KR20120020461A - 연료 전지 시스템 및 그의 가습장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, ⅰ)연료 전지의 집합체로서 이루어지는 스택과, ⅱ)상기 연료 전지의 공기극으로 공기를 공급하기 위한 공기 공급유닛과, ⅲ)상기 공기극으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 통해 상기 공기 공급유닛으로부터 공급되는 공급 공기의 가습이 이루어지는 가습장치와, ⅳ)상기 연료 전지의 연료극으로 수소를 공급하기 위한 수소 공급유닛을 포함하며, 상기 가습장치는 가습된 공기를 상기 공기극으로 공급하기 위한 제1 배출부와, 소정의 습기와 열을 포함한 상기 배출 공기를 대기 중으로 배출하기 위한 제2 배출부를 포함하며, 상기 제2 배출부는 바이패스 라인을 통해 상기 공기 공급유닛의 전단과 연결된다.

Description

연료 전지 시스템 및 그의 가습장치 {FUEL CELL SYSTEM AND HUMIDIFICATION DEVICE OF THE SAME}
본 발명의 예시적인 실시예는 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 전지로 공급되는 공기를 가습하기 위한 가습장치에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 연료 전지 시스템의 메인 파워(Main Power) 공급원인 연료 전지는 공기 중의 산소와 연료인 수소를 공급받아 물을 생성하면서 전기를 발생시키는 장치로서, 고순도의 수소가 수소 저장탱크로부터 연료전지의 연료극(anode)으로 운전 중 공급되고, 공기 블로워와 같은 공기 공급 장치를 이용하여 대기 중의 공기가 직접 연료 전지의 공기극(cathode)으로 공급된다.
이에, 연료 전지 스택으로 공급된 수소가 연료극(anode)의 촉매에서 수소 이온과 전자로 분리되고, 분리된 수소 이온은 고분자 전해질 막을 통해 공기극(cathode)으로 넘어가게 되며, 공기극에 공급된 산소는 외부 도선을 통해 공기극으로 들어온 전자와 결합하여 물을 생성하면서 전기 에너지를 발생시킨다.
여기서, 연료 전지 차량에 적용되고 있는 고분자 전해질 막은 물에 충분히 젖어 있을수록 이온 전도도가 커져 저항에 의한 손실이 작아지지만, 상대 습도가 낮은 반응 기체의 공급이 계속되면 종국에는 고분자 전해질 막이 말라서 더 이상 쓸 수 없게 되므로, 고분자 전해질 막 연료전지에 있어서 그 공급되는 기체의 가습이 필수적으로 이루어져야 한다.
이를 위해 종래 기술에서는 연료 전지의 공기극을 가습하기 위한 가습기를 구비하고 있다. 상기 가습기는 일 예로서 중공사막 타입으로 이루어지는 바, 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기와 공기 공급장치를 통해 공급되는 공급 공기를 중공사막으로서 수분 교환시킴으로써 공급 공기를 가습하고 그 가습된 공기를 연료 전지의 공기극으로 공급할 수 있다.
그런데, 종래 기술에서는 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 배출 공기와 공기 공급장치를 통해 공급되는 공급 공기를 가습기로 제공함에 따라, 가습기의 내부 형상에 따라 배압이 작용하여 고주파 소음 및 소비 전력이 상승하게 되고, 연료 전지 스택의 내구 및 안정적인 출력을 확보하지 못하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 가습기로 공급되는 공급 공기의 절대 습도를 향상시켜 연료 전지 스택의 내구 및 안정적인 출력을 확보할 수 있고, 가습기의 가습 효율을 향상시킬 수 있으며, 가습기의 배압으로 인한 소모 전력 및 소음을 감소시킬 수 있도록 한 연료 전지 시스템 및 그의 가습장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, ⅰ)연료 전지의 집합체로서 이루어지는 스택과, ⅱ)상기 연료 전지의 공기극으로 공기를 공급하기 위한 공기 공급유닛과, ⅲ)상기 공기극으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 통해 상기 공기 공급유닛으로부터 공급되는 공급 공기의 가습이 이루어지는 가습장치와, ⅳ)상기 연료 전지의 연료극으로 수소를 공급하기 위한 수소 공급유닛을 포함하며, 상기 가습장치는 가습된 공기를 상기 공기극으로 공급하기 위한 제1 배출부와, 소정의 습기와 열을 포함한 상기 배출 공기를 대기 중으로 배출하기 위한 제2 배출부를 포함하며, 상기 제2 배출부는 바이패스 라인을 통해 상기 공기 공급유닛의 전단과 연결된다.
