KR20090100736A - 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 스택의 내부압력 및 온도를 조절하여, 스택내의 응축수를 기화시키면서 배출시킬 수 있도록 한 상변화를 이용한 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 연료전지 스택내에 존재하는 응축수에 대한 상변화를 압력을 낮추는 방법과 온도를 높이는 방법으로 유도해줌으로써, 응축수가 증기화되면서 스택으로부터 용이하게 배출될 수 있도록 한 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.
연료전지, 응축수, 퍼지, 스택, 압력, 온도, 상변화

Description

연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR PURGE WATER WITHIN FUEL CELL}
본 발명은 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 스택의 내부압력 및 온도를 조절하여, 스택내의 응축수를 기화시키면서 배출시킬 수 있도록 한 상변화를 이용한 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법에 관한 것이다.
연료전지 시스템은 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료(수소)를 공급하는 연료공급시스템, 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기중의 산소를 공급하는 공기공급 시스템, 연료전지 스택의 운전온도를 제어하는 열 및 물관리 시스템 등을 포함하여 구성되어 있다.
상기 공기공급시스템은 가압형 공기 공급시스템으로서, 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이 연료전지 스택(10)의 공기극(12: cathode)으로 공기를 공급하는 공기공급라인(14)과, 외부 공기를 여과시키는 공기필터(16)와, 여과된 공기를 흡입하여 공기공급라인(14)을 통해 연료전지 스택(10)의 공기극(12)으로 공급하는 공기펌프(18)와, 스택내에서 반응을 마친 공기가 배출되는 공기배출라인(20)을 포함하여 구성되고, 미도시되었지만 공기극(12)으로 공급되는 공기를 가습시키는 가습기를 더 포함하고 있다.
따라서, 연료전지 시스템 종료시 상기 공기펌프(18)가 외부공기를 공기극(12)으로 불어 넣는 동작이 이루어짐에 따라, 스택내의 잔류 응축수를 스택의 출구쪽으로 강제 배출시키는 작용이 이루어진다.
이러한 공기공급시스템이 적용되고 있는 연료전지 스택의 내부 물관리는 전체 성능을 좌우할 뿐 아니라, 내구성에도 영향을 미치고 있기 때문에 이에 대한 많은 연구와 제어 방안이 제안되어 왔다.
다공성 가스 확산층의 구조와 친수/소수성에 의한 제어, 분리판 유로의 크기와 형상, 유로 패턴 등의 변화를 통해 연료전지 운전중 적정량의 물 유지를 시도하고 있으며, 시스템 종료시 스택내의 잔류 물 응축량을 줄이기 위해 공기를 불어 넣어 강제 배출을 시도하기도 한다.
물 관리를 위한 분리판 채널과 가스확산층 내부에서 물 거동에 대한 연구도 활발하여 응축액이 배출되는 메커니즘에 대한 이해도 많이 증진되어 이를 이용한 설계적으로, 또한 운전조건 조정을 통한 물 제어 시도가 이루어지고 있다.
연료전지 운전중, 분리판 유로 채널과 가스확산층 내의 물 거동에 영향을 미치는 주요 요소는 압력차, 관성에너지, 중력, 표면장력으로 알려져 있다.
이들 요소들은 스택이 제작되면서 주로 그 특성이 결정되며 운전 조건 변화 에 따라 가스 공급량이 변하면서 관성과 압력의 변화가 일어나며, 이로 인하여 연료전지의 운전중에 물관리는 수동적으로 이루어질 수 밖에 없으며 적극적인 대처가 불가함으로 인한 한계점이 많아 그 어려움이 있다.
그러므로, 현재 연료전지 스택을 제작할 때에 물 거동 특성이 결정되기 때문에 설계 변수 결정에 많은 노력을 기울이고 있으나, 주요 인자에 대한 이해가 아직 부족하고 변수 범위가 제한되어 노력에 비해 원하는 만큼의 성과가 이루어 지고 있지 않으며 효과가 미미한 상태이다.
