KR20170056512A - 연료전지시스템용 개질기 - Google Patents

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KR20170056512A
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reformer
cell system
gas flow
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앤더스 리줌 코스가드
매즈 방
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세레네르기 에이/에스
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Abstract

연료전지 시스템은 연료전지더미, 자유수소를 생성하기 위하여 촉매 개질기를 통하여 공급되는 메탄올 및 물의 혼합물을 증발하기 위한 증발기를 포함한다. 연료전지더미는 다수의 양성자 교환 막 연료전지들로 구성되고 각 양성자 교환 막 연료전지는 전류를 전송하기 위하여 양극 및 음극 형태의 전극들을 구비한다. 이 시스템은 연료전지시스템을 위하여 강화된 촉매개질기를 제공하는데, 이 촉매개질기는 얇고, 랙 탑재가능한 시스템으로 집적을 위하여 콤팩트한 설계의 개질기를 가능하게 한다.

Description

연료전지시스템용 개질기{A Reformer For A Fuel Cell System}
본 발명은 일반적으로 연료전지에 의해 전기에너지를 발생하는 기술에 관련된 것이다. 특히 본 발명은 연료전지더미, 및 자유 수소 부분을 생성하기 위하여 촉매 개질기를 통하여 공급되는 물과 메탄올의 혼합물을 증발시키기 위한 증발기를 포함하고, 여기서, 연료전지더미는 다수의 양성자 교환 막 연료전지들로 구성되고, 각 연료전지는 전류를 흐르게 하기 위한 양극 및 음극의 형태의 전극들로 구성되며, 자유 수소는 전극들 사이의 전류 흐름에 비례하여 양극에 접촉함에 의해 이온형태로 반응하는 연료전지시스템에 관한 것이다.
전기화학적으로, 연료전지는 원 연료(raw fuel)를 전기 에너지 및 열로 변환하고 원 연료가 계속적으로 공급되는 한 생성을 계속한다.
연료전지들의 기본적 변환기술은 적어도 한 세기 동안 알려져 있지만 최근의 개발과 연료절감 및 친환경 기술의 요구와 함께 르네상스를 맞고 있다. 부가적으로 연료전지 기술은 이동 또는 원격 플랫폼에 전기공급을 위하여 그리고 백업 솔루션(backup solutions)을 위하여 이점이 있다.
간단히 설명하면, 양성자 교환 막 기술을 사용하여, 연료전지는 양극을 형성하는 제1전극을 따라 통과되는 수소의 공급과, 음극을 형성하는 제2전극을 따라 통과되는, 전형적으로 대기로부터 직접 취해지는, 산소의 공급을 필요로 한다. 이 전극들 사이에는 이온-전도층이 배치되는데, 전형적으로 플라티넬(platine) 및 인산을 포함하는 중합체 필름이다. 수소와 산소를 공급함에 의해, 전극들 사이에 전압이 발생하고 전류가 전극들 사이를 흐를 수 있게 되고 전기 소비처에 공급된다. 전류의 인출에 대응하여, 다수의 수소 및 산소 분자들이 반응하고, 이것은 수소이온 및 산소의 배기에 결합될 때 최종산물로서 물을 형성할 것이다. 또한 이 시스템은 열을 발생한다.
필요로 하는 산소공급은 대기중에 포함하고 있는 충분한 량의 산소를 취함에 의해 달성되기 때문에, 연료전지를 사용하기 위한 전체적 필요는 안정적이고 충분한 량의 수소공급을 제공하는 것이다. 수소공급은 크거나 작은 압축실린더로부터 제공될 수 있는데, 이 수소는 고폭발성 가스이기 때문에 저장 및 분배가 중요하다. 수소의 압축은 꽤 에너지 소모가 크고 비록 압축된 형태의 수소조차도 비교적 많은 공간을 차지한다. 좋은 해결책은 보다 안정적 형태의 연료가 많은 량의 수소를 함유하는 합성가스로 변환되는 점에서 직접 수소를 발생하는 것이다.
