KR20100055001A

KR20100055001A - 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터, 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치 및 이를 이용한 통합 난방 시스템

Info

Publication number: KR20100055001A
Application number: KR1020080113882A
Authority: KR
Inventors: 권대복; 김스라
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-05-26
Also published as: KR101508569B1

Abstract

본 발명은 차량용 전열히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 발열체를 감싸는 절연층에 탄소나노튜브(CNT)를 포함시킴으로써 정온성 및 열전도성이 크고 승온속도가 빠른 차량용 전열 히터에 관한 것이다.

또한 본 발명은 상기한 차량용 전열 히터를 이용한 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 상기한 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치를 이용한 통합 난방 시스템에 관한 것이다.

PTC 소자, 카트리지 히터, 정온, 승온, 열전도, 연료전지, 폐열

Description

탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터, 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치 및 이를 이용한 통합 난방 시스템{A heater in vehicle with CNT insulating layer, a apparatus exhausting waste heat in fuel cell vehicle and integrated heating system using the same}

통상적으로, 연료전지는 수소와 산소의 화학적 결합반응시 발생하는 전기에너지를 이용하는 형태의 전지로서, 전기화학반응에 의하여 에너지가 변환되므로 전기화학 엔진이라고 말할 수 있다. 연료전지를 사용하는 연료전지 자동차는 축전지를 이용한 전기자동차와는 달리 연료만 공급해주면 계속 주행을 할 수 있기 때문에 내연기관 자동차와 같이 사용이 편리하며, 특히 직접 수소를 연료로 사용하는 경우 완전 무공해를 이룰 수 있는 장점이 있다.

또한, 연료전지의 에너지 변환효율은 이론적으로 80％에 이르러 내연기관이 30％를 못 미치는 것에 비하면 높은 효율로서, 전기자동차의 짧은 일 충전 주행거리와 오랜 충전시간 등의 단점을 극복할 수 있으며, 내연기관을 사용하는 하이브리드 전기자동차에서 발생하는 배기가스 배출문제를 동시에 해결할 수 있는 방안으로 제시되고 있다.

그러나, 연료전지 자동차는 수소와 산소의 화학결합에 대한 제어가 자유롭지 못하기 때문에 시동 시에 남아있는 수소 및 산소의 결합으로 효율이 떨어지는 단점을 가지고 있다.

또한 브레이크 작동으로 인한 발전으로 배터리에 충전 에너지가 과잉될 경우 배터리나 기타 전장부품에 문제를 일으킬 수 있다.

따라서, 종래 차량용 전열 히터를 통하여 냉각수로 폐열을 버림으로써 연료전지 스택(stack)의 잔류 가스를 제거하여 연료전지의 반응성을 향상시키며, 배터리의 과잉 충전을 방지하여 전장기기를 보호하려는 시도가 있어왔다.

그러나, 차량용 전열 히터로 니크롬선을 이용한 카트리지 히터를 사용할 경우 제어가 어려워 과열의 우려가 있고, 또한 고전압에 따른 절연 문제가 발생 우려가 있다.

한편, 차량용 전열 히터로 PTC 소자를 이용한 PTC 히터를 사용할 경우 승온속도가 느린 문제점이 있다. 또한, PTC 히터의 경우 방열 조건이 좋지 않을 경우 전기적 문제가 발생하여 히터가 장애를 일으킬 우려가 있다.

본 발명은 승온속도가 빠르고 정온성이 우수하여 불필요한 전력을 감소시킬 수 있는 차량용 전열 히터를 제공하고자 한다.