연료전지 시스템 종료시, 겨울철 결빙으로 인한 냉시동 어려움이나 내부 잔류 응축수에 의한 열화 문제를 피하기 위해 가능한한 잔류 응축수를 줄이려고 퍼지를 실시한다.
이때, 보통 운전시 공급하는 유량보다 많은 유량을 공급하여 물 배출을 시도하지만, 측정결과 많은 시간이 경과하여도 일정 수준 이하로 감소하지 않는 것으로 확인되고 있다.
즉, 첨부한 도 1의 도표에서 보는 바와 같이, 중성자 가시화를 통한 응축수 퍼지시, 분리판 내부의 물 잔류량을 나타내고 있으며, 퍼지 초기에 물 배출이 잘 되지만 시간이 지나면서 더 이상 물 배출이 안되는 결과를 확인할 수 있다.
이에, 스택내의 잔류 응축수를 일정 수준 이하로 퍼지시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 스택내의 잔류 응축수를 일정 수준 이하로 퍼지시킬 수 있는 필요성에 따라 안출한 것으로서, 연료전지 스택내에 존재하는 응축수에 대한 상변화를 압력을 낮추는 방법과 온도를 높이는 방법으로 유도해줌으로써, 응축수가 증기화되면서 스택으로부터 용이하게 배출될 수 있도록 한 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연료전지 스택의 공기극 입출구에 스택내의 공기를 흡입하여 스택의 내부압력을 포화압력까지 낮추어줄 수 있는 압력 조절형 응축수 퍼지수단을 설치하고, 상기 연료전지 스택의 냉각수 순환라인에 스택의 내부온도를 상승시켜 줄 수 있는 온도 조절형 응축수 퍼지수단을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 압력 조절형 응축수 퍼지수단은: 상기 스택의 공기극 입구에 설치되어 공기필터에서 여과된 공기를 개폐하는 제1개폐밸브와; 상기 스택의 공기극 출구에 설치되어 스택내의 공기를 흡입하는 공기펌프; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 온도 조절형 응축수 퍼지수단은: 스택의 냉각수 입출구에 연결되는 냉각수 순환라인과; 상기 냉각수 순환라인과 연결되어 냉각수를 가열 공급하는 냉각수 가열탱크와; 상기 냉각수 순환라인과 냉각수 가열탱크 사이에 설 치되는 제2개폐밸브; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 연료전지의 운전 정지 단계와; 스택내에서 배출된 냉각수 온도를 상승시켜 스택으로 공급하는 단계와; 스택의 공기극 입구를 밀폐시킨 상태에서 스택내의 공기를 빨아내어 스택의 압력을 낮추어주는 단계와; 스택의 온도 상승 및 압력 하강에 의하여 스택내의 응축수가 수증기로 상변화되면서 스택의 공기극 출구를 통해 공기와 함께 흡입 배출되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 방법을 제공한다.
특히, 상기 스택내에서 배출된 냉각수 온도를 상승시켜 스택으로 공급하는 단계는: 스택내에서 배출된 냉각수를 라디에이터로 흐르기 전에 다시 연료전지 스택으로 재공급하여, 스택의 온도를 현수준으로 유지하는 과정과; 스택의 공기극 입구온도를 스택내의 압력에서의 포화온도와 비교하는 과정과; 스택의 공기극 입구온도가 스택내의 압력에서의 포화온도보다 낮으면, 상기 스택에서 배출된 냉각수를 가열하는 과정과; 가열된 냉각수가 스택내로 재공급되어 스택의 온도가 상승하는 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 스택에서 배출되는 공기의 습도를 감지하여, 기준 습도보다 낮으면 응축수 퍼지 작동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
연료전지 스택내에 존재하는 응축수를 기화 상태의 수증기로 상변화시키기 위하여, 스택의 압력을 낮추고 동시에 스택의 온도를 높여줌으로써, 응축수가 증기화되면서 스택으로부터 용이하게 배출될 수 있다.
