KR20120062378A - 연료전지 차량용 난방장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치는, 연료 전지 스택, 및 상기 연료 전지 스택으로부터 배출되는 냉각수가 유동하는 냉각수 채널과 상기 냉각수 채널의 외측에서 상기 냉각수 채널과 전도에 의하여 열을 교환하도록 설치된 발열 장치를 포함하는 공조 히터를 포함한다.

Description

연료전지 차량용 난방장치 및 이의 구동 방법{HEATING SYSTEM FOR FUEL CELL VEHICLE AND ORERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 연료 전지 차량용 난방장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 냉각수와 차량으로 유입되는 공기를 효율적으로 가열할 수 있는 연료 전지 차량용 난방장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 연료 전지 시스템이 탑재된 연료 전지 차량에서는 연료로 사용되는 수소를 연료 전지 스택에 공급하여 전기를 생산하며, 연료 전지 스택에 의해 생산된 전기로 전기모터를 작동시켜 차량을 구동시킨다.
여기서, 연료 전지 시스템은 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 연료 전지 스택 내에서 전기 화학적으로 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전시스템이다.
이와 같은 연료 전지 차량은 엔진의 폐열을 이용하는 기존의 난방 방법을 사용할 수 없기 때문에 새로운 개념의 난방장치를 적용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
연료 전지 시스템에서 반응 부산물로 열을 발생시키는 바, 연료 전지 시스템에서 발생된 열을 난방장치에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다.
또한, 영하의 환경에서는 연료 전지 시스템 내부의 냉각수와 스택 내부에 잔존하는 연료 등이 동결되어 연료 전지 시스템의 작동이 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한, 연료 전지 시스템의 경우, 일정한 작동 온도가 되어야 안정적으로 전기 에너지를 생산할 수 있는 바, 영하의 환경에서 연료 전지 시스템이 탑재된 차량의 시동성 확보가 시급하다.
또한, 동절기에 노상에 방치된 차량의 실내 온도는 매우 낮은 바, 운전자는 탑승 즉시 실내의 가열을 원한다. 그러나 종래의 연료 전지용 차량은 연료 전지 스택 및 냉각수가 가열되기 전까지는 차량의 내부로 가열된 공기를 공급하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 저온의 환경 하에서 난방과 연료 전지 시스템의 온도 상승을 유도할 수 있는 연료전지 차량용 난방장치를 제공한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치는, 연료 전지 스택, 및 상기 연료 전지 스택으로부터 배출되는 냉각수가 유동하는 냉각수 채널과 상기 냉각수 채널의 외측에서 상기 냉각수 채널과 전도에 의하여 열을 교환하도록 설치된 발열 장치를 포함하여 차량 내부로 유입되는 공기를 가열하는 공조 히터를 포함한다.
상기 연료전지 차량용 난방장치에 있어서, 상기 발열 장치는 상기 냉각수 채널의 외면에 직접 부착될 수 있으며, 상기 발열 장치는 상기 냉각수 채널의 외면에 방열핀을 매개로 부착될 수 있다.
상기 연료전지 차량용 난방장치에 있어서, 상기 발열 장치는 양성온도소자(Positive Temperature Coefficient; PTC)로 이루어질 수 있다.
상기 연료전지 차량용 난방장치는 상기 연료 전지 스택으로 냉각수를 공급하는 제1 냉각수 라인에 연결 설치된 보조 히터를 더 포함하고, 상기 공조 히터로 냉각수를 공급하는 공급 바이패스 라인은 상기 보조 히터의 후방에 설치될 수 있다.
