KR20140082240A - Fuel humidifier - Google Patents

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Abstract

A fuel humidifier according to the present invention includes: a body portion having an inlet and an outlet for gas; a steam generator prepared inside the body portion to receive water from the outside of the body portion to generate steam through a heat exchange between the water and gas; and a mixer prepared inside the body portion to receive a fuel from the outside of the body portion to mix the steam generated by the steam generator with the fuel.

Description

연료 가습기 {FUEL HUMIDIFIER}FUEL HUMIDIFIER

본 발명은 연료 가습기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 별도의 열원을 사용하거나 물을 승압시키지 않더라도 기상의 물로 연료를 가습할 수 있는 연료 가습기에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel humidifier, more particularly, to a fuel humidifier capable of humidifying fuel with water of a gas even if a separate heat source is used or water is not boosted.

연료전지는 화학에너지를 전기화학반응에 의해 전기에너지로 직접 변환하는 장치이다. 다시 말해, 연료전지는 연료극에서의 수소산화반응과 공기극에서의 산소환원반응을 통해 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 장치이다. 이와 같이 전기에너지(즉, 전기)를 생산하는 연료전지 시스템은 크게 연료전지 스택(stack), MBOP(Mechanical Balance of Plant), EBOP(Electrical Balance of Plant)를 포함한다. 여기서 연료전지 스택은 전기화학반응으로 전기를 생산하는 구성이고, MBOP는 연료전지 스택으로 수소와 산소를 공급하는 구성이며, EBOP는 연료전지 스택에서 생산한 직류전기를 교류전기로 변환하여 필요한 곳으로 공급하는 구성이다. Fuel cells are devices that convert chemical energy directly into electrical energy by electrochemical reactions. In other words, the fuel cell is a device that directly converts chemical energy into electrical energy through a hydrogen oxidation reaction at the anode and an oxygen reduction reaction at the cathode. Such a fuel cell system that produces electrical energy (i.e., electricity) includes a fuel cell stack, a Mechanical Balance of Plant (MBOP), and an Electrical Balance of Plant (EBOP). Here, the fuel cell stack is configured to produce electricity by an electrochemical reaction. The MBOP is configured to supply hydrogen and oxygen to the fuel cell stack. The EBOP converts DC electricity generated from the fuel cell stack into AC electricity, .

이와 같이 연료전지 스택에서 전기화학반응으로 전기를 생산하려면 연료전지 스택의 연료극으로 수소를, 그리고 연료전지 스택의 공기극으로 공기(산소)를 공급할 필요가 있다. 여기서 연료극으로 공급되는 수소는 일반적으로 탄화수소를 개질하여 얻는다. (탄화수소는 일반적으로 천연가스나 LPG와 같은 연료전지용 연료에 의해 공급된다.) 이와 같이 탄화수소를 수소로 개질하는 개질 반응은 물을 필요로 하는 반응이다. 그러나 액상의 물은 개질 촉매에 손상을 가할 수 있다. 따라서 개질 반응을 위해 물을 기상으로 연료에 공급하거나, 또는 물을 분무하여 연료로 공급할 필요가 있다. In order to produce electricity from an electrochemical reaction in the fuel cell stack, it is necessary to supply hydrogen to the fuel electrode of the fuel cell stack and air (oxygen) to the cathode of the fuel cell stack. Here, the hydrogen supplied to the anode is generally obtained by reforming the hydrocarbon. (Hydrocarbons are usually supplied by fuel for fuel cells, such as natural gas or LPG.) Such a reforming reaction to reform hydrocarbons to hydrogen is a reaction that requires water. However, water in the liquid phase can damage the reforming catalyst. Therefore, it is necessary to supply water to the fuel in the vapor phase for the reforming reaction, or to supply it as fuel by spraying water.