상기 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 바이패스 라인에는 상기 제2 배출부에 대한 상기 공기 공급유닛의 전단 및 대기와의 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 바이패스 밸브가 설치될 수 있다.
상기 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 바이패스 밸브는 전기적인 신호에 의해 작동하는 3-웨이 밸브로서 이루어질 수 있다.
상기 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 가습장치는 하우징과, 상기 하우징에 내장되는 중공사막과, 상기 공급 공기를 도입하는 측의 상기 중공사막 전단에 설치되는 사이클론 덕트를 포함할 수 있다.
상기 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 하우징은 상기 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 배출 공기를 도입하는 제1 유입부와, 상기 공기 공급유닛을 통해 공급되는 공급 공기를 도입하는 제2 유입부를 포함할 수 있다.
상기 연료 전지 시스템은, 상기 제2 유입부에 대응하는 상기 중공사막의 전단에 상기 사이클론 덕트가 설치될 수 있다.
상기 연료 전지 시스템은, 상기 공기 공급유닛이 공기 블로워로서 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 가습장치는, 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 통해 공기 블로워를 통해 공급되는 공급 공기의 가습이 이루어지는 것으로서, ⅰ)상기 공기극과 상기 공기 블로워에 연결되는 하우징과, ⅱ)상기 하우징에 내장되는 중공사막으로서 이루어지는 막 모듈과, ⅲ)상기 막 모듈에 연결되게 구성되며, 상기 막 모듈로 도입되는 상기 공급 공기를 와류시키는 사이클론 덕트를 포함하여 이루어진다.
상기 연료 전지 시스템의 가습장치에 있어서, 상기 하우징은 상기 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 배출 공기를 도입하기 위한 제1 유입부와, 상기 공기 블로워를 통해 공급되는 공급 공기를 도입하기 위한 제2 유입부와, 상기 공급 공기와 배출 공기의 수분 교환을 통해 가습이 이루어진 가습 공기를 배출하기 위한 제1 배출부와, 상기 중공사막을 통해 수분이 제거된 배출 공기를 대기 중으로 배출하기 위한 제2 배출부를 포함할 수 있다.
상기 연료 전지 시스템의 가습장치는, 상기 제2 유입부에 대응하는 상기 중공사막의 전단에 상기 사이클론 덕트가 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 바이패스 밸브를 작동시킴으로써 가습장치의 제2 배출부를 통해 배출되는 배출 공기를 바이패스 라인을 통해 공기 블로워의 전단으로 공급할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 소정의 습기와 열을 포함하며 가습장치에서 배출되는 배출 공기를 공기 블로워의 전단으로 공급함에 따라 공기 블로워를 통해 가습장치로 공급되는 공급 공기의 절대 습도를 향상시켜 스택의 내구 및 안정적인 출력을 확보할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 차량의 고출력 구간에서 바이패스 밸브의 오픈 사이클을 조절하여 능동적인 공기 유량 응답성을 향상시킴으로써 공기 블로워의 소비 전력 감소에 따른 연비를 향상시킬 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 가습장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)은 연료로서의 수소와 산화제인 공기의 전기 화학적인 반응에 의해 전기 에너지를 발생시키는 일종의 발전 시스템으로 구성된다.
본 실시예에 의한 상기 연료 전지 시스템(100)은 기본적으로, 스택(10)과, 공기 공급유닛(30)과, 가습장치(50)와, 수소 공급유닛(70)과, 수소 재순환유닛(90)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
상기 스택(10)은 막-전극 어셈블리(11: MEA)를 사이에 두고 이의 양측에 공기극(13) 및 연료극(15)이 배치되는 연료 전지들(17)의 집합체 구조로서 이루어진다.