상기 연료 전지 스택에는 냉각수를 배출하는 제2 냉각수 라인이 연결 설치되고, 상기 제2 냉각수 라인에는 제3 냉각수 라인, 및 라디에이터가 설치된 제4 냉각수 라인이 연결되고, 상기 제1 냉각수 라인에는 3방향 밸브를 매개로 상기 제3 냉각수 라인과 제4 냉각수 라인이 연결 설치될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법은 연료 전지 스택으로부터 배출되는 냉각수가 유동하는 냉각수 채널과 상기 냉각수 채널과 전도에 의하여 열을 교환하도록 설치된 발열 장치를 포함하는 공조 히터를 갖는 연료전지 차량용 난방장치에 있어서, 시동 초기 냉각수의 온도가 설정된 제1 온도보다 낮은 경우, 발열 장치가 작동하여 냉각수를 가열하는 시동 초기 냉각수 가열 단계와, 냉각수의 온도가 상기 제1 온도 보다 높고 설정된 제2 온도보다 낮은 경우, 냉각수 채널과 발열 장치가 공기를 가열하는 병행 가열 단계, 및 냉각수의 온도가 상기 제2 온도 보다 높은 경우, 냉각수 채널을 통해서만 공기를 가열하는 냉각수를 이용한 가열 단계를 포함한다.
상기 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법에 있어서, 상기 시동 초기 냉각수 가열 단계는 상기 공조 히터의 전방에 설치된 공조용 블로워의 작동을 중단시킨 상태에서 발열 장치에 강제로 전력을 공급하여 냉각수를 가열할 수 있다.
상기 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법은 냉각수의 온도가 설정된 제3 온도보다 높은 경우, 상기 연료 전지 스택과 선택적으로 연통될 수 있도록 설치된 라디에이터로 냉각수를 공급하여 냉각수를 냉각시키는 라디에이터를 이용한 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 공조 히터 내부에 냉각수 채널과 전도 방식에 의하여 열을 전달할 수 있는 가열 장치가 설치되어 냉각수 채널을 효율적으로 가열할 수 있을 뿐만 아니라 냉각수가 가열되지 이전에도 가열 장치를 이용하여 차량 내부로 공급되는 공기를 가열할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 공조 히터의 일부를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 공조 히터의 일부를 도시한 단면도이다.
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 연료전지 차량용 난방장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치(100)는 연료 전지에서 발생하는 열을 난방열로서 사용하기 위한 것이다.
여기서, 연료 전지는 연료와 산화제의 전기 화학적인 반응으로서 전기 에너지를 발생시키며 이 과정에서 열을 발생시키는데, 그 열은 냉각수와 열교환될 수 있다.
본 실시예에 의한 상기 연료전지 차량용 난방장치(100)는 연료 전지로부터 배출되는 냉각수와 실내로 공급되는 공기의 열교환으로서 실내를 난방한다.
이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치(100)는 연료 전지 스택(10)과, 공조 히터(30), 보조 히터(27)를 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
상기에서, 연료 전지 스택(10)은 다수의 연료 전지들이 연속적으로 배열된 전기 발생 집합체로서 이루어지는 바, 연료와 산화제가 연료 전지로 공급되며, 연료 전지에 의한 연료와 산화제의 전기 화학적인 반응으로서 전기 에너지를 발생시키고, 이 때 발생하는 열을 냉각시킬 수 있도록 냉각수가 유통될 수 있는 구조로 이루어진다.
이러한 연료 전지 스택(10)은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
공조 히터(30)는 연료 전지 스택(10)으로부터 배출되는 냉각수와 차량 내부로 유입되는 공기의 열교환을 통해서 공기를 가열하는 장치로서 아래에서 상술한다. 공조 히터(30)의 전방(공조 히터의 입구측)에는 공기의 유입을 촉진시키는 공조용 블로워(50)가 설치되며, 공조 히터로 냉각수를 공급하는 공급 바이패스 라인(L5)에는 냉각수에 포함된 불순물을 제거하는 이온 필터(52)가 설치된다.
보조 히터(27)는 전기 에너지를 이용하여 열을 발생시키는 장치로서 연료 전지 스택(10)으로 유입되는 냉각수를 가열한다.
