 팩킹 재료(304)에 의해 단단하게 시일된다.
온도 센서(205) 또는 연료 전지 시스템(1b)의 성능을 모니터하기 위한 다른 전자 장치들은 유동-분배 장치(102) 또는 유동-합류 장치(103)와 일체화될 수 있다. 선택적으로는, 스위치 밸브(미도시)가 연료 유동을 제어하기 위하여 유동-합류 장치(103)의 합류 연료 유출부(303)나, 또는 유동 분배 장치(102)의 측방향 매니폴드(201)에 배치될 수 있다.
연료 콘테이너(11)는 메탄올 용액 또는 수소와 같은 애노드 연료를 저장하는데 이용된다. 연료 콘테이너(11)는 연료 유출부(명확하게 도시되지는 아니함), 연료 유입부(112), 기체-액체 분리부(113) 및 연료 공급 포트 또는 노즐(114)을 구비한다. 상기 언급된 연료 유출부는 펌프(530)에 직접적으로 연결된다.
연료 콘테이너(11)에 저장된 연료는 펌프(530)에 의해서 가압되며 유동-분배 장치(102) 및 도관(122)을 통하여 연료 전지 유니트(101)에 고르게 분배된다. 각각의 연료 전지 유니트(101) 및 미반응 연료에 의해서 발생된 이산화탄소 및 물과 같은 반응 생성물은 유동-합류 장치(103) 및 도관(124)을 통하여 연료 콘테이너(11)로 다시 유동한다.
실험적인 결과 및 실제의 측정에 따르면, 각각의 수직 연료 유출부(203)에서 고른 유량에 도달될 수 있도록 유동-분배 장치(102)가 애노드 연료를 효과적으로 분배할 수 있다. 개별적인 연료 전지 유니트(101)의 연료 유입 노즐(222) 및 유동 분배 장치(102)의 수직 연료 유출부(203)는 함께 접합되고 유연성 팩킹 재료(204)에 의해서 시일된다. 유연성 팩킹 재료(204)는 연료의 누설을 회피할 수 있게 한다.
유동-분배 장치(102) 및 유동-합류 장치(103)는 연료 전지 유니트(101)를 고정시키고 연료 전지 적층체(10)의 연료 전지 유니트(101)들 사이에 실질적으로 같은 간격을 유지한다. 연료 전지 유니트(101)들 사이에 적절한 간격을 유지하는 것은 공기와 같은 캐소드 연료가 각각의 연료 전지 유니트(101)의 캐소드 표면에 급속하게 도달할 수 있기 때문에 중요하다. 연료 전지 적층체(10)에 의해서 발생된 열은 효율적으로 방산될 수 있다. 부가적으로, 연료 전지 유니트(101)들 사이에 적절한 간격을 제공함으로써, 연료 전지 적층체(10) 안에 습기가 축적되는 것이 회피될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제 2 구현예에 따르면, 전력 관리 장치(540)가 하우징(510)상에 장착된다. 전력 관리 장치(540)는, 인쇄 회로 기판, 메모리 및 칩(chip)을 포함하지만 그것들에 제한되는 것은 아닌 내부 회로, 사용자 조작 인터페이스 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 팬(fan, 520), 펌프(530) 및 온도 센서(205)는 전력 관리 장치(540)에 연결된다. 온도 센서(205)가 미리 설정된 값을 초과하는 온도를 감지할 때, 전력 관리 장치(540)는 팬(520)을 작동시켜서 열을 방산시킨다. 전력 관리 장치(540)는 또한 펌프(530)의 켜짐/꺼짐 상태를 제어한다.
본 발명의 바람직한 제 2 구현예에 따르면, 연료 전지 적층체(10)의 연료 전지 유니트(101)는 유동-분배 장치(102) 및 유동-합류 장치(103)와 통합된 회로, 용 접 또는 와이어에 의해서 직렬이나 또는 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(540)는 연료 전지 적층체(10)에 연결될 수 있어서 그것의 전력 출력을 모니터한다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 제 3 구현예에 따른 연료 전지 시스템(1c)의 내부 구성을 도시하는 사시도이다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 연료 전지 시스템(1c)은 연료 전지 적층체(10), 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너(11c), 하우징(510), 팬(520) 및 전력 관리 장치(540)를 포함한다. 하우징(510)은 연료 전지 적층체(10) 및 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너(11c)를 수용하고 보호하는데 이용된다. 복수개의 실질적으로 평행한 슬롯(512)들은 하우징(510)의 일 측벽상에 제공되어 작동중에 연료 전지 적층체(10)에 의해 발생된 열을 방산시키는데 도움이 된다.