그런데 물을 기상으로 연료에 공급하려면 물을 증발시킬 필요가 있다. 이에 따라 종래(예를 들어, PEMFC나 PAFC)에는 물을 증발시키기 위해 별도의 열원을 사용하였다. 그러나 별도의 열원을 사용하면 별도의 열원에서 사용되는 에너지로 인해 전체 시스템의 효율이 떨어진다는 문제가 있다. 그리고 종래(예를 들어, MCFC)와 같이 물을 분무하여 연료로 공급하려면 일단 물을 고압으로 승압시킬 필요가 있다. 그러나 물의 유량이 적을 경우 이에 적합한 펌프나 압축기를 선택하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 또한 물을 승압시키려면 그만큼 에너지를 소모하여야 하므로 전체 시스템의 효율이 떨어진다는 문제가 있다. However, it is necessary to evaporate water in order to supply the water to the fuel in the vapor phase. Accordingly, conventionally (for example, PEMFC or PAFC), a separate heat source is used to evaporate water. However, if a separate heat source is used, there is a problem that the efficiency of the entire system is lowered due to energy used in a separate heat source. And, in order to spray water to supply fuel as in the conventional (for example, MCFC), it is necessary to raise the water to a high pressure once. However, when the flow rate of water is small, there is a problem that it is very difficult to select a suitable pump or compressor. In addition, there is a problem in that the efficiency of the entire system is lowered because energy is consumed to increase the water pressure.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 별도의 열원을 사용하거나 물을 승압시키지 않더라도 기상의 물로 연료를 가습할 수 있는 연료 가습기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a fuel humidifier capable of humidifying fuel by vapor of water even when water is not pressurized.

본 발명에 따른 연료 가습기는, 가스가 유입되는 유입구와 가스가 배출되는 배출구를 구비하는 몸체부, 몸체부의 내부에 구비되고 몸체부의 외부로부터 물을 공급받아 가스와의 열교환을 통해 증기를 생성하는 증기 생성부, 및 몸체부의 내부에 구비되고 몸체부의 외부로부터 연료를 공급받아 증기 생성부에 의해 생성된 증기와 혼합하는 혼합부를 포함한다. The fuel humidifier according to the present invention comprises a body portion having an inlet through which gas is introduced and an outlet through which gas is exhausted, a steam generating portion provided in the body portion and supplied with water from the outside of the body portion, And a mixing part provided inside the body part and mixing with steam generated by the steam generating part, which is supplied with fuel from the outside of the body part.

본 발명에 따른 연료 가습기는 공기극 배기가스와 같이 전체 시스템에서 그대로 배기되는 고온의 가스를 활용하여 물을 증발시키기 때문에 별도의 열원의 사용에 따라 소모되는 에너지나 물의 승압에 따라 소모되는 에너지가 없어 전체 시스템의 효율이 우수하다는 효과가 있다. The fuel humidifier according to the present invention evaporates water by utilizing a high temperature gas which is exhausted as it is in the entire system like the air electrode exhaust gas, so there is no energy consumed due to the consumption of energy or water pressure depending on the use of a separate heat source, The efficiency of the system is excellent.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 가습기를 개념적으로 도시하고 있는 개념도1 is a conceptual diagram conceptually showing a fuel humidifier according to an embodiment of the present invention;