여기서 연료 전지 스택(10)은 제1 냉각수 라인(L1)을 통해서 냉각수를 공급 받으며, 제1 냉각수 라인(L1)를 통해서 냉각수를 배출한다. 제1 냉각수 라인(L1)은 3방향 밸브(3-way valve)(25)를 통해서 제3 냉각수 라인(L3)과 제4 냉각수 라인(L4)에 연결되고, 제3 냉각수 라인(L3)과 제4 냉각수 라인(L4)은 제2 냉각수 라인(L2)과 직접 연결된다.
이에 따라 냉각수는 제2 냉각수 라인(L2)을 통해서 배출된 후, 제3 냉각수 라인(L3) 또는 제4 냉각수 라인(L4)으로 선택적으로 이동할 수 있다. 제4 냉각수 라인(L4)에는 외부 공기를 이용하여 과열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(23)가 연결 설치된다. 한편, 라디에이터(23)에는 냉각수가 저장된 리저버(21)가 연결 설치되는 바, 리저버(21)는 라디에이터(23)로 냉각수를 보충해 준다.
3방향 밸브(25)는 냉각수가 가열된 경우에는 제1 냉각수 라인(L1)과 제4 냉각수 라인(L4)을 연결하여 냉각수가 라디에이터(23)에서 냉각될 수 있도록 하며, 냉각수의 온도가 낮은 경우에는 제1 냉각수 라인(L1)과 제3 냉각수 라인(L3)을 연결한다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 냉각수가 선택적으로 라디에이터(23)에 유입되므로 냉각수의 온도가 낮은 경우, 라디에이터(23)를 통과하면서 냉각수의 온도가 더욱 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
냉각수의 온도가 적정한 수준을 유지하는 것은 매우 중요한 바, 냉각수의 온도가 지나치게 높으면 연료 전지 스택(10)이 과열되어 발화하거나 정상적인 발전을 수행하지 못하며, 냉각수의 온도가 지나치게 낮아도 정상적인 발전을 수행하지 못하는 문제가 발생한다.
특히, 저온의 환경 하에서 시동을 하여야 하는 경우, 연료 전지 스택(10)의 발전 성능이 낮으면 시동 초기에 적절한 동력을 확보하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 이를 위해서 보조 히터(27)는 제1 냉각수 라인(L1)에 연결 설치되어 연료 전지 스택(10)으로 유입되는 냉각수를 가열한다. 한편, 제1 냉각수 라인(L1)에는 냉각수를 이송시키는 펌프(26)가 설치된다.
그러나 보조 히터(27)만 설치된 경우에는 공조 히터(30)로 적절한 열을 공급하지 못하는 문제가 있다.
이에 본 실시예에 따른 공조 히터(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각수 채널(31)과 냉각수 채널(31)에 직접 부착된 발열 장치(32)를 구비하여 차량 내부로 유입되는 공기를 가열한다. 냉각수 채널(31)은 제1 냉각수 라인(L1)에 연결된 공급 바이패스 라인(L5)을 통해서 냉각수를 공급받으며, 제1 냉각수 라인(L1)에 연결된 배출 바이패스 라인(L6)을 통해서 냉각수를 연료 전지 스택(10)으로 전달한다. 공급 바이패스 라인(L5)은 보조 히터(27)의 후방(보조 히터의 출구측)에서 제1 냉각수 라인(L1)에 연결 설치되는 바, 이에 따라 보조 히터(27)에 의하여 가열된 냉각수가 공급 바이패스 라인(L5)으로 유입되므로 가열된 냉각수를 이용하여 공기를 더욱 용이하게 가열할 수 있다.
본 실시예에서는 공조 히터(30)로 유입되는 냉각수가 연료 전지 스택(10)의 냉각수 순환 계통에 직접 연결되지 않고, 공급 바이패스 라인(L5)과, 배출 바이패스 라인(L6)으로 연결되는 바, 이에 따라 모든 냉각수가 공조 히터(30)로 유입되는 것이 아니라 일부의 냉각수만 공조 히터(30)로 유입된다. 이에 따라 공조 히터(30)의 사용이 불필요하고 연료 전지 스택(10)을 신속히 가열할 필요가 있을 때에는 냉각수가 바이 패스되지 않고 직접 연료 전지 스택(10)으로 유입될 수 있으므로 공조 히터(30)를 거치면서 냉각수가 불필요하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다.