분배시점에 이점이 있는 합성가스를 함유하는 수소를 생성하기 위하여 메탄올을 사용하는 공정은 이해할 수 있을 것이다. 이 기술은 저 및 고 온 연료전지더미들 둘 모두를 개시하고 있는데, 120℃의 온도가 그 기술들을 분리하는 온도로 통상 이해된다. 보다 상세하게는, 저온 시스템은 통상 대략 70℃의 온도영역에서 그리고 고온 시스템은 대략 160℃의 온도영역에서 이루어진다. 그러나, 양 기술들은 연료를 처리하고 자유 수소를 함유하는 합성가스를 공급하기 위하여 개질기를 요구하는 공정을 적용한다. 처리된 연료는 수중용액인 메탄올로서, 이하에서는 액체연료라 한다. 제1단계로, 히터가 액체연료를 증발시키고 가스를 개질기로 보낸다. 이 개질기는, 액체연료로부터 가열변환된 주로 수소를 함유하고 비교적 큰 량의 이산화탄소와 작은 량의 물 분무 및 일산화탄소를 함유하는 합성가스에 부가하여, 구리를 함유하는 촉매를 포함한다. 이 합성가스는 연료전지에 공급하기 위한 공급연료로 직접 사용가능하다.
개질기의 효과적인 작동을 위하여, 선행기술은, 들어오는 가스가 촉매개질기와의 상호작용 없이 도망갈 수 없고 올바른 합성가스로 개질되도록, 수직으로 서 있는 실체로 구성되는 개질기를 제안하고 있다. 이 설계는 더 콤팩트하고 바람직하게는 교체가능한 랙(rack) 유니트로 설계되는 연료전지시스템을 제작하는데 도전을 받게된다.
따라서, 더 콤팩트한 설계를 달성하기 위하여 개질기의 설계를 개선할 필요가 있다. 또한, 증발기에 의해 배송된, 공급된 가스 혼합물의 전 량이 합성가스로 개질되는 것을 보장하는 신뢰할 만한 개량된 설계의 개질기가 요구된다.
본 발명의 목적은 더 콤팩트하고, 또한 공급된 가스 혼합물의 전 량이 합성가스로 개질되는 것을 보장하는 더 좋은 개질기 설계를 갖는 연료전지시스템을 제공하는 것이다.
수직으로 서 있는 종래기술의 개질기에 있어서, 가스는 가장 낮은 저항으로 통로를 흐른다는 사실이 많은 연구들에서 보여주고 있다. 이것은 전형적으로 개질기 실체의 수직 벽들을 따라 흐르고 있기 때문이다. 구리가 부가되어 있는 카본 알갱이들인 촉매제는 실체에 도포되고, 이것은 수직 벽에서 채널로 흐르는 가스를 안내하고 개질기의 효과를 저하한다. 촉매제의 량은 온도 및 촉매제의 산화에 또한 의존한다. 따라서, 개질기 내에 촉매제의 량의 토핑오프(topping off)조차 이 개질기가 액체연료를 합성가스로 개질하는 최대한의 개질 과정이 달성되는 레벨로 촉매제가 채워지는지 보장할 수 없다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 개시된 연료전지시스템에 개질기의 기술적 구성들을 부가함에 의해 달성된 본 발명에 따른다.
보다 상세하게는, 이 연료전지 시스템은 연료전지더미, 가스의 흐름을 받아들이기 위한 인입구 및 합성가스를 연료전지더미로 전달하기 위한 배출구를 갖고, 촉매제로 충전된 촉매 개질기, 자유수소를 생성하기 위하여 촉매 개질기를 통하여 공급되는 메탄올 및 물의 혼합물을 증발하기 위한 증발기, 연료전지더미는 각각이 전류를 전송하기 위하여 양극 및 음극 형태의 전극들을 구비하고, 전극들 사이의 전류흐름에 비례하여 자유수소가 양극과 접촉함에 의해 이온형태로 반응하는, 다수의 양성자 교환 막 연료전지들로 구성된 연료전지더미를 포함하고, 개질기는 촉매제를 수용하기 위한 적어도 두 챔버들을 포함하고, 이 챔버들 각각은 가스의 흐름을 받아들이는 인입구와 가스의 흐름을 다음 챔버로 또는 개질기의 배출구로 통과시키기 위한 배출구를 구비한다.