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 가습기는 기상의 물로 연료를 가습하는 장치에 적용될 수 있으며, 특히 연료전지의 연료극으로 공급될 연료를 사전에 가습하는 장치에 적용될 수 있다. 이하에서 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 가습기에 대해 상술한다. 여기서 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 가습기를 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다. The fuel humidifier according to an embodiment of the present invention can be applied to an apparatus for humidifying fuel with gaseous water, and particularly to an apparatus for preliminarily humidifying fuel to be supplied to a fuel electrode of a fuel cell. Hereinafter, the fuel humidifier according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 is a conceptual view conceptually showing a fuel humidifier according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 가습기는 기본적으로 연료 가습기의 동체(shell)를 이루는 몸체부(110)를 포함한다. 몸체부(110)는 가스가 유입되는 유입구(111)와 가스가 배출되는 배출구(112)를 가진다. 여기서 유입구(111)와 배출구(112)는 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 몸체부(110)의 양단에 각각 구비될 수 있다. 이에 따라 몸체부(110)의 유입구(111)로 유입된 가스는 몸체부(110)의 내부를 따라 흐르다가 몸체부(110)의 배출구(112)로 배출된다. The fuel humidifier according to an embodiment of the present invention basically includes a body 110 constituting a shell of a fuel humidifier. The body 110 has an inlet 111 through which gas is introduced and an outlet 112 through which gas is discharged. Here, the inlet 111 and the outlet 112 may be provided at both ends of the body 110, respectively, as shown in FIG. The gas flowing into the inlet 111 of the body 110 flows along the inside of the body 110 and is discharged to the outlet 112 of the body 110. [

여기서 몸체부(110)의 유입구(111)로 유입되는 가스는 연료극과 공기극을 구비하는 연료전지의 공기극으로부터 배기되는 공기극 배기가스일 수 있다. 용융탄산염 연료전지(MCFC)와 같은 고온형 연료전지는 공기극 배기가스가 매우 고온이다. 따라서 공기극 배기가스는 후술할 바와 같이 열교환을 통해 물을 증발시키는 데에 적합하다. 그리고 공기극 배기가스를 그대로 배기하는 것은 전체 시스템의 효율을 고려할 때 바람직하지 않다. 따라서 이와 같이 공기극 배기가스를 활용하는 것은 매우 바람직하다. Here, the gas flowing into the inlet 111 of the body 110 may be a cathode exhaust gas discharged from an air electrode of a fuel cell having a fuel electrode and an air electrode. High temperature type fuel cells such as a molten carbonate fuel cell (MCFC) have a very high temperature of the cathode exhaust gas. Therefore, the cathode exhaust gas is suitable for evaporating water through heat exchange as described later. It is not preferable to exhaust the air electrode exhaust gas as it is in consideration of the efficiency of the overall system. Therefore, it is highly desirable to utilize the cathode exhaust gas in this way.

몸체부(110)의 유입구(111) 측에는 증기 생성부(120)가 구비된다. 증기 생성부(120)는 몸체부(110)의 외부로부터 물을 공급받아 이를 가스와의 열교환을 통해 증발시킨다. 즉, 증기 생성부(120)는 열교환을 통해 증기를 생성한다. 이에 따라 증기 생성부(120)는 몸체부(110)의 유입구(111) 측에 구비되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 가스가 고온을 유지하는 동안 가스를 물과 열교환을 시키는 것이 바람직하기 때문이다. The steam generator 120 is provided on the inlet 111 side of the body 110. The steam generating unit 120 receives water from the outside of the body 110 and evaporates it through heat exchange with the gas. That is, the steam generator 120 generates steam through heat exchange. Accordingly, it is preferable that the steam generating unit 120 is provided on the inlet 111 side of the body 110. This is because it is desirable to heat the gas with water while maintaining the gas at a high temperature.

여기서 증기 생성부(120)는 몸체부(110)의 내부에서 반복적으로 접힌 파이프 형상을 가지는 것이 바람직하다. 증기 생성부(120)는 가스와의 열교환을 통해 증기를 생성하는 구성이므로 열교환 면적이 넓을수록 유리하다. 따라서 반복적으로 접힌 파이프 형상으로 증기 생성부(120)를 구성하면 열교환 면적을 넓게 확보할 수 있어 열교환에 유리하다. Here, it is preferable that the steam generating part 120 has a shape of a repeatedly folded pipe inside the body part 110. Since the steam generating unit 120 generates steam through heat exchange with the gas, the larger the heat exchange area is, the more advantageous it is. Therefore, if the steam generating portion 120 is repeatedly formed in a folded pipe shape, it is possible to secure a wide heat exchange area, which is advantageous for heat exchange.