본 발명은 차량용 전열 히터를 통해 전류를 소진하여 연료전지 스택(stack)을 보호하는 폐열 소진 장치에 정온성 및 열전도성이 크고 승온 속도가 빠른 전열 히터를 사용함으써 과열의 우려가 없고 고전압에 따른 절연 문제가 발생 우려가 없는 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치와 차량 난방용 열교환기를 구비함으로써 선택적으로 폐열 소진 장치로부터 발생된 열을 차량 난방용으로 사용할 수 있는 통합 난방 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 전기 발열체(100); 상기 전기 발열체(100)를 감싸 외부와 절연시키는 절연층(200); 을 포함하는 차량용 전열히터에 있어서, 상기 절연층(200)은 탄소나노튜브(CNT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 전기 발열체(100)는, 통형상의 튜브(110); 길이방향을 따라 다수개의 관통홀(120-1)이 형성되고 상기 튜브(110)에 끼워지는 가이드판(120); 상기 관통홀(120-1)에 끼워지는 PTC 소자(130); 상기 튜브(110)에 끼우져 상기 가이드판(120)의 일측면에 배치되어 상기 PTC소자(130)에 통전되는 양 극 전극판(140); 상기 튜브(110)에 끼워져 상기 가이드판(120)의 타측면에 배치되어 상기 PTC소자(130)에 통전되는 음극 전극판(150); 을 포함하기도 한다.

본 발명에 있어서, 상기 전기 발열체(100)는 니크롬선(1100)일 수 있다.

한편, 본 발명은 연료전지 스택(stack)(2100); 상기 연료전지 스택(2100)으로부터 전원을 공급받는 배터리(2200); 일측에 냉각수 유입구(2311)가 형성되고 타측에 냉각수 유출구(2312)가 형성되는 케이스(2310)와, 상기 케이스(2310) 내부에 설치되며 상기 배터리(2200)에 연결되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 차량용 전열 히터(2320)를 포함하는 폐열 소진부(2300); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치; 상기 연료전지 스택(2100)에서 유출된 냉각수가 유입되도록 제1 순환라인(L1)에 의해 상기 연료전지 스택(2100)에 연결되는 방열기(2400); 상기 방열기(2400)에서 유출된 냉각수가 상기 케이스(2310)에 유입되도록 상기 방열기(2400)와 상기 냉각수 유입구(2311)를 연결하는 제2 순환라인(L2); 상기 케이스(2310)에서 유출된 냉각수가 상기 연료전지 스택(2100)에 유입되도록 상기 냉각수 유출구(2312)와 상기 연료전지 스택(2100)을 연결하는 제3 순환라인(L3); 일측단이 방향 전환 밸브(V)에 의하여 상기 제1 순환라인(L1)에 연결되고 타측단이 상기 제2 순환라인(L2)에 연결되는 바이패스라인(BL) 상에 설치되는 차량 난방용 열교환기(2500); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치를 이용한 통합 난방 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 절연층에 탄소나노튜브(CNT)를 포함시킴으로써 승온속도가 빠르고 정온성이 우수하여 불필요한 전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 정온성이 뛰어나므로 온도제어가 용이한 장점이 있다.

본 발명은 절연층에 탄소나노튜브(CNT)를 포함시킴으로써 열전도 효율이 커서 과열의 우려가 없고, 고전압에 따른 절연 문제가 발생 우려가 없게 되는 장점이 있다.

이하, 도면을 참조하며 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

실시예1

실시예1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터에 관한 것이다.

도1은 실시예1의 주요부의 단면도를, 도2는 실시예1의 전기 발열체의 분해 사시도를 나타낸다.

도1을 참조하면 실시예1은 전기 발열체(100)를 가진다.

도2를 참조하면 전기 발열체(100)는 튜브(110)를 가진다. 튜브(110)는 적어도 내벽층이 절연재로 이루어진다. 튜브(110)는 사각통형상으로 이루어질 수 있다.

도2를 참조하면 전기 발열체(100)는 가이드판(120)을 가진다. 가이드판(120)에는 길이방향을 따라 다수개의 관통홀(120-1)이 형성된다. 가이드판(120)은 튜브(110)에 끼워진다.

도2를 참조하면 각각의 관통홀(120-1)에는 끼워지는 PTC 소자(130)가 끼워진다.

도2를 참조하면 전기 발열체(100)는 양극 전극판(140) 및 음극 전극판(150)을 가진다. 양극 전극판(140)은 튜브(110)에 끼우져 가이드판(120)의 좌측에 배치되는데, 좌측면이 튜브(110)의 내벽에 접촉하고 우측면이 PTC 소자(130)에 통전되도록 접촉한다. 마찬가지로 음극 전극판(140)은 튜브(110)에 끼워져 가이드판(120)의 우측에 배치되는데, 우측면이 튜브(110)의 내벽에 접촉하고 좌측면이 PTC 소자(130)에 통전되도록 접촉한다.