실시예에 있어서, 챔버들은 벽들을 챔버들 속으로 삽입함에 의해 실체를 구분함에 의해 제공된다. 이것은 가스를 개질기를 통하여 안내하는 효과를 가지고 가스의 흐름이 촉매제에 노출되고 합성가스로 개질되는 것을 보장한다. 개질기를 통한 통로는 가스의 더 오랜 접촉을 피하고 개질기를 통한 지름길이 되도록 만들어 진다.
실시예에 있어서, 챔버들 사이에 적어도 하나의 개구가 가스흐름의 통로로 역할하기 위하여 제공된다. 벽은 가스흐름을 안내하고 개구는 가스흐름이 시스템을 통하여 의도되는 통로로 흐르는 것을 보장한다. 개구들이 개질기 분리벽들의 상부 및 기저부 양측에 만들어지기 때문에, 가스흐름은 개질기 내에서 위쪽으로 또는 아래쪽으로 안내될 수 있고 따라서 공간을 덜 차지하고 가스가 개질기 촉매제에 충분히 노출되어 합성가스로 개질된다.
다른 실시예에 있어서, 개구들은 개질기 모듈 내에서 벽들의 확장을 제한하도록 제공된다. 상세하게는, 분리를 위한 벽들이 개질기 실체의 상부로부터 아래로 돌출하도록 또는 실체의 기저부로부터 위로 돌출하도록 구성된다.
개질기모듈을 통한 가스흐름의 통로를 연장하기 위하여, 개질기의 챔버들을 제공하기 위한 벽들은 이리저리 지그재그 통로(zig-zagging path)의 형태로 형성된다. 달성되는 효과는 시스템을 통한 가스흐름의 통로를 연장시키고 촉매제에 대한 노출을 더 좋게한다. 또 다른 효과는 가스흐름을 벽들로부터 떨어져서 촉매제 물질의 중간으로 안내하고 따라서 촉매제에 대한 노출을 더 좋게한다. 종합적인 결과는 연료를 합성가스로 개길하는데 더 좋은 결과를 얻는다.
부가적으로, 실시예에 있어서 가스흐름을 둘 이상의 병행통로로 분리하는 분리벽들은 통로 속으로 삽입되고 촉매제에 대한 가스의 노출을 향상시키고 수소가 풍부한 합성가스의 생산을 향상시킨다. 이 분리벽들은 또한 가열소자로서의 역할도 한다.
다른 실시예에 있어서, 벽들은 채널이 직접 수직의 형태로 형성된다. 이것은 가스흐름의 긴 통로를 제공하는 효과를 갖는다. 채널의 수직방향은 또한 가스흐름이 촉매제 물질의 중간으로 안내하는 통로로 흐르게 하는 것을 돕는다.
다른 실시예에 있어서, 벽들은 채널이 직접 수직이 아닌 방향을 갖는 형태로 형성된다. 채널의 연장은 개질기의 직접 수직부분들이 직접 수직방향이 아닌 가로부분들에 의해 상호연결될 필요가 있다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 채널의 직접 수직부분이 아닌 부분들의 효과는 가스흐름을 촉매제물질의 중앙부분으로 안내하는 것이다.
실시예에 있어서, 벽들은 채널의 부분들이 직접 수직이거나, 선택적으로는 직접 수직이 아닌 부분들의 형태로 형성된다. 이 구성은 가스흐름이 촉매제에 노출되어 더 많은 량의 증발된 가스를 합성가스로 개질하기 위하여 채널의 중간으로 가스흐름을 안내하는 것이다.