증기 생성부(120)에 의해 생성된 증기는 혼합부(130)로 공급된다. 이때 연료도 몸체부(110)의 외부로부터 혼합부(130)로 공급된다. 보다 구체적으로 증기와 연료는 혼합부(130)의 제1 부분(131)으로 공급된다. 제1 부분(131)은 이와 같이 증기와 연료를 공급받기 위해 내부 공간을 구비한다. 증기와 연료는 제1 부분(131)의 내부 공간으로 공급되면서 확산된다. 이와 같은 확산은 증기와 연료의 혼합을 증진시킨다. The steam generated by the steam generating unit 120 is supplied to the mixing unit 130. At this time, fuel is also supplied from the outside of the body portion 110 to the mixing portion 130. More specifically, the steam and the fuel are supplied to the first portion 131 of the mixing portion 130. The first portion 131 has an internal space for receiving steam and fuel. The steam and the fuel are supplied to the inner space of the first portion 131 and diffused. This diffusion promotes the mixing of steam and fuel.

이와 같은 증기와 연료의 혼합은 혼합부(130)의 제2 부분(132)에서 보다 증진된다. 혼합부(130)의 제2 부분(132)은 제1 부분(131)으로부터 연장되어 점차 좁아지는 부분이다. 즉, 제2 부분(132)은 일종의 노즐과 같은 형상을 가진다. (결국 혼합부는 팽이와 유사한 형상을 가진다.) 제2 부분(132)의 좁아진 말단에는 배출 구멍(136)이 형성된다. 따라서 제2 부분(132)을 따라 배출 구멍(136)으로 배출되는 증기와 연료는 점차 좁아지는 제2 부분(132)으로 인해 서로 확실하게 혼합될 수 있다. Such a mixture of steam and fuel is promoted in the second portion 132 of the mixing portion 130. The second portion 132 of the mixing portion 130 extends from the first portion 131 and gradually becomes narrower. That is, the second portion 132 has the same shape as a kind of nozzle. (Eventually, the mixing portion has a shape similar to that of the top.) A vent hole 136 is formed at the narrowed end of the second portion 132. Therefore, the vapor and fuel discharged into the discharge hole 136 along the second portion 132 can be reliably mixed with each other due to the gradually narrowing second portion 132.

앞서 살펴본 바와 같이 본 실시예에 따른 연료 가습기는 물을 증발시키기 위해 별도의 열원을 구비할 필요가 없다. 즉, 본 실시예에 따른 연료 가습기는 공기극 배기가스와 같이 전체 시스템에서 그대로 배기되는 고온의 가스를 활용하여 별도의 열원 없이 물을 증발시킬 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 연료 가습기를 사용하면 별도의 열원으로 인한 에너지의 소모가 없기 때문에 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the fuel humidifier according to the present embodiment does not need to have a separate heat source for evaporating water. That is, the fuel humidifier according to the present embodiment can evaporate water without using a separate heat source by taking advantage of the high-temperature gas that is exhausted as it is in the whole system like the cathode exhaust gas. Therefore, when the fuel humidifier according to the present embodiment is used, the efficiency of the entire system can be improved because no energy is consumed due to a separate heat source.

그리고 본 실시예에 따른 연료 가습기는 물을 증발시킨 다음에 이를 연료와 혼합시키기 때문에 물을 고압으로 승압시킨 다음에 이를 연료로 분무할 필요가 없다. 즉, 본 실시예에 따른 연료 가습기를 사용하면 물을 승압시킬 필요가 없기 때문에 물의 유량이 적다고 하더라도 용이하게 연료를 가습할 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 연료 가습기를 사용하면 물을 승압시킬 필요가 없기 때문에 물의 승압에 따른 에너지의 소모가 없어 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. The fuel humidifier according to the present embodiment does not need to pressurize the water to a high pressure and then spray it with the fuel because it evaporates the water and then mixes it with the fuel. That is, when the fuel humidifier according to the present embodiment is used, the fuel can be easily humidified even if the flow rate of the water is low since it is not necessary to raise the water. Also, the use of the fuel humidifier according to the present embodiment does not require the water to be boosted, so energy consumption due to the pressure increase of the water is not consumed and the efficiency of the entire system can be improved.