즉, 스택내에 음압을 형성하거나, 또는 스택의 온도를 높이는 방법을 별도로 적용하거나, 또는 동시에 순차 적용함으로써, 스택내의 응축수를 수증기로 상변화시켜서 외부로 용이하게 퍼지시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 연료전지 스택내의 압력 및 온도 변화에 따른 응축수의 상변화가 발생되는 원리를 설명하면 다음과 같다.
연료전지 셧다운(shutdown)시, 스택 내의 물 잔류량을 최소로 하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 본 발명은 응축수를 배출하기 용이한 수증기 상태로 상변화시켜서 밖으로 배출하는 점에 주안점이 있다.
연료전지 스택내의 응축수는 첨부한 도 2에 도시된 온도-압력 포화선도를 따라 증기로 변화한다.
즉, 100℃에서는 101.3kPa에서 증기로 되고, 연료전지 스택 내의 온도인 70℃ 부근에서는 31kPa 일 때 증기로 상변화를 하게 된다.
기존의 응축수 퍼지 방법은 연료전지 스택의 입구에서 공기를 불어 넣어 내부 응추수를 밀어내는 것이었는데, 이때 스탠의 내부 압력은 공기를 밀어주는 힘에 의해 증가하게 되고, 이에 응축수가 증기화되는 것 보다는 압력 증가로 인해 오히려 증기가 응축되는 현상이 발생된다.
따라서, 본 발명은 응축수를 스택 밖으로 배출하기 용이한 증기 상태로 만들기 위해, 연료전지 스택의 공기극 출구쪽에서 공기를 흡입해 내는 방법에 특징이 있다.
즉, 연료전지 스택 내의 온도(70℃ 부근)를 고려할 때, 31kPa까지 압력이 감소하면, 응축수가 대부분 증기화되어 연료전지 스택의 분리판 채널 및 가스확산층 내 유동에 의해 밖으로 배출 가능한 상태가 된다.
만일, 연료전지 스택의 공기극 출구쪽에서 공기를 흡입해 내는 흡입력이 약해서 포화 압력까지 내려가지 않는다 하더라도, 공기극 출구쪽에 음압이 걸린다는 것 만으로 기화 현상이 보다 원활하게 발생하여 효율적인 응축수 배출이 가능하다.
한편, 연료전지 스택의 내부 온도가 높으면 응축수의 증발이 쉽게 되는 점에 착안하여, 연료전지 스택의 냉각수 채널로 고온의 냉각수를 통과시켜서 스택의 온도를 높여주면 응축수의 증발이 용이하게 이루어져 응축수의 퍼지가 더욱 쉽게 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명은 연료전지 스택의 내부 압력과 온도를 조절하여, 응축수를 기화시켜서 외부로 배출하는 응축수 퍼지 장치 및 방법을 제안하고자 한 것이다.
여기서, 스택내에 응축수가 액적 상태로 존재하는 경우보다 수증기 상태로 존재하는 경우에 그 배출이 보다 용이하게 이루어지는 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다.
연료전지 스택내의 가스채널과 가스확산층의 크기가 0.05~1mm 크기이므로 내부에 존재하는 물방울의 크기를 직경 1mm 정도로 가정하고, 접촉각 120도 경우를 고려하면 물방울에 작용하는 표면장력을 다음과 같은 수학식 1로 구할 수 있다.
FL=σ×L=(7.3×10-2N/m)×(3.14×1×10-3×cos(180-120))=1.15×10-4N
FL: 벽면에 대한 물방울의 고착력
σ: 물의 표면장력
L: 물방울과 벽면이 만나서 이루는 원주 길이
스택의 가스채널내의 공기 유동에 의해 물방울이 움직이는 조건의 유속을 구해보면, 물방울이 유동에 의해 받는 면압을 P라고 하면 유동에 의한 힘 F는 다음과 같은 수학식 2로 구해진다.