실시예에 있어서, 벽들은 채널이 직접 수평으로부터 각이 지거나 또는 수직방향의 통로를 따르는 형태로 형성된다. 따라서, 통로는 가스흐름을 채널의 중앙으로 향하여 안내하고 가스는 더 많이 촉매제에 노출된다.
또한, 벽들은 직선을 형성하거나 또는 곡선 또는 기하학적으로 도시된 선으로 형성될 수 있다.
보다 상세히는, 채널은 가스흐름이 가능한 한 많이 촉매제에 노출되는 것을 보장하면서 채널 또는 챔버의 중앙을 향하여 안내되도록 형성되는 벽들을 구비한다.
또 다른 실시예에 있어서, 벽들은 개질기 실체의 인입구로부터 배출구까지 가스흐름의 여정을 최대화하기 위하여 돌출벽들을 포함하고 있다. 이 돌출벽들의 적용은 분노통로의 설치를 피하고, 가스흐름이 촉매제에 노출되며 연료를 합성가스로 개질하는 공정을 향상시키게 된다.
다른 실시예에 있어서, 벽들은 가스흐름을 챔버들의 벽들로 부터 떨어져 안내되도록 노즈의 형태인 돌출소자들을 포함하고 있다. 가스흐름이 벽들로부터 떨어져서 촉매제물질의 중간을 향하여 안내되기 때문에, 그 가스는 촉매제에 노출되어 연료를 합성가스로 개질하는 과정을 강화시키는 것을 보장한다.
개질기 하우징은, 설명한 바와 같이, 분무화(세분화)된 메탄올을 수소가 풍부한 합성가스로 개질하기 위하여 열 및 촉매제를 사용한다. 설명한 모든 벽들을 포함하는 이 하우징은 따라서 열 에너지를 처리과정으로 전도하는 가열소자로서의 역할을 갖는다.
설명된 실시예들은 가스흐름이 가능한 한 많이 촉매제에 노출되는 개질기를 구성하는 전체 목적에 부합되게 단독으로 또는 조합될 수 있고, 따라서 만약 있다면 비-개질된 가스의 함량이 매우 제한적인 합성가스를 생성하게 된다. 고 품질의 개질된 합성가스를 이용함에 의해, 연료전지더미의 작동은 더 신뢰할 수 있고 효과적이 된다.
특히 이 시스템의 구성은 부품들이 모듈식으로 시스템에 함께 설치되는 모듈들로 형성되어 있다. 개질기모듈은 이점 있게, 재료의, 바람직하게는 알루미늄의 한 조각으로 형성되고, 이것의 일 측면상에는 채널들을 형성하는 벽들에 의해 제공되는 설명된 통로들과 함께 개질기의 공동을 구비하고, 다른 면상에는 다른 측면으로부터 열 에너지를 취하기 위한 열흡수/전도핀들(fins)이 구비되어 있다. 액체연료의 증발을 제공하기 위해 흡수되는 열 에너지는 폐가스 버너의 배기가스로부터 공급될 수 있다. 만약 폐가스버너로부터의 배기가스가 증발기모듈의 핀들을 따라 전부 또는 일부 보내진다면 시스템은 보다 좋은 효율을 달성한다. 이 모듈들은 다양한 제조방법을 사용하여 물리적으로 만들어질 수 있는데, 예를 들면 다이-캐스팅(die-casting) 또는 기계가공에 의해 모듈의 채널들을 조각함에 의해 만들어질 수 있다.
개질기모듈은, 설명된 바와 같이, 바람직하게는 알루미늄으로 만들어질 수 있지만, 세라믹물질은 물론 철 합금, 스테인레스 스틸, 마그네슘과 같은 다른 열전도물질을 사용하여 만들 수도 있다.