한편, 본 실시예에 따른 연료 가습기는 몸체부(110)의 배출구(112) 측에 가열부(140)를 더 포함할 수 있다. 가열부(140)는 혼합부(130)에 의해 증기와 혼합된 연료를 가스와의 열교환을 통해 가열하는 구성이다. 예를 들어, 연료전지의 경우 연료의 온도가 높으면 개질기에서 일어나는 반응에 유리하다. (개질기에서 일어나는 반응은 열을 필요로 하는 흡열 반응이다.)Meanwhile, the fuel humidifier according to the present embodiment may further include a heating unit 140 on the side of the discharge port 112 of the body 110. The heating unit 140 is configured to heat the fuel mixed with the steam by the mixing unit 130 through heat exchange with the gas. For example, in the case of a fuel cell, a high temperature of the fuel is advantageous for the reaction occurring in the reformer. (The reaction that takes place in a reformer is an endothermic reaction that requires heat.)

따라서 연료는 보다 높은 온도를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 실시예에 따른 연료 가습기는 가열부(140)를 더 포함할 수 있다. 그런데 본 실시예에 따른 가열부(140)는 별도의 열원을 사용하는 것이 아니라, 공기극 배기가스와 같이 전체 시스템에서 그대로 배기되는 고온의 가스를 사용하는 것이기 때문에, 본 실시예에 따른 가열부(140)를 사용하면 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, it is preferable that the fuel has a higher temperature. To this end, the fuel humidifier according to the present embodiment may further include a heating unit 140. However, the heating unit 140 according to the present embodiment does not use a separate heat source but uses a high-temperature gas that is exhausted as it is from the entire system, such as a cathode exhaust gas. Therefore, the heating unit 140 ) Can be used to improve the efficiency of the overall system.

여기서 가열부(140)는 연료를 가열하는 것이기 때문에 액상의 물을 기화시키는 것보다는 적은 에너지를 필요로 한다. 즉, 가열부(140)보다 증기 생성부(120)가 보다 많은 에너지를 필요로 한다. 이에 따라 가열부(140)는 몸체부(110)의 배출구(112) 측에 구비되는 것이 바람직하고, 증기 생성부(120)는 몸체부(110)의 유입구(111) 측에 구비되는 것이 바람직하다. 유입구(111) 측으로 유입되는 가스의 온도가 제일 높기 때문이다. Here, since the heating unit 140 heats the fuel, it requires less energy than vaporizing the liquid water. That is, the steam generating unit 120 requires more energy than the heating unit 140. It is preferable that the heating unit 140 is disposed on the side of the outlet 112 of the body 110 and the steam generating unit 120 is disposed on the inlet 111 of the body 110 . This is because the temperature of the gas flowing into the inlet 111 side is the highest.

그리고 가열부(140)는 몸체부(110)의 내부에서 반복적으로 접힌 파이프 형상을 가지는 것이 바람직하다. 가열부(140)는 가스와의 열교환을 통해 연료를 가열하는 구성이므로 열교환 면적이 넓을수록 유리하다. 따라서 반복적으로 접힌 파이프 형상으로 가열부(140)를 구성하면 열교환 면적을 넓게 확보할 수 있어 열교환에 유리하다. The heating unit 140 may have a repeatedly folded pipe shape in the inside of the body 110. Since the heating unit 140 is configured to heat the fuel through heat exchange with the gas, the larger the heat exchange area is, the more advantageous it is. Therefore, if the heating part 140 is formed in a repeatedly folded pipe shape, it is possible to secure a wide heat exchange area, which is advantageous for heat exchange.