F = P/A (A: 물방울의 투영 면적)
표면장력을 이기고 유동압에 의해 물방울이 움직이기 위해서는 적어도 F=FL 이어야 하고, 이때 풍압은 다음의 수학식 3으로 구해진다.
P = FL × A
상기 P는 유체의 운동에너지의 변환에 의해 발생하여 다음과 같은 수학식 4로 표현된다.
½ρ×v2 = P
그러므로, 액적을 밀어내기 위한 최소 유속은 다음과 같은 수학식 5로 표현된다.
V = (2×P/ρ)1/2=(2×FL/A/ρ)1/2
따라서, 최소 유속 V= (2×1.15×10-4 /3.14×10-6/1.1)1/2= 8.2m/s 가 된다.
이때, 액적 크기가 작아서 질량에 의한 관성저항, 중력 영향은 무시함.
반면에, 물방울이 기화되어 수증기 상태로 공기 중에 존재한다면 채널 내부면에 붙어 있으려는 고착력이 없기 때문에, 단지 유체 속도가 0 보다 크기만 해도 배출된다(V > 0).
한편, 속도와 물방울 반경의 관계는 위의 수학식 5로부터 아래와 같이 분석될 수 있다.
V = (2×P/ρ)1/2=(2×FL/A/ρ)1/2에서,
V = [r/r2]1/2=[r]-1/2 이므로,
결국, 액적의 직경이 작아질수록 이를 배출하기 위한 유체 유속은 빨라져야 한다.
이와 같이, 스택내의 가스확산층 내부의 수십 마이크로미터 단위 기공내에 생성된 액적은 크기가 매우 작고 유속이 작기 때문에, 이를 제거하기 위해서는 수증기로 변화시켜 배출하는 방법이 극히 효과적임을 알 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치 및 방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 진공형 공기공급시스템을 설명하는 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치를 나타내는 구성도이다.
상기 연료전지 스택의 공기극에 스택의 내부압력을 포화압력까지 낮추어주는 압력을 이용한 퍼지수단이 설치된다.
상기 압력을 이용한 퍼지수단은, 상기 스택(10)의 공기극(12) 입구에 연결되는 공기공급라인(14)에 나란히 장착되는 제1개폐밸브(22) 및 여과필터(16)를 포함하고, 특히 상기 스택(10)의 공기극(12) 출구에 설치되어 스택내의 공기를 흡입하는 공기펌프(18)를 포함하여 구성된다.
따라서, 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 제1개폐밸브(22)를 닫은 상태에서 상기 공기펌프(18)가 구동되면, 스택(10)의 공기극(12) 출구에 음압이 걸리게 되어, 스택(10) 내부의 공기 및 수증기 상태의 응축수가 용이하게 외부로 퍼지될 수 있다.
상기 연료전지 스택(10)에는 스택의 내부온도를 상승시킬 수 있도록 온도를 이용한 퍼지수단을 더 설치하여, 응축수의 상변화를 가속화시킬 수 있다.
상기 온도를 이용한 퍼지수단은, 스택(10)의 냉각수 입출구에 연결되는 냉각수 순환라인(24)에 설치되는 바, 상기 냉각수 순환라인(24)과 연결되어 냉각수를 가열 공급하는 냉각수 가열탱크(26)와, 상기 냉각수 순환라인(24)과 냉각수 가열탱크(26) 사이에 설치되는 제2개폐밸브(28)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 냉각수 순환라인(24)에는 스택(10)의 냉각수 출구측으로부터 입구측 방향을 따라 물펌프(30), 전동식 써모스탯(32), 라디에이터(34)가 순차적으로 배치되며, 상기 전동식 써모스탯(32)과 상기 냉각수 순환라인(24: 스택의 냉각수 입구쪽 위치)간에는 라디에이터(34)로 순환하는 고온 냉각수를 바이패스시키는 바이패스 라인(40)이 연결된다.