연료 전지 시스템(1c)에는 연료를 가압하기 위한 펌프가 구비되지 않는다. 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너(11c)에 저장된 연료는 중력 공급 메카니즘을 이용하여 연료 전지 유니트(101)로 공급된다. 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너(11c)는 연료 전지 시스템(1c)이 오래 작동할 수 있도록 연료의 공급 기간을 늘릴 수 있다. 또한, 연료 콘테이너(11c)는 2 중 용기 또는 다수의 용기들의 조합인 다른 형상일 수 있으며, 여기에서 용기들은 메탄올 용기 또는 순수(pure water)의 용기를 포함할 수 있다.
도 6 은 본 발명에 따른 바람직한 제 4 구현예에 따른 연료 전지 시스템(1d)의 내부 구성을 도시하는 사시도이다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 연료 전지 시스템(1d)은 연료 전지 적층체(10), 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너(11c), 하우 징(510) 및 팬(520)을 구비한다. 하우징(510)은 연료 전지 적층체(10) 및 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너(11c)를 수용하고 보호하는데 이용된다.
본 발명의 바람직한 제 4 구현예에 따르면, 연료 전지 적층체(10)는 16 개의 연료 전지 유니트(101), 유동-분배 장치(102) 및 유동-합류 장치(103)를 구비한다. 연료 전지 유니트(101)들는 유동-분배 장치(102)와 유동-합류 장치(103) 사이에 고정되고 끼워진다. 연료 분배용 장치(102)는 연료 공급 도관(미도시)을 통하여 연료 콘테이너(11c)에 연결되는 반면에, 유동-합류 장치(103)는 연료 복귀 도관(미도시)을 통하여 연료 콘테이너(11c)에 연결된다.
본 발명의 바람직한 제 4 구현예에 따르면, 팬(520)은 하우징(510)의 측부 표면상에 장착된다. 안내판(710)이 팬(520)과 연료 전지 적층체(10) 사이에 위치된다. 안내판(710)은 팬(520)으로부터 연료 전지 적층체(10)의 연료 전지 유니트(101) 사이의 간격으로 송풍된 차가운 공기를 경로(720)를 통하여 안내한다. 이렇게 함으로써, 16 개의 연료 전지 유니트(101)에 걸친 열 방산 효율은 실질적으로 같으며 팬(520)으로부터 먼 쪽에 있는 연료 전지 유니트들의 과열이 회피될 수 있다.
당해 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 장치 및 방법의 다양한 변형 및 수정이 본 발명의 범위내에서 이루어질 수 있다는 점을 용이하게 이해할 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 제 1 구현예에 따른 연료 전지 시스템의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 제 1 구현예에 따른 도 1 의 연료 전지 적층체의 분해도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 예시적인 2 와트 전지 모듈의 측면을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 제 2 구현예에 따른 연료 전지 시스템의 내부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 연료 전지 시스템의 내부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 제 4 구현예에 따른 연료 전지 시스템의 내부 구성을 도시하는 사시도이다.