본 실시예에 따른 연료 가습기는 또한 배플부(150)를 더 포함할 수 있다. 배플부(150)는 몸체부(110)의 내면으로부터 몸체부(110)의 길이 방향에 수직한 방향(도 1을 기준으로 상하 방향)으로 연장하여 증기 생성부(120)와 혼합부(130)를 구획하는 구성이다. 이와 같이 증기 생성부(120)와 혼합부(130)가 구획되면 증기 생성부(120)로 유입된 가스가 보다 오래 증기 생성부(120)에 머물 수 있다. 이와 같이 가스가 증기 생성부(120)에 오래 머물면 가스가 증기 생성부(120)로 보다 많은 열을 전달할 수 있기 때문에 증기 생성에 유리하다. The fuel humidifier according to the present embodiment may further include a baffle portion 150. The baffle portion 150 extends from the inner surface of the body portion 110 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the body portion 110 (vertical direction in FIG. 1) to form the steam generating portion 120 and the mixing portion 130, . When the steam generating unit 120 and the mixing unit 130 are partitioned as described above, the gas introduced into the steam generating unit 120 can stay in the steam generating unit 120 for a longer time. If the gas stays in the steam generator 120 for a long time, the gas can generate more heat to the steam generator 120, which is advantageous to steam generation.

이때 배플부(150)는 가스가 통과하는 개구(151)를 가진다. 이와 같은 개구(151)를 통해 가스가 증기 생성부(120) 측으로부터 혼합부(130) 측이나 가열부(140) 측으로 흐를 수 있다. 이때 개구(151)의 위치는 가스의 유동을 고려하여 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 가스가 가능한 증기 생성부(120) 측에 오래 머물 수 있도록 하는 위치에 개구(151)가 형성되는 것이 바람직하다. At this time, the baffle portion 150 has an opening 151 through which the gas passes. Gas can flow from the side of the steam generating section 120 to the side of the mixing section 130 or the side of the heating section 140 through the opening 151. [ At this time, the position of the opening 151 is preferably determined in consideration of the flow of the gas. That is, it is preferable that an opening 151 is formed at a position where the gas can flow into the steam generating section 120 side for a long time.

110: 몸체부 111: 유입구
112: 배출구 120: 증기 생성부
130: 혼합부 131: 제1 부분
132: 제2 부분 136: 배출 구멍
140: 가열부 150: 배플부
151: 개구
110: body part 111: inlet
112: outlet 120: steam generator
130: mixing part 131: first part
132: second portion 136: discharge hole
140: heating part 150: baffle part
151: opening

Claims (8)