도2를 참조하면 양극 전극판(140) 및 음극 전극판(150)에는 양극 단자(140-1) 및 음극 단자(150-1)가 돌출 형성된다. 도1을 참조하면 양극 단자(140-1) 및 음극 단자(150-1)가 전선(w)을 통하여 전원공급원 연결됨으로써 PTC 소자(130)에 전원이 공급된다.

도1을 참조하면 실시예1은 절연층(200)을 가진다. 절연층(200)은 전기 발열체(100)를 감싸 외부와 절연시키는 피복층이다.

실시예1의 경우 절연층(200)은 통상의 절연재료 외에 탄소나노튜브(CNT)를 포함한다.

1985년 축구공 모양을 가진 탄소 분자 C60(탄소원자 60개가 모인 것 : 풀러린)가 처음 발견된 이래 세계의 많은 연구소에서는 새로운 구조의 탄소를 합성하기 위한 연구가 진행되었고, 일본전기회사(NEC) 부설연구소의 이지마박사는 이러한 연구에 골몰하던 중 1991년에 우연히 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소구조가 형성된 것을 전자현미경을 통해 확인하였고 이 사실을 세계적인 과학학술지인 Nature에 보고하였는데, 이것이 탄소나노튜브의 시작이었다. 탄소나노튜브에서 하나의 탄소원자는 3개의 다른 탄소원자와 결합되어 있고 육각형 벌집 무늬를 이룬다. 만약 평평한 종이 위에 이러한 벌집 무늬를 그린 후 종이를 둥글게 말면 나노튜브 구조가 된다. 즉 나노튜브 하나는 속이 빈 튜브 혹은 실린더와 같은 모양을 갖고 있다. 이것을 나노튜브라고 부르는 이유는 그 튜브의 직경이 보통 1나노미터(10억분의 1미터) 정도로 극히 작기 때문이다. 종이에 벌집 무늬를 그리고 둥글게 말면 나노튜브가 되는데 이때 종이를 어느 각도로 말 것인가에 따라서 탄소나노튜브는 금속과 같은 전기적 도체(Armchair 구조)가 되기도 하고 반도체(Zigzag 구조)가 되기도 한다. 또한 말린 형태에 따라서 단중벽 나노튜브(Single-wallNanotube), 다중벽 나노튜브(Multi-wall Nanotube), 다발형 나노튜브(Rope Nanotube)로 구분하기도 한다.

이러한 탄소나노튜브는 높은 길이/직경 비를 가지고 있어 단위면적당 표면적이 매우 크고 물리적으로는 강철의 약 100배에 달하는 강도를 지니면서 화학적으로 도 안정한 특성을 지닌다. 특히, 탄소나노튜브는 지구상에 존재하는 물질 중 상온에서 열전도도가 가장 높은 다이아몬드(33.3W/cm K)보다도 더 큰 열전도도(20~66W/cm K)를 가지고 있다고 보고되어지고 있으며 일반적으로 방열판에 사용되어지는 알루미늄(0.243W/cm K)이나 구리(4.01W/cm K)에 비해 수십에서 수백배의 열전도도를 가진다. 따라서, 상술한 바와 같이 표면적과 열전도도가 기존의 재료에 비해 매우 큰 탄소나노튜브를 절연층에 포함시킬 경우 획기적으로 열전도 효율을 높일 수 있다. 또한, 이러한 탄소나노튜브는 절연성이 좋다는 것이 보고되고 있다.

도3의 (a)는 절연층에 탄소나노튜브를 포함하지 않는 기존의 차량용 전열히터와 실시예1의 차량용 전열히터의 승온 속도를 비교한 그래프이고, 도3의 (b)는 절연층에 탄소나노튜브를 포함하지 않는 기존의 차량용 전열히터와 실시예1의 차량용 전열히터의 열효율을 비교한 그래프이다.

도3의 (a)를 참조하면 실시예1의 차량용 전열히터는 기존의 차량용 전열히터에 비하여 승온 시간이 현저히 줄어듦을 알 수 있다.