본 발명의 연료전지시스템은 더 콤팩트하고, 또한 공급된 가스 혼합물의 전 량이 합성가스로 개질되는 것을 보장하는 더 좋은 개질기 설계를 갖는다.
도 1은 연료전지 시스템의 설명도이고,
도 2는 분무된(세분화된) 액체연료를 합성가스로 개질하기 위한 개질기 모듈의 설명도이다.
도 1은 연료전지더미(2), 연료전지더미(2)가 전류의 안정적 흐름을 생성하도록 개질연료를 연료전지더미(2)에 공급하기 위한 다수의 지지모듈들을 포함하는 연료전지 시스템(1)을 보여준다. 연료전지더미(2)에 제공된 그러나 전류로 변환되지 않은 과잉의 가스가 폐가스버너(3)로 주입된다. 배기가스는 500℃의 온도영역 내에서 정상작동조건 하에 있고 에너지함량은 연료전지더미(2)에 연료공급을 위한 합성가스를 준비하기 위하여 재순환된다. 보다 상세하게는, 배기가스는 열교환기모듈(4)을 통해 보내지는데, 이 열교환기모듈(4)은 배기가스로부터 열을 제거하고 그 열을 이웃하는 모듈 여기서는 증발기모듈(5)로 전달한다.
액체연료, 즉 메탄올 및 물의 혼합물은 연료전지더미(2)에 사용되도록 자유 수소를 함유하는 합성가스로 처리된다. 증발기모듈(5)에 있어서, 연료는 액체연료의 두 단계로 분무화되고 증발된다. 또한, 증발된 가스는 증발된 가스가 많은 량의 자유 수소를 함유하는 합성가스로 개질되는 촉매 개질기 모듈(6)로 보내진다. 촉매 개질기 모듈(6)은, 연료전지더미(2)에 직접 사용가능한 증발된 액체연료로부터 합성가스로의 열 변환에 부가하여, 구리를 함유하는 촉매제를 포함하고 있다. 연료전지더미(2) 및 폐가스버너(3)의 배기열은 증발기모듈(5) 및 촉매 개질기모듈(6) 내의 채널들을 통하여 주입된다. 촉매 개질기모듈(6) 안에 요구되는 온도가 가장 높고, 따라서 촉매 개질기 모듈(6)이 폐가스버너(3) 뒤에 직접 배치된다. 배기채널의 후 단계에서 증발기모듈(5)은 액체연료를 가스로 증발시키기 위하여 배기가스로부터 열을 제거한다.
도 2는 개질기(7)를 포함하는 개질기모듈(6)을 도시하고 있다. 이 개질기모듈은 수직으로 서 있는 위치를 보여주는데, 여기서 작업시스템의 방향은 시계 반대방향으로 90°각이져 있다. 즉, 참조번호 6이 이 시스템의 상단을 가르치고 있다.
선행기술 시스템들의 작업시스템에 있어서 시스템방향은 수직으로 서 있는 위치이고, 가스는 기저부로부터 상부로 흘러가고 개질기(7) 컨테이너 내의 촉매제의 량에 노출된다. 단점으로 설명한 바와 같이, 이 시스템은 수직방향으로 많은 공간을 차지하고 가스의 흐름이 촉매제에 충분히 노출되지 못하고 따라서 합성가스로 충분히 개질되지 않는다. 불충분한 품질의 합성가스는 연료전지시스템의 전체수행에 부정적 영향을 미친다.
도 2에 도시된 바와 같은 개질기모듈(6)은 세분화(분무화)되고 증발된 액체연료를 컨테이너(8) 내의 촉매제(10)에 의해 합성가스로 개질시키기 위하여 공급하기 위한 인입구(9)를 갖는 컨테이너(8)를 포함하는 개질기(7)를 구비한다. 또한, 합성가스를 배출하기 위한 배출구(11)도 구비된다. 도 2의 도면 각도 때문에, 배출구가 보이지는 않지만 참조번호가 가르치는 위치에 있다. 합성가스는 직접 연료전지더미(2)로 보내진다.