이때, 상기 제2개폐밸브(28)와 냉각수 가열탱크(26)는 상기 냉각수 순환라인(24)의 구간중 스택(10)의 냉각수 출구(36)에서 물펌프(30) 사이 구간에 연결된다.
여기서, 상기와 같은 본 발명의 응축수 퍼지 장치를 기반으로 이루어지는 응축수 퍼지 방법을 설명하는 다음과 같다.
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 방법을 설명하는 순서도이다.
연료전지의 정상 운전후, 운전이 정지되면, 연료전지 스택(10)으로 수소 공급이 중단되고, 특히 스택(10)내에서 배출된 냉각수를 냉각수 순환라인(24)을 따라 라디에이터(34)로 흐르기 전에 다시 연료전지 스택(10)으로 재공급하여, 스택(10)의 온도를 현수준으로 유지되도록 한다.
즉, 스택(10)에서 배출된 냉각수의 온도는 냉각수 순환라인(24)을 따라 라디에이터(34)로 들어가면, 냉각수의 온도가 하강하게 되므로, 스택(10)의 온도를 현수준으로 유지시키기 위해 냉각수를 라디에이터(34)로 들어가기 전에 스택(10)의 냉각수 입구(38)를 통해 재공급하는 것이다.
다시 말해서, 스택(10)에서 배출된 냉각수가 냉각수 순환라인(24)을 따라 흐를 때, 라디에이터(34) 전에 설치된 전자식 써모스탯(32)에서 냉각수의 온도를 일정범위내로 감지하여 작동하면, 냉각수는 바이패스 라인(40)을 통해 바이패스되는 동시에 스택(10)의 냉각수 입구(38)를 통해 스택(10)내로 재공급된다.
다음으로, 상기 스택(10)의 공기극 입구온도와, 상기 스택내의 현재 압력에서의 포화온도간을 비교하는 단계가 진행된다.
이때, 상기 스택(10)의 공기극 입구온도가 스택내의 압력에서의 포화온도보다 낮으면, 상기 냉각수 가열탱크(26)에 의한 냉각수 가열이 이루어지고, 상기 제2개폐밸브(28)가 열리게 된다.
따라서, 상기 제2개폐밸브(28)를 통과한 가열 냉각수는 상기 스택(10)에서 배출된 냉각수와 혼합되어, 냉각수의 온도가 상승하게 된다.
연이어, 온도 상승된 냉각수는 상기와 같이 전자식 써모스탯(32)과 바이패스 라인(40)을 통과하여 스택(10)내로 재공급되어, 스택(10)의 온도가 상승하게 되고, 스택의 온도 상승에 따라 스택(10)내의 응축수는 수증기 상태로 증발되는 상변화를 일으키게 된다.
이러한 스택(10)의 온도 상승과 더불어, 상기 스택(10)의 압력 하강을 유도한다.
즉, 상기 스택(10)의 공기극(12) 입구에 설치된 제1개폐밸브(22)를 일부 닫힘 또는 완전 닫힘 상태로 작동시킨 후, 상기 공기극(12) 출구에 설치된 공기펌프(18)의 구동이 이루어지게 하여, 스택(10)의 내부압력이 낮아지도록 한다.
보다 상세하게는, 상기 스택(10)의 공기극(12) 입구에 설치된 제1개폐밸브(22)를 일부 닫힘 또는 완전 닫힘 상태로 작동시킨 후, 상기 공기극(12) 출구에 설치된 공기펌프(18)의 구동이 이루어지면, 상기 스택(10)의 공기극(12) 출구에 진공압(음압)이 걸리게 되어, 스택(10)내의 공기 및 응축수(수증기로 상변화된 상태)가 외부로 용이하게 흡입 배출되어진다.