발열 장치(32)는 전기에 의하여 열을 발생시키는 장치로 이루어질 수 있으며, 특히 양성온도소자(Positive Temperature Coefficient; PTC)로 이루어질 수 있다. 양성온도소자는 전류의 흐름에 의하여 열을 발생시키는 소자로서 온도의 상승에 따라 저항이 증가하여 더욱 많은 열을 발생시킨다.
발열 장치(32)는 냉각수 채널(31)의 외면에 직접 부착되어 냉각수 채널(31)에 전도 방식으로 열을 전달한다. 또한, 냉각수 채널(31)과 발열 장치(32)에는 방열핀들(35)이 연결 설치되어 있다. 이에 따라 냉각수 채널(31)과 발열 장치(32)의 열을 방열핀들(35)을 통해서 공기로 신속하게 전달할 수 있다.
특히 본 실시예에 따른 발열 장치(32)는 냉각수 채널(31)의 외면에 접하도록 설치되어 발열 장치(32)가 직접 공기를 가열하여 실내로 전달할 수 있는 바, 냉각수의 온도가 낮은 경우에도 실내로 유입되는 공기를 안정적으로 가열할 수 있다. 냉각수의 온도는 보조 히터(27)와 발열 장치(32)에 의하여 상승할 수 있으나, 근본적으로는 연료 전지 스택(10)의 온도가 상승하여야 냉각수가 공조 히터(30)로 충분한 열을 공급할 수 있다. 이에 본 실시예에서는 연료 전지 스택(10)의 온도가 낮은 경우에, 발열 장치(32)가 직접 공기를 가열할 수 있도록 하여 시동 초기에도 안정적으로 실내를 가열할 수 있다. 또한, 발열 장치(32)는 공기를 가열함과 동시에 냉각수 채널(31)로 대류 방식보다 열전달 효율이 높은 전도 방식으로 열을 전달하여 냉각수를 가열할 수 있으므로 신속하게 연료 전지 스택(10)의 온도를 상승시킬 수 있다.
발열 장치(32)와 보조 히터(27)에는 전력 공급원(41)이 전기적으로 연결되며, 전력 공급원(41)에는 발열 장치(32)와 보조 히터(27)로 공급되는 전력을 분배하는 전력 분배 제어기(52)가 연결 설치된다. 여기서 전력 공급원(41)은 연료 전지 스택(10)이나 연료 전지 스택(10)에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 이차 전지(미도시)가 될 수 있다. 본 실시예에 따르면 보조 히터(27)와 별도로 발열 장치(32)가 설치되므로 보조 히터(27)의 용량 및 출력 밀도를 최소화할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법에 대해서 살펴본다. 본 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법은 시동 초기에는 발열 장치(32)가 작동하여 냉각수를 가열하는 시동 초기 냉각수 가열 단계와 냉각수의 온도가 설정된 제1 온도(T1) 보다 높고 설정된 제2 온도(T2)보다 낮은 경우에는 냉각수 채널(31)과 발열 장치(32)가 동시에 공기를 가열하는 병행 가열 단계와 냉각수의 온도가 설정된 제2 온도(T2) 보다 높은 경우에는 냉각수 채널(31)을 통해서만 공기를 가열하는 냉각수를 이용한 가열 단계를 포함한다. 여기서 제2 온도(T2)는 제1 온도(T1)보다 더 높은 온도를 의미하며 제1 온도(T1) 및 제2 온도(T2)는 외기의 온도, 주행 상태에 따라 제어부에 의하여 다양하게 설정될 수 있다.