개질기모듈(6) 및 컨테이너(8)는, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 긴 육면체로 형성된다. 도 2에서는 개질기(7)의 내벽 구조만 보여주고 있다. 이 개질기의 특징은 인입구(9)로부터 배출구(11)로의 통로가 오르내리고 따라서 공급된 액체, 분무 또는 증발된 가스가 촉매제(10)에 많이 노출되기 위하여 가스의 흐름의 긴 여정을 달성하도록 통로가 길게 되는 것이다. 컨테이너(8)를 챕버들로 구분하기 위하여, 벽들(12)이 삽입된다. 이 벽들(12)은 본 실시예에 있어서는 컨테이너(8)의 상부 또는 기저부 어느 것으로부터도 삽입되어 있지만, 전체 길이를 가질 수 있고 챔버들 사이에 관통공이 제공될 수도 있다. 이 관통공은 가스의 흐름이 컨테이너(8) 내에서 촉매제(10)에 더 많이 노출되는 것을 돕는 특정통로로 가스를 흐르게 힘을 가하는 특정지점들에 만들어질 수 있다. 또한, 분리벽들(13)이 컨테이너(8) 내에서 가스의 흐름을 분리된 흐름으로 분리하기 위하여 삽입될 수 있다. 또한, 벽들(12) 및 분리벽들(13)은 촉매제(10) 및 공급된 가스를 합성가스로의 반응이 일어날 수 있는 온도로 가열하기 위한 가열소자로서의 기능을 수행한다. 벽들(12) 및 분리벽들(13)은 본 실시예에 있어서 직접 수직으로 방향을 잡은 것을 보여주고 있다. 그러나, 벽들의 방향은 모든 방향들로 될 수 있고 이 벽들(12) 및 분리벽들(13)은 직선이 아닌 어떤 적절한 패턴, 예를 들면 나선형 또는 미로 형을 형성하는 식으로 절곡될 수도 있다. 또한, 이 벽들(12) 및 분리벽들(13)은 돌출벽들(14)을 구비할 수도 있는데, 이 돌출벽들(14)은 촉매제(10) 또는 가스에 열 에너지를 전달하는 것을 강화한다. 또한, 돌출벽들(14)은 가스흐름의 여정을 지연시키는 것을 돕고 따라서 촉매제에의 더 큰 노출 범위를 제공한다. 이것은 보다 더 좋은 품질의 합성가스를 제공하고 전체 시스템의 이행을 더 좋게 한다. 또한, 돌출벽들(14)은 가스의 흐름을 벽들로부터 떨어져서 통로의 중앙으로 안내하는 역할을 하는 노즈(15)를 형성할 수 있고, 여기서 가스흐름은 촉매제(10)에 더 노출된다. 이 노즈(15)는 곧은 수직라인으로 시작해서 각이 진 라인이 뒤따르는 형상이나 또는 그 반대의 형상을 가질 수 있다. 또한, 노즈는 두 개의 각이진 라인들로 이루어질 수 있고 또는 벽들로부터 떨어져서 가스의 흐름을 안내할 수 있는 의도의 어떠한 형상으로도 될 수 있다. 노즈(15)의 많은 예들이 도 2에 도시되어 있다.
시스템의 이해를 위하여, 시스템 부품들은 종래의 스크류 및 볼트에 의해 고정될 수 있는 것들을 모듈로서 만들어졌다. 통로들 예를 들면 배기가스용 통로는 가능한 한 많은 열 에너지를 취하고 시스템의 고효율을 얻도록 하기 위하여 모듈로부터 모듈로 이어진다. 따라서, 모듈들은 도 1에 도시된 바와 같이 증발기모듈(5) 및 개질기모듈(6) 사이를 가스켓을 사용하여 연결할 수 있다.