Claims (25)

  1. 복수개의 연료 전지 유니트, 유동 분배 장치 및 유동-합류 장치를 포함하는 연료 전지 적층체로서, 복수개의 연료 전지 유니트들이 유동-분배 장치와 유동-합류 장치 사이에 고정되어 개재되는, 연료 전지 적층체;
    애노드 연료를 저장하기 위한 것으로, 유동 분배 장치에 연결된 연료 유출부와 유동-합류 장치에 연결된 연료 유입부를 가지는 연료 콘테이너;
    연료 전지 적층체와 연료 콘테이너를 둘러싸서 보호하는 하우징; 및
    캐소드 연료를 연료 전지 유니트로 제공하고 열을 방산시키도록 하우징상에 장착된 팬;을 포함하는, 연료 전지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유동 분배 장치는 애노드 연료를 복수개의 연료 전지 유니트들로 실질적으로 균등하게 분배하는, 연료 전지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유동-분배 장치 및 유동-합류 장치는 연료 전지 유니트들을 고정시키고 연료 전지 적층체의 연료 전지 유니트들 사이에 실질적으로 균등한 간격을 유지함으로써, 캐소드 연료가 캐소드 표면에 급속하게 도달할 수 있고 연료 전지 적층체에 의하여 발생된 열은 효율적으로 방산될 수 있으며, 습기의 축적이 회피될 수 있는, 연료 전지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    연료 분배용 장치는 측방향 매니폴드, 분리-유동 도관들 및 수직의 연료 유출부들을 포함하고, 측방향 매니폴드는 연료 콘테이너와 연결되는, 연료 전지 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    유연성 팩킹 재료는 수직 연료 유출부들 각각에 배치되는, 연료 전지 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    유연성 팩킹 재료는 O 링(O-ring)을 포함하는, 연료 전지 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    온도 센서는 유동-분배 장치 또는 유동-합류 장치와 통합되는, 연료 전지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    유동-합류 장치는 복수개의 수직 연료 유입부들, 합류 도관들 및 합류 연료 유출부를 포함하고, 합류 연료 유출부는 연료 콘테이너에 연결되는, 연료 전지 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    애노드 연료는 메탄올 용액 또는 수소를 포함하는, 연료 전지 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    캐소드 연료는 공기를 포함하는, 연료 전지 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    애노드 연료는 중력 공급 메카니즘에 의해 연료 전지 유니트로 유동하는, 연료 전지 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    연료 전지 시스템은 유동-분배 장치와 연료 콘테이너 사이에 있는 펌프를 더 포함하는, 연료 전지 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    연료 전지 시스템은 전력 관리 장치를 더 포함하는, 연료 전지 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    연료 콘테이너는 역전된 L 자 형상 연료 콘테이너들 및 2 중 용기들 또는 다중 용기(multiple vessels)들의 조합체를 포함하는, 연료 전지 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    연료 콘테이너는 기체-액체 분리부를 더 포함하는, 연료 전지 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    연료 콘테이너는 연료 공급 포트(port)를 더 포함하는, 연료 전지 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    하우징은 열을 방산시키기 위한 복수개의 측부 슬롯(slot)들을 더 포함하는, 연료 전지 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    안내판이 팬과 연료 전지 적층체 사이에 배치되는, 연료 전지 시스템.
  19. 복수개의 연료 전지 유니트, 유동 분배 장치 및 유동-합류 장치를 포함하는 연료 전지 적층체로서, 복수개의 연료 전지 유니트들은 유동 분배 장치와 유동-합류 장치 사이에 고정 및 개재되는, 연료 전지 적층체; 및
    애노드 연료를 저장하기 위한 것으로서, 유동-분배 장치에 연결된 연료 유출부 및 유동-합류 장치에 연결된 연료 유입부를 가지는 연료 콘테이너;를 포함하는, 연료 전지 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    유동-분배 장치는 애노드 연료를 복수개의 연료 전지 유니트들에 실질적으로 균등하게 분배하는, 연료 전지 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    유동-분배 장치와 유동-합류 장치는 연료 전지 유니트들을 고정시키고 연료 전지 적층체의 연료 전지 유니트들 사이에 실질적으로 같은 간격을 유지하는, 연료 전지 시스템.
  22. 제 19 항에 있어서,
    유동 분배 장치는 측방향 매니폴드, 분리 유동 도관들 및 수직의 연료 유출부들을 포함하고, 측방향 매니폴드는 연료 콘테이너와 연결되는, 연료 전지 시스템.
  23. 제 19 항에 있어서,
    유동-합류 장치는 복수개의 수직 연료 유입부들, 합류 도관들, 및 합류 연료 유출부를 포함하고, 합류 연료 유출부는 연료 콘테이너에 연결되는, 연료 전지 시스템.
  24. 제 19 항에 있어서,
    연료 콘테이너는 역전된 L 자 형상의 연료 콘테이너인, 연료 전지 시스템.
  25. 제 19 항에 있어서,
    연료 전지 적층체의 연료 전지 유니트들은, 유동-분배 장치 및 유동-합류 장치와 통합되어 있는 회로, 용접 또는 와이어에 의해 직렬이나 또는 병렬로 연결되는, 연료 전지 시스템.
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