시동 초기 냉각수 가열 단계는 냉시동 시에 공조용 블로워(50)의 작동을 중단시킨 상태에서 발열 장치(32)에 강제로 전력을 공급한다. 여기서 발열 장치(32)에 강제로 전력을 공급한다 함은 운전자가 공조 히터(30)를 작동시키지 않은 상태에서도 발열 장치(32)로 전력을 공급하여 발열 장치(32)를 작동 시키는 것을 말한다. 이에 따라 냉각수 가열 단계에서는 외부의 공기가 유입되지 않으므로 발열 장치에서 발생된 열의 대부분을 냉각수로 공급할 수 있다.
병행 가열 단계에서는 설정된 제1 온도(T1) 보다 높고 설정된 제2 온도(T2)보다 낮은 경우, 강제 전력 공급을 멈추고, 운전자의 제어에 따라 공조용 블로워(50)와 발열 장치(32)가 함께 작동되도록 한다.
냉각수를 이용한 가열 단계에서는 발열 장치(32)의 작동을 중단하고 냉각수로만 난방열을 공급한다. 이에 따라 발열 장치(32)의 작동으로 인한 전력의 손실을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법은 냉각수의 온도가 설정된 제3 온도(T3)보다 높은 경우, 라디에이터(23)로 냉각수를 공급하여 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(23)를 이용한 냉각 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 설정된 제3 온도(T3)라 함은 제2 온도(T2) 보다 더 높은 온도를 의미하며 연료 전지 스택(10)의 용량과 구동 상황에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 라디에이터를 이용한 냉각 단계에서 냉각수가 라디에이터로 이동되는 것은 3방향 밸브(25)에 의하여 제어 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치의 공조 히터의 일부를 도시한 단면도이다.
본 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치는 공조 히터(60)의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 연료전지 차량용 난방장치와 동일한 구성으로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 공조 히터(60)는 냉각수 채널(61)과 발열 장치(62), 냉각수 채널(61)과 발열 장치(62) 사이에 형성된 제1 방열핀(65)과 제2 방열핀(67)을 포함한다.
냉각수 채널(61)은 제1 냉각수 라인(L1)에서 냉각수를 공급받으며 냉각수 채널은 공조 히터 내부를 연속적으로 진행할 수 있도록 사행 형상으로 배치된다. 발열 장치(62)는 전기에 의하여 열을 발생시키는 장치로 이루어질 수 있으며, 특히 양성온도소자(Positive Temperature Coefficient; PTC)로 이루어질 수 있다.
발열 장치(62)의 일면에는 제1 방열핀(65)이 연결 설치되며, 발열 장치(62)의 다른 면에는 제2 방열핀(67)이 연결 설치된다. 제1 방열핀(65)과 제2 방열핀(67)의 일단은 발열 장치(62)에 고정되고, 타단은 냉각수 채널(61)에 고정되다. 제1 방열핀(65)은 발열 장치(62) 및 냉각수 채널(61)의 외면에 대하여 경사지게 배치되며, 제2 방열핀(67)은 발열 장치(62) 및 냉각수 채널(61)의 외면에 대하여 수직하게 배치된다. 또한, 제2 방열핀(67)은 제1 방열핀(65)보다 더 짧은 길이를 갖다.