도3의 (b)를 참조하면 실시예1의 차량용 전열히터는 기존의 차량용 전열히터에 비하여 시간에 따른 열효율 변화가 거의 없고, 또한 열효율이 큰 것을 알 수 있다.

따라서, 실시예1은 승온 속도가 빠르고, 정온성이 우수하여 불필요한 전력손실을 감소시킬 수 있다. 특히, 실시예1은 정온성이 뛰어나므로 장시간 일정온도를 필요로 하는 발열체로서 널리 사용이 가능한 장점이 있다.

실시예2

실시예2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터에 관한 것이다.

실시예2는 카트리지 히터에 있어서 절연층에 탄소나노튜브가(CNT) 포함된 것이다.

도4는 실시예2의 개략적 구성도를 나타낸다.

도4를 참조하면 실시예2는 중공관체인 절연층(1200)을 가진다. 절연층(1200)에는 통상의 절연재 외에 탄소나노튜브(CNT)가 포함된다.

도4를 참조하면 실시예2는 절연층(1200) 내부에는 소정의 온도를 발산하는 니크롬선(1100)이 내설된다. 니크롬선(1100)에는 전원을 공급하는 전선(w)이 연결된다.

실시예2는 실시예1과 마찬가지로 절연층(1200)에 탄소나노튜브(CNT)가 포함되어 있으므로, 정온성이 좋고 승온 속도가 빠른 장점이 있다.

실시예3

실시예3은 본 발명에 따른 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치에 관한 것이다.

도5은 실시예3의 개략적 구성도를 나타낸다.

도5를 참조하면 실시예3은 연료전지 스택(2100), 배터리(2200) 및 폐열 소진부(2300)를 포함한다.

도5를 참조하면 연료전지 스택(stack)(2100)에는 배터리(2200)가 연결되고, 배터리(2200)에는 폐열 소진부(2300)가 연결된다.

도5를 참조하면 폐열 소진부(2300)는 케이스(2310), 차량용 전열 히터(2320)를 가진다. 케이스(2310)는 일측에 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(2311)가 형성되고 타측에 냉각수가 유출되는 냉각수 유출구(2312)가 형성된다.

차량용 전열 히터(2320)는 케이스(2310) 내부에 고정 설치된다. 차량용 전열 히터(2320)는 실시예1 또는 실시예2의 차량용 전열 히터이다.

연료전지 자동차의 경우 연료전지 스택(stack)에 남아있는 잔류가스로 인해 시동시 효율이 떨어지고, 발전에 의한 배터리 충전에서 전기충전이 과잉될 경우 전장부품에 문제를 일으키게 된다. 이를 해결하기 위해서는 차량용 전열히터를 통해 전류를 소진함으로써 연료전지 스택(stack)을 보호하여야 한다.

그런데, 차량용 전열 히터로서 종래의 카트리지 히터를 사용할 경우 온도 제어가 어려워 과열의 우려가 있고, 고전압에 따른 절연 문제가 발생 우려가 있으나, 실시예1 또는 실시예2의 차량용 전열히터(2320)를 사용함으로써 승온속도가 빠르고 열전도 효율이 좋으며, 정온성이 뛰어나 온도제어가 용이하므로 이러한 문제점이 발생하지 않게 된다.

실시예4

실시예4는 실시예3의 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치를 이용한 통합 난방 시스템에 관한 것이다.

도6은 실시예4의 구성도를 나타낸다.

도6을 참조하면 실시예4는 실시예3에서 설명한 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치를 가진다. 상기한 바와 같이 상기 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치는 연료전지 스택(2100), 배터리(2200) 및 폐열 소진부(2300)를 가진다.

도6을 참조하면 상기 연료전지 스택(2100)에는 방열기(2400)가 연결된다. 방 열기(2400)는 연료전지 스택(2100)에서 유출된 냉각수에 저장된 열을 외부에 방출하기 위한 것으로 제1 순환라인(L1)에 의해 연료전지 스택(2100)에 연결된다.