여기서, 상기 연료 전지(17)의 공기극(13)에서는 고온 다습한 습윤 공기(이하에서는 편의 상 "배출 공기" 라고 한다)를 배출하며, 연료 전지(17)의 연료극(15)에서는 미반응 수소로서의 고온 다습한 수소를 배출한다. 이 경우 상기 연료 전지(17)가 고출력인 경우, 공기극(13)에서는 고온 건조한 공기가 배출될 수도 있다.
상기 공기 공급유닛(30)은 연료 전지(17)의 공기극(13)으로 공기를 공급하기 위한 것으로서, 대기 중의 건조 공기(이하에서는 편의 상 "공급 공기" 라고 한다)를 흡입하여 그 공기를 공기극(13)으로 공급할 수 있는 공기 블로워(31)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 가습장치(50)는 연료 전지(17)의 공기극(13)으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 이용하여, 공기 블로워(31)로부터 공급되는 공급 공기의 가습이 이루어지고 그 가습된 공기를 공기극(13)으로 공급하기 위한 것이다.
이와 같은 본 실시예에 따른 상기 가습장치(50)의 구성은 도 2를 참조하여 뒤에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.
상기에서, 수소 공급유닛(70)은 연료 전지(17)의 연료극(15)으로 수소를 공급하기 위한 것으로서, 수소 가스를 저장하고 그 수소 가스를 연료극(15)으로 공급할 수 있는 수소 탱크(71)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수소 재순환유닛(90)은 연료 전지(17)의 연료극(15)으로부터 배출되는 고온 다습한 수소와 수소 탱크(71)로부터 공급되는 건조한 수소를 믹싱하여 그 가습된 믹싱 수소를 연료극(15)으로 공급하기 위한 것이다.
여기서, 상기 수소 재순환유닛(90)은 연료극(15)으로부터 배출되는 고온 다습한 수소를 흡입하는 수소 블로워(91)와, 그 수소 블로워(91)를 통해 흡입된 고온 다습한 수소와 수소 탱크(71)로부터 공급되는 건조한 수소를 믹싱하는 믹서(93)와, 미반응한 수소를 대기 중으로 방출시키기 위한 퍼지 밸브(95)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 스택(10), 공기 공급유닛(30), 수소 공급유닛(70), 및 수소 재순환유닛(90)은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도면에서 미설명된 참조 부호 99는 연료 전지(17)의 연료극(15)에서 생성된 응축수를 포집 및 배출하기 위한 워터 트랩을 나타낸다.
상기에서와 같은 본 실시예에 의한 상기 연료 전지 시스템(100)은 공기 블로워(31)를 통해 가습장치(50)로 공급되는 공급 공기의 절대 습도를 향상시켜 스택(10)의 내구 및 안정적인 출력을 확보할 수 있으며, 가습장치(50)의 가습 효율을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 공기 블로워(31)의 소모 전력 및 소음을 감소시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)은 하기에서와 같은 가습장치(50)를 구성하는 바, 이러한 가습장치(50)를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 가습장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)의 가습장치(50)는 하우징(51)과, 그 하우징(51)에 내장되는 막 모듈(55)과, 막 모듈(55)에 연결되는 사이클론 덕트(57)를 포함하여 구성된다.
상기에서, 하우징(51)은 연료 전지(17)의 공기극(13)으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 도입하는 제1 유입부(53a)와, 공기 블로워(31)를 통해 공급되는 공급 공기를 도입하는 제2 유입부(53b)와, 그 공급 공기와 배출 공기의 수분 교환을 통해 가습이 이루어진 가습 공기를 배출하는 제1 배출부(53c)와, 막 모듈(55)을 통해 수분이 제거된 배출 공기를 대기 중으로 배출하기 위한 제2 배출부(53d)를 형성하고 있다.
즉, 상기 제1 유입부(53a)는 제1 연결라인(54a)을 통해 연료 전지(17)의 공기극(13)과 연결되며, 제2 유입부(53b)는 제2 연결라인(54b)을 통해 공기 블로워(31)와 연결되고, 제1 배출부(53c)는 제3 연결라인(54c)을 통해 연료 전지(17)의 공기극(13)과 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제2 배출부(53d)를 통해 대기 중으로 배출되는 배출 공기는 소정의 습기와 열을 포함하고 있다.