가스가 유입되는 유입구와 상기 가스가 배출되는 배출구를 구비하는 몸체부;
상기 몸체부의 내부에 구비되고 상기 몸체부의 외부로부터 물을 공급받아 상기 가스와의 열교환을 통해 증기를 생성하는 증기 생성부; 및
상기 몸체부의 내부에 구비되고 상기 몸체부의 외부로부터 연료를 공급받아 상기 증기 생성부에 의해 생성된 증기와 혼합하는 혼합부를 포함하는 연료 가습기.
A body portion having an inlet through which the gas flows and an outlet through which the gas is discharged;
A steam generator provided in the body and generating water by heat exchange with the gas by receiving water from the outside of the body; And
And a mixing portion provided inside the body portion and mixing with the steam generated by the steam generating portion by receiving fuel from the outside of the body portion.
청구항 1에 있어서,
상기 몸체부의 내부에 구비되고 상기 혼합부에 의해 상기 증기와 혼합된 연료를 상기 가스와의 열교환을 통해 가열하는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method according to claim 1,
Further comprising a heating unit provided in the body and heating the fuel mixed with the steam through the heat exchange with the gas by the mixing unit.
청구항 2에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구는 상기 몸체부의 양단에 각각 구비되며, 상기 증기 생성부는 상기 유입구 측에 구비되고, 상기 가열부는 상기 배출구 측에 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method of claim 2,
Wherein the inlet port and the outlet port are provided at both ends of the body portion, the steam generating portion is provided at the inlet port side, and the heating portion is provided at the outlet port side.
청구항 3에 있어서,
상기 몸체부의 내면으로부터 상기 몸체부의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장하여 상기 증기 생성부와 상기 혼합부를 구획하는 배플부를 더 포함하고, 상기 배플부는 상기 가스가 통과하는 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method of claim 3,
Further comprising a baffle portion extending from an inner surface of the body portion in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the body portion and partitioning the steam generating portion and the mixing portion, wherein the baffle portion has an opening through which the gas passes, .
청구항 1에 있어서,
상기 혼합부는 내부에 공간을 구비하여 상기 연료와 상기 증기를 상기 공간으로 공급받는 제1 부분과, 상기 제1 부분으로부터 연장하여 점차 좁아지는 제2 부분을 포함하며, 상기 제2 부분은 점차 좁아진 말단에 배출 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method according to claim 1,
Wherein the mixing portion includes a first portion having an interior space therein for receiving the fuel and the vapor into the space and a second portion extending from the first portion and becoming narrower and the second portion having an increasingly narrowed end Wherein the fuel humidifier has an exhaust hole in the fuel humidifier.
청구항 1에 있어서,
상기 증기 생성부는 상기 몸체부의 내부에서 반복적으로 접힌 파이프 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method according to claim 1,
Wherein the steam generating portion has a shape of a repeatedly folded pipe inside the body portion.
청구항 2에 있어서,
상기 가열부는 상기 몸체부의 내부에서 반복적으로 접힌 파이프 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method of claim 2,
Wherein the heating portion has a repeatedly folded pipe shape inside the body portion.
청구항 1에 있어서,
상기 가스는 연료극과 공기극을 가지는 연료전지의 공기극으로부터 배기되는 공기극 배기가스인 것을 특징으로 하는 연료 가습기.
The method according to claim 1,
Wherein the gas is a cathode exhaust gas exhausted from an air electrode of a fuel cell having a fuel electrode and an air electrode.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167461A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 주식회사 미코 Vapor generation apparatus and fuel-cell system comprising same
WO2020175930A1 (en) * 2019-02-27 2020-09-03 주식회사 미코 Steam generating device, and fuel cell system including same
WO2024025289A1 (en) * 2022-07-25 2024-02-01 주식회사 미코파워 Steam generating device, and fuel cell system including same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07208143A (en) * 1994-01-14 1995-08-08 Seiichi Watanabe Fluid cooling device
US7858256B2 (en) * 2005-05-09 2010-12-28 Bloom Energy Corporation High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network
DE102007050799B3 (en) * 2007-10-24 2008-10-23 Cfc Solutions Gmbh Device for humidifying and heating fuel gas for fuel cell system, has housing through which gas to be humidified and heated flows on predetermined path

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167461A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 주식회사 미코 Vapor generation apparatus and fuel-cell system comprising same
KR20160123751A (en) * 2015-04-17 2016-10-26 주식회사 미코 Apparatus of generating water vapor and fuel cell system having the apparatus
CN107851821A (en) * 2015-04-17 2018-03-27 美科股份有限公司 Water vapor generation device and the fuel cell system containing it
US10556190B2 (en) 2015-04-17 2020-02-11 Mico Co., Ltd. Apparatus for generating water vapor with heat-retaining medium and fuel cell system having the apparatus
CN107851821B (en) * 2015-04-17 2021-01-26 美科股份有限公司 Water vapor generation device and fuel cell system including the same
WO2020175930A1 (en) * 2019-02-27 2020-09-03 주식회사 미코 Steam generating device, and fuel cell system including same
US11857891B2 (en) 2019-02-27 2024-01-02 Mico Power Ltd. Steam generating device, and fuel cell system including the same
WO2024025289A1 (en) * 2022-07-25 2024-02-01 주식회사 미코파워 Steam generating device, and fuel cell system including same

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