도6을 참조하면 방열기(2400)와 폐열 소진부(2300)는 제2 순환라인(L2)에 의하여 상호 연결된다. 즉, 도5를 함께 참조하면 제2 순환라인(L2)은 일측단이 방열기(2400)에 연결되고, 타측단이 케이스(2310)의 냉각수 유입구(2311)에 연결된다. 제2 순환라인(L2)을 통하여 방열기(2400)에서 유출된 냉각수가 폐열 소진부(2300)의 케이스(2310)에 유입된다.

도6을 참조하면 폐열 소진부(2300)와 연료전지 스택(2100)은 제3 순환라인(L3)에 의하여 상호 연결된다. 즉, 도5를 함께 참조하면 제3 순환라인(L3)은 일측단이 케이스(2310)의 냉각수 유출구(2312)에 연결되고, 타측단이 연료전지 스택(2100)에 연결된다. 제3 순환라인(L3)을 통하여 폐열 소진부(2300)의 케이스(2310)에서 유출된 냉각수가 연료전지 스택(2100)에 유입된다.

도6을 참조하면 제2 순환라인(L2) 상에는 제2 순환라인(L2)을 통하여 흐르는 냉각수의 유로를 전환하기 위한 방향 전환 밸브(V)가 구비된다.

도6을 참조하면 방향 전환 밸브(V)에는 바이패스라인(BL)의 일측단이 연결된다. 바이패스라인(BL) 상에는 차량 난방용 열교환기(2500)가 설치되는데, 바이패스라인(BL)의 타측단은 제2 순환라인(L2)에 연결된다. 차량 난방용 열교환기(2500)는 통상적인 차량 공조덕트에 설치되는 난방용 열교환기일 수 있다.

즉, 방향 전환 밸브(V)의 조작에 따라 연료전지 스택(2100)으로부터 유출된 냉각수가 방열기(2400) 또는 차량 난방용 열교환기(2500)를 선택적으로 통과하게 된다.

도7은 실시예4의 작동도를 나타낸다.

도7을 참조하면 차량을 시동할 것인지를 결정하여(S10), 시동할 것으로 결정되면 배터리(2200)의 잔존 용량을 체크하게 된다(S11). 배터리(2200, 도6 참조)의 잔존 용량이 충분하다고 판단되면(S12) 연료전지 스택(2100)의 작동 및 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체의 가동을 중단하고(S13), 차량을 구동한다(S14).

이어서, 차량 난방용 열교환기(2500)를 구동할 것인지를 판단하여(S15), 차량 난방용 열교환기(2500)를 구동할 것으로 판단되면 연료전지 스택(2100)을 가동하며 배터리(2200)를 충전하게 된다(S16).

연료전지 스택(2100)이 가동되며 배터리(2200)가 충전되면 배터리(2200)의 잔존 용량을 체크하여(S17), 연료전지 스택(2100)에 잉여 전력이 발생했는지 판단하게 된다(S18).

S18에서 잉여 전력이 발생된 것으로 판단되면 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체를 구동하게 된다(S19). 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체가 구동됨에 따라 차량 운전 중 연료전지 스택(2100)을 보호할 수 있게 된다.

차량용 전열히터(2320)의 전기발열체가 구동하게 되면 케이스(2310) 내로 유입되는 냉각수의 온도가 소정 온도 이상인지 판단하여(S21), 소정 온도 이상으로 판단되면 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체의 가동을 정지하게 된다(S21). 케이스(2310) 내로 유입되는 냉각수의 온도가 소정 온도 이상인 경우 냉각수가 폐열 소진부(2300)로부터 발생되는 열을 회수할 수 없기 때문에 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체의 가동을 정지하게 된다.

한편, S12에서 배터리(2200, 도6 참조)의 잔존 용량이 충분하지 않다고 판단되면 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체를 가동하게 된다(S22). 이에 따라 연료전지 스택(2100)이 일정 온도 이상으로 상승되어 연료전지 스택(2100) 가동시 연료전지 스택(2100)의 반응성이 향상된다.

S22에서 차량용 전열히터(2320)의 전기발열체가 가동되면 연료전지 스택(2100)을 가동하며 배터리(2200)를 충전한다. 이어서 S11이하의 단계를 계속하여 수행하게 된다.