발열 장치(62)와 냉각수 채널(61)은 방열핀들(65, 67)을 통해서 전도 방식으로 열을 전달하며, 특히 제2 방열핀(67)을 통해서 열을 전달 받는다. 제2 방열핀(67)은 공기로 열을 전달하는 동시에 냉각수 채널(61)을 가열할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 냉각수 채널(61)이 제1 방열핀을 통해서 발열 장치(62)로부터 전도 방식으로 열을 전달 받으므로 신속하게 가열될 수 있으며, 발열 장치(62)가 냉각수 채널(61)의 외측에 별개로 설치되고, 발열 장치(62)에 제1 방열핀(65)과 제2 방열핀(67)이 연결 설치되므로 냉각수의 온도가 낮은 경우에도 공기를 신속하게 가열할 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: 연료 전지 스택 100: 연료전지 차량용 난방장치
21: 리저버 23: 라디에이터
25: 3방향 밸브 26: 펌프
27: 보조 히터 30: 공조 히터
31: 냉각수 채널 32: 발열 장치
35: 방열핀 41: 전력 공급원
50: 공조용 블로워 52: 전력 분배 제어기
52: 이온 필터 60: 공조 히터
61: 냉각수 채널 62: 발열 장치
65: 제1 방열핀 67: 제2 방열핀
L1: 제1 냉각수 라인 L2: 제2 냉각수 라인
L3: 제3 냉각수 라인 L4: 제4 냉각수 라인
L5: 공급 바이패스 라인 L6: 배출 바이패스 라인

Claims (9)

  1. 연료 전지 스택; 및
    상기 연료 전지 스택으로부터 배출되는 냉각수가 유동하는 냉각수 채널과 상기 냉각수 채널의 외측에서 상기 냉각수 채널과 전도에 의하여 열을 교환하도록 설치된 발열 장치를 포함하여 차량 내부로 유입되는 공기를 가열하는 공조 히터;
    를 포함하는 연료전지 차량용 난방장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발열 장치는 상기 냉각수 채널의 외면에 직접 부착된 연료전지 차량용 난방장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 발열 장치는 상기 냉각수 채널의 외면에 방열핀을 매개로 부착된 연료전지 차량용 난방장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 발열 장치는 양성온도소자(Positive Temperature Coefficient; PTC)로 이루어진 연료전지 차량용 난방장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 연료 전지 스택으로 냉각수를 공급하는 제1 냉각수 라인에 연결 설치된 보조 히터를 더 포함하고, 상기 공조 히터로 냉각수를 공급하는 공급 바이패스 라인은 상기 보조 히터의 후방에 설치된 연료전지 차량용 난방장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 연료 전지 스택에는 냉각수를 배출하는 제2 냉각수 라인이 연결 설치되고, 상기 제2 냉각수 라인에는 제3 냉각수 라인, 및 라디에이터가 설치된 제4 냉각수 라인이 연결되고,
    상기 제1 냉각수 라인에는 3방향 밸브를 매개로 상기 제3 냉각수 라인과 제4 냉각수 라인이 연결 설치된 연료전지 차량용 난방장치.
  7. 연료 전지 스택으로부터 배출되는 냉각수가 유동하는 냉각수 채널과 상기 냉각수 채널과 전도에 의하여 열을 교환하도록 설치된 발열 장치를 포함하는 공조 히터를 갖는 연료전지 차량용 난방장치에 있어서,
    시동 초기 냉각수의 온도가 설정된 제1 온도보다 낮은 경우, 발열 장치가 작동하여 냉각수를 가열하는 시동 초기 냉각수 가열 단계;
    냉각수의 온도가 상기 제1 온도 보다 높고 설정된 제2 온도보다 낮은 경우, 냉각수 채널과 발열 장치가 공기를 가열하는 병행 가열 단계; 및
    냉각수의 온도가 상기 제2 온도 보다 높은 경우, 냉각수 채널을 통해서만 공기를 가열하는 냉각수를 이용한 가열 단계;
    를 포함하는 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 시동 초기 냉각수 가열 단계는 상기 공조 히터의 전방에 설치된 공조용 블로워의 작동을 중단시킨 상태에서 발열 장치에 강제로 전력을 공급하여 냉각수를 가열하는 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    냉각수의 온도가 설정된 제3 온도보다 높은 경우, 상기 연료 전지 스택과 선택적으로 연통될 수 있도록 설치된 라디에이터로 냉각수를 공급하여 냉각수를 냉각시키는 라디에이터를 이용한 냉각 단계를 더 포함하는 연료전지 차량용 난방장치의 구동 방법.
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