상기 막 모듈(55)은 하우징(51)의 내부에 내장되며, 공급 공기와 배출 공기의 수분 교환으로서 공급 공기의 가습이 이루어지는 중공사막(56)으로서 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 가습장치(50)의 제2 배출부(53d)는 도 1에서와 같은 바이패스 라인(58)을 통해 공기 블로워(31)의 전단과 연결될 수 있다.
즉, 상기 바이패스 라인(58)은 제2 배출부(53d)를 통해 배출되는 배출 공기의 습기와 열을 공기 블로워(31)의 전단으로 공급하는 기능을 하게 된다.
이 경우, 상기 바이패스 라인(58)에는 제2 배출부(53d)에 대한 공기 블로워(31) 전단 및 대기와의 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 바이패스 밸브(59)가 설치된다. 바이패스 밸브(59)는 제어부(도면에 도시되지 않음)를 통한 전기적인 신호로서 상기한 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 3-웨이 밸브(3-way valve)로서 이루어진다.
본 실시예에서 상기 사이클론 덕트(57)는 공기 블로워(31)를 통해 막 모듈(55)의 중공사막(56)으로 도입되는 공급 공기를 와류시키기 위한 것이다.
상기 사이클론 덕트(57)는 공급 공기를 도입하는 측의 중공사막(56) 전단, 즉 하우징(51)의 제2 유입부(53b) 측에 일체형으로 제작되는 바, 하우징(51)의 내부에서 중공사막(56)의 전단에 연결되게 구성된다.
이러한 사이클론 덕트(57)는 공기 블로워(31)를 통해 막 모듈(55)의 중공사막(56)으로 도입되는 공급 공기를 급속 선회시켜 그 공급 공기에 와류를 형성할 수 있는 통상적인 구조의 사이클론(cyclone)으로서 이루어질 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)에 의하면, 연료 전지(17)를 통한 수소와 공기의 전기 화학적인 반응으로서 전기 에너지를 발생시키는 과정에, 그 연료 전지(17)의 공기극(13)에서는 미반응 공기로서의 고온 다습한 배출 공기를 배출한다.
여기서, 상기 고온 다습한 배출 공기는 제1 연결라인(54a)을 통해 가습장치(50)에 있어 하우징(51) 내부의 막 모듈(55)로 유입되고, 대기 중의 공기는 공기 공급유닛(30)의 공기 블로워(31)를 통해 흡입되면서 제2 연결라인(54b)을 통해 막 모듈(55)로 공급된다.
상기 과정에서, 본 실시예에서는 하우징(51)의 제2 유입부(53b) 측에서 중공사막(56)의 전단에 연결되는 사이클론 덕트(57)를 구성하므로, 공기 블로워(31)를 통해 막 모듈(55)의 중공사막(56)으로 도입되는 공급 공기를 급속 선회시켜 그 공급 공기에 와류를 형성할 수 있게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 가습장치(50)의 가습 효율을 향상시킬 수 있고, 공급 공기의 급속 선회에 따른 공기의 유량을 증대시킴으로써 공기 블로워(31)의 소비 전력 및 소음을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 가습장치(50)의 하우징(51) 내부에서는 막 모듈(55)에 의한 공급 공기와 배출 공기의 수분 교환으로서 공급 공기의 가습이 이루어지게 되며, 그 가습된 공기는 제3 연결라인(54c)을 통해 연료 전지(17)의 공기극(13)으로 공급된다.
그리고, 상기 하우징(51)의 내부에서 막 모듈(55)을 통해 수분이 제거된 배출 공기 즉, 소정의 습기와 열을 포함한 배출 공기는 그 하우징(51)의 제2 배출부(53d)를 통해 대기 중으로 배출될 수 있다.