한편, S15에서 차량 난방용 열교환기(2500)를 구동하지 않을 것으로 판단하면 배터리(2200)의 잔존 용량를 체크하여(S24), 배터리(2200)의 잔존 용량이 충분한지를 판단하게 된다(S25). 배터리(2200)의 잔존 용량이 충분한 것으로 판단되면 S15이하의 단계를 계속하여 수행하고, 배터리(2200)의 잔존 용량이 충분하지 않은 것으로 판단되면 S16이하의 단계를 계속하여 수행한다.

도1은 실시예1의 주요부의 단면도.

도2는 실시예1의 전기 발열체의 분해 사시도.

도3의 (a)는 절연층에 탄소나노튜브를 포함하지 않는 기존의 차량용 전열 히터와 실시예1의 차량용 전열히터의 승온 속도를 비교한 그래프.

도3의 (b)는 절연층에 탄소나노튜브를 포함하지 않는 기존의 차량용 전열히터와 실시예1의 차량용 전열히터의 열효율을 비교한 그래프.

도4는 실시예2의 개략적 구성도.

도5은 실시예3의 개략적 구성도.

도6은 실시예4의 구성도.

도7은 실시예4의 작동도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:전기 발열체 110:튜브

120:가이드판 120-1:관통홀

130:PTC 소자

140:양극 전극판 140-1:양극 단자

150:음극 전극판 150-1:음극 단자

w:전선 200:절연층

1100:니크롬선 1200:절연층

2100:연료전지스택 2200:배터리

2300:폐열 소진부 2310:케이스

2311:냉각수 유입공 2312:냉각수 유출공

2320:차량용 전열 히터

2400:방열기 2500:차량 난방용 열교환기

Claims

전기 발열체(100);

상기 전기 발열체(100)를 감싸 외부와 절연시키는 절연층(200);

을 포함하는 차량용 전열히터에 있어서,

상기 절연층(200)은 탄소나노튜브(CNT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터.
제1항에 있어서,

상기 전기 발열체(100)는,

통형상의 튜브(110);

길이방향을 따라 다수개의 관통홀(120-1)이 형성되고 상기 튜브(110)에 끼워지는 가이드판(120);

상기 관통홀(120-1)에 끼워지는 PTC 소자(130);

상기 튜브(110)에 끼우져 상기 가이드판(120)의 일측면에 배치되어 상기 PTC소자(130)에 통전되는 양극 전극판(140);

상기 튜브(110)에 끼워져 상기 가이드판(120)의 타측면에 배치되어 상기 PTC소자(130)에 통전되는 음극 전극판(150);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히 터.
제1항에 있어서,

상기 전기 발열체(100)는 니크롬선(1100)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 절연층 구비 차량용 전열 히터.
연료전지 스택(stack)(2100);

상기 연료전지 스택(2100)으로부터 전원을 공급받는 배터리(2200);

일측에 냉각수 유입구(2311)가 형성되고 타측에 냉각수 유출구(2312)가 형성되는 케이스(2310)와, 상기 케이스(2310) 내부에 설치되며 상기 배터리(2200)에 연결되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 차량용 전열 히터(2320)를 포함하는 폐열 소진부(2300);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치.
제4항의 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치;

상기 연료전지 스택(2100)에서 유출된 냉각수가 유입되도록 제1 순환라인(L1)에 의해 상기 연료전지 스택(2100)에 연결되는 방열기(2400);

상기 방열기(2400)에서 유출된 냉각수가 상기 케이스(2310)에 유입되도록 상기 방열기(2400)와 상기 냉각수 유입구(2311)를 연결하는 제2 순환라인(L2);

상기 케이스(2310)에서 유출된 냉각수가 상기 연료전지 스택(2100)에 유입되도록 상기 냉각수 유출구(2312)와 상기 연료전지 스택(2100)을 연결하는 제3 순환라인(L3);

일측단이 방향 전환 밸브(V)에 의하여 상기 제1 순환라인(L1)에 연결되고 타측단이 상기 제2 순환라인(L2)에 연결되는 바이패스라인(BL) 상에 설치되는 차량 난방용 열교환기(2500);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지의 폐열 소진 장치를 이용한 통합 난방 시스템.