이렇게 상기 스택의 온도를 상승시키는 작동 및/또는 스택의 내부압력을 낮추어주는 작동에 의거하여, 스택내의 응축수(물방울)가 수증기로 상변화되면서 스택의 공기극 출구를 통해 외부로 용이하게 퍼지될 수 있다.
한편, 상기 스택에서 배출되는 공기의 습도를 감지하여, 기준 습도보다 낮으면 응축수 퍼지 작동을 정지시킨다.
즉, 스택에서 배출되는 공기의 습도가 기준습도보다 낮다는 것은 스택내의 응축수 배출이 원하는 수준으로 이루어진 것을 의미하므로, 더 이상의 응축수 퍼지 작동을 진행하지 않는다.
도 1은 연료전지 퍼지시 시간에 따른 스택의 분리판에 잔류하는 응축수 잔류량을 설명하는 그래프,
도 2는 연료전지 스택내의 응축수에 대한 온도-압력 포화선도,
도 3은 기존의 가압형 공기공급시스템을 설명하는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 진공형 공기공급시스템을 설명하는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치를 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 방법을 설명하는 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스택 12 : 공기극
14 : 공기공급라인 16 : 공기필터
18 : 공기펌프 20 : 공기배출라인
22 : 제1개폐밸브 24 : 냉각수 순환라인
26 : 냉각수 가열탱크 28 : 제2개폐밸브
30 : 물펌프 32 : 전자식 써모스탯
34 : 라디에이터 36 : 냉각수 출구
38 : 냉각수 입구 40 : 바이패스 라인

Claims (6)

  1. 연료전지 스택의 공기극 입출구에 스택내의 공기를 흡입하여 스택의 내부압력을 포화압력까지 낮추어줄 수 있는 압력 조절형 응축수 퍼지수단을 설치하고,
    상기 연료전지 스택의 냉각수 순환라인에 스택의 내부온도를 상승시켜 줄 수 있는 온도 조절형 응축수 퍼지수단을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력 조절형 응축수 퍼지수단은:
    상기 스택의 공기극 입구에 설치되어 공기필터에서 여과된 공기를 개폐하는 제1개폐밸브와;
    상기 스택의 공기극 출구에 설치되어 스택내의 공기를 흡입하는 공기펌프;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도 조절형 응축수 퍼지수단은:
    상기 스택의 냉각수 입출구에 연결되는 냉각수 순환라인과;
    상기 냉각수 순환라인과 연결되어 냉각수를 가열 공급하는 냉각수 가열탱크와;
    상기 냉각수 순환라인과 냉각수 가열탱크 사이에 설치되는 제2개폐밸브;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 장치.
  4. 연료전지의 운전 정지 단계와;
    스택내에서 배출된 냉각수 온도를 상승시켜 스택으로 공급하는 단계와;
    스택의 공기극 입구를 밀폐시킨 상태에서 스택내의 공기를 빨아내어 스택의 압력을 낮추어주는 단계와;
    스택의 온도 상승 및 압력 하강에 의하여 스택내의 응축수가 수증기로 상변화되면서 스택의 공기극 출구를 통해 공기와 함께 흡입 배출되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    스택내에서 배출된 냉각수 온도를 상승시켜 스택으로 공급하는 단계는:
    스택내에서 배출된 냉각수를 라디에이터로 흐르기 전에 다시 연료전지 스택으로 재공급하여, 스택의 온도를 현수준으로 유지하는 과정과;
    스택의 공기극 입구온도를 스택내의 압력에서의 포화온도와 비교하는 과정 과;
    스택의 공기극 입구온도가 스택내의 압력에서의 포화온도보다 낮으면, 상기 스택에서 배출된 냉각수를 가열하는 과정과;
    가열된 냉각수가 스택내로 재공급되어 스택의 온도가 상승하는 과정;
    으로 진행되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 스택에서 배출되는 공기의 습도를 감지하여, 기준 습도보다 낮으면 응축수 퍼지 작동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 응축수 퍼지 방법.
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