이 모듈들은 재료의 바(bar)를 기계가공에 의해 만들어질 수 있지만 또한 다이-캐스팅, 압출, 소결가공 등에 의해 만들어질 수 있다. 본 실시예에 있어서, 증발기모듈은 알루미늄 바를 사용하여 바의 제1면 상에 증발기용 채널들을 조각하여 제공된다. 바의 다른 면은 버너 배기가스로부터의 열 에너지를 취하기 위한 핀들(fins)이 제공된다.
본 발명에 의해 제공된 것은 연료전지시스템용 향상된 촉매개질기이고, 이것은 얇고 랙 탑재가능한 시스템으로 집적하는데 콤팩트한 개질기의 설계를 가능하게 한다. 이러한 새로운 설계와 함께, 선행기술의 촉매개질기의 단점을 제거하고, 세련된 방법으로 시스템을 통한 특정 통로를 제공하는 역할을 하는 촉매제용 컨테이너가 제공되며, 이것은 가스의 흐름이 가능한 한 많이 촉매제에 노출되어 합성가스로 개질되는 것을 보장한다.
1: 연료전지시스템 2: 연료전지더미
3: 버너 4: 열교환기 모듈
5: 증발기모듈 6: 촉매개질기모듈
7: 개질기 8: 컨테이너
9: 인입구 10: 촉매제
11: 배출구 12: 벽
13: 분리벽 14: 돌출벽
15: 노즈

Claims (13)

  1. - 연료전지더미,
    - 촉매제로 충진되고, 가스흐름을 받아들이는 인입구와 합성가스를 연료전지더미로 이송하기 위한 배출구를 갖는 촉매 개질기,
    - 자유수소를 생성하기 위하여 촉매 개질기를 통하여 공급되는 메탄올 및 물의 혼합물을 증발하기 위한 증발기,
    - 각 연료전지는 전류를 전송하기 위하여 양극 및 음극 형태의 전극들을 구비하고, 전극들 사이의 전류흐름에 비례하여 자유수소가 양극과 접촉함에 의해 이온형태로 반응하는, 다수의 양성자 교환 막 연료전지들로 구성된 연료전지더미를 포함하는 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 개질기는 촉매제를 수용하기 위한 적어도 두 개의 챔버들을 포함하고, 각 챔버는 가스흐름을 받아들이는 인입구 및 가스흐름을 다음 챔버 또는 개질기의 배출구로 통과시키기 위한 배출구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 챔버들은 벽들의 삽입에 의해 챔버들로 하나의 실체가 분리되어 제공되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 벽에는 가스흐름을 위한 통로로 역할하는 적어도 하나의 개구가 챔버들 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 분리를 위한 벽들은 실체의 위로부터 아래로 돌출되거나 또는 실체의 기저로부터 위로 돌출하면서 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 챔버들은 이리저리 지그재그형 통로(zig-zagging path)로 제공되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  6. 제2항에 있어서, 가스흐름을 둘 이상의 병행통로들로 분리하는 분리벽들은 통로 속으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  7. 제 2항에 있어서, 벽들은 채널부분들이 직접 수직의 형태로, 선택적으로는 직접 수직이 아닌 부분들의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  8. 제 2항에 있어서, 벽들은 채널이 직접 수평으로부터 각이 지거나 또는 수직방향의 통로를 따르는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  9. 제 2항에 있어서, 벽들은 직선을 형성하거나 또는 곡선 또는 기하학적으로 도시된 선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  10. 제 2항에 있어서, 벽들은 가스흐름이 챔버의 중앙을 향하여 안내되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  11. 제 2항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 벽들은 개질기 실체의 인입구로부터 배출구까지 가스 흐름의 여정을 최대화하기 위하여 돌출벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  12. 제 2항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 벽들은 가스흐름을 챔버들의 벽들로 부터 떨어져 안내되도록 노즈의 형태인 돌출소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
  13. 제 2항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 벽들은 개질되기 위한 가스를 가열하기 위한 가열소자로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
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