KR20100093942A - 연료전지시스템의 연료변환장치 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 중심을 상하로 관통하는 개질가스배출관로가 형성된 개질기와;상기 개질기의 외주을 둘러싸는 버너폐가스배출관로와;상기 버너폐가스배출관로의 하단부에 설치되고, 상기 개질기의 외주 전체를 둘러싸는 버너와;상기 개질가스배출관로의 상부에 연결된 개질가스열교환기와;상기 개질가스열교환기에 연결되고, 그 외측을 둘러싸는 CO변성기와;상기 CO변성기의 외주면과 내주면을 경유하여 상기 개질가스열교환기에 연결되는 반응물예열기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 개질기의 상부와 하부에 각각 확산층이 형성되고,상기 개질가스열교환기는 내측관로와 이를 둘러싼 외측관로로 이루어지며,상기 개질가스열교환기의 외측관로와 상기 개질기의 상부 확산층이 연결되고,상기 개질기의 개질가스배출관로가 상기 개질가스열교환기의 내측관로와 연결된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 CO변성기는 내측의 1차변성기와 외측의 2차변성기로 구성되고,상기 1차변성기와 2차변성기의 상단에 각각 독립된 확산층이 형성되고, 하단에 상호 연결된 확산층이 형성되며,상기 1차변성기의 상부 확산층이 상기 개질가스열교환기의 내측관로와 연결되고,상기 2차변성기의 상부 확산층에 변성가스배출구가 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 반응물예열기는 상기 1차변성기의 내주면에 접한 내측관로와 상기 2차변성기의 외주면에 접한 외측관로의 하단이 연결되어 이루어지고,상기 내측관로의 상단이 상기 개질가스열교환기의 외측관로에 연결되며,상기 외측관로의 상단에 반응물공급구가 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 버너는 화염 형성부가 금속섬유로 이루어지고,상기 화염 형성부로 공기와 연료가 예혼합되어 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 버너는 상부에 동일한 간격으로 토출공들이 형성된 내측환형관과 외측환형관으로 이루어지고,상기 내측환형관에 공기가 공급되고,상기 외측환형관에 연료가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 버너폐가스배출관로의 상부에 귀금속이 담지된 연소촉매가 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 개질가스열교환기의 내측관로와 외측관로에 타공판들이 설치되고,상기 타공판들의 사이에 전열물질이 충진된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 버너폐가스배출관로의 외측에 물증발기가 설치되고,상기 물증발기는 상기 버너폐가스배출관로의 버너폐가스배출구에 상단이 연결된 버너폐가스관로와,상기 버너폐가스관로의 외주면에 접하고, 자신의 외주면 하단과 상단에 각각 물공급구와 물배출구가 형성된 물관로로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 물증발기에서 생성된 수증기가 상기 반응물예열기의 반응물공급구로 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 물증발기에서 생성된 수증기가 상기 개질가스열교환기의 내측관로로 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 물증발기의 물관로 내부에 다수의 층상 유로를 형성하는 구획판들과, 상기 구획판들을 상하방향으로 가로지르는 차단판이 설치되고, 상기 차단판을 중심으로 좌우 반복하여 각 구획판에 이동통로가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 12에 있어서, 상기 물관로와 면접한 상기 버너폐가스관로에 상기 물관로와 동일한 유로 구조가 적용된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 반응물예열기의 외측관로에 접하여 CO제거기가 설치되고, 상기 CO제거기의 변성가스유입구와 CO변성기의 변성가스배출구가 연결되고, 상기 변성가스유입구에 공기공급구가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 14에 있어서,상기 CO제거기의 내부에 상단부착배플과 하단부착배플이 원주 방향으로 반복 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 물증발기의 하부에, 상기 물증발기의 버너폐가스관로에 연결되는 중앙의 버너폐가스관로와, 그 버너폐가스관로의 내/외측에 각각 접하는 스택오프가스관로 및 연소반응물관로로 이루어진 3중관열교환기가 설치되고,상기 스택오프가스관로와 연소반응물관로는 버너에 연결된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 16에 있어서,상기 3중관열교환기의 각 관로 내부에 상기 물증발기의 물관로와 동일한 유로 구조가 적용되고, 중간의 버너폐가스 흐름에 대하여 스택오프가스와 연소반응물의 흐름이 반대 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 CO변성기로부터 배출되는 CO변성가스와 외부로부터 공급된 물을 열교환시켜 물증발기로 공급하는 물예열기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 연료전지시스템의 연료변환장치.
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