상기한 과정에서, 본 실시예에서는 바이패스 밸브(59)를 작동시킴으로써 가습장치(50)의 제2 배출부(53d)를 통해 배출되는 배출 공기를 바이패스 라인(58)을 통해 공기 블로워(31)의 전단으로 공급할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 소정의 습기와 열을 포함한 상기 배출 공기를 공기 블로워(31)의 전단으로 공급함에 따라 공기 블로워(31)를 통해 가습장치(50)로 공급되는 공급 공기의 절대 습도를 향상시켜 스택(10)의 내구 및 안정적인 출력을 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는 차량의 고출력 구간 예컨대, 가속, 추월, 고속 운행 시, 바이패스 밸브(59)의 오픈 사이클(주기, 시간)을 조절하여 능동적인 공기 유량 응답성을 향상시킴으로써 공기 블로워(31)의 소비 전력 감소에 따른 연비를 향상시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10... 스택 31... 공기 블로워
50... 가습장치 51... 하우징
55... 막 모듈 56... 중공사막
57... 사이클론 덕트 58... 바이패스 라인
59... 바이패스 밸브 70... 수소 공급유닛
90... 수소 재순환유닛

Claims (8)

  1. 연료 전지의 집합체로서 이루어지는 스택;
    상기 연료 전지의 공기극으로 공기를 공급하기 위한 공기 공급유닛;
    상기 공기극으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 통해 상기 공기 공급유닛으로부터 공급되는 공급 공기의 가습이 이루어지는 가습장치; 및
    상기 연료 전지의 연료극으로 수소를 공급하기 위한 수소 공급유닛
    을 포함하며,
    상기 가습장치는 가습된 공기를 상기 공기극으로 공급하기 위한 제1 배출부와, 소정의 습기와 열을 포함한 상기 배출 공기를 대기 중으로 배출하기 위한 제2 배출부를 포함하며,
    상기 제2 배출부는 바이패스 라인을 통해 상기 공기 공급유닛의 전단과 연결되는 연료 전지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 바이패스 라인에는 상기 제2 배출부에 대한 상기 공기 공급유닛의 전단 및 대기와의 연결 유로를 선택적으로 개폐하는 바이패스 밸브가 설치되는 연료 전지 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브는 전기적인 신호에 의해 작동하는 3-웨이 밸브로서 이루어지는 연료 전지 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가습장치는,
    하우징과,
    상기 하우징에 내장되는 중공사막과,
    상기 공급 공기를 도입하는 측의 상기 중공사막 전단에 설치되는 사이클론 덕트를 포함하는 연료 전지 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 배출 공기를 도입하는 제1 유입부와, 상기 공기 공급유닛을 통해 공급되는 공급 공기를 도입하는 제2 유입부를 포함하며,
    상기 제2 유입부에 대응하는 상기 중공사막의 전단에 상기 사이클론 덕트가 설치되는 연료 전지 시스템.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 공급유닛이 공기 블로워로서 이루어지는 연료 전지 시스템.
  7. 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 고온 다습한 배출 공기를 통해 공기 블로워를 통해 공급되는 공급 공기의 가습이 이루어지는 연료 전지 시스템의 가습장치로서,
    상기 공기극과 상기 공기 블로워에 연결되는 하우징;
    상기 하우징에 내장되는 중공사막으로서 이루어지는 막 모듈; 및
    상기 막 모듈에 연결되게 구성되며, 상기 막 모듈로 도입되는 상기 공급 공기를 와류시키는 사이클론 덕트
    를 포함하여 이루어지는 연료 전지 시스템의 가습장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 연료 전지의 공기극으로부터 배출되는 배출 공기를 도입하기 위한 제1 유입부와,
    상기 공기 블로워를 통해 공급되는 공급 공기를 도입하기 위한 제2 유입부와,
    상기 공급 공기와 배출 공기의 수분 교환을 통해 가습이 이루어진 가습 공기를 배출하기 위한 제1 배출부와,
    상기 중공사막을 통해 수분이 제거된 배출 공기를 대기 중으로 배출하기 위한 제2 배출부를 포함하며,
    상기 제2 유입부에 대응하는 상기 중공사막의 전단에 상기 사이클론 덕트가 설치되는 연료 전지 시스템의 가습장치.
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