KR20200020517A - 연료전지 차량의 물 재순환 장치 및 그를 포함하는 연료전지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 연료전지 차량의 물 재순환 장치는, 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스가 유통되도록 마련되는 배기관과 연결되는 물 유입구와, 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스를 가습하기 위한 가습기와 직접 또는 간접적으로 연결되는 물 배출구와, 물 유입구를 통해 배기관으로부터 유입된 물이 물 배출구를 통하여 가습기로 유입되도록 하기 위해, 물 유입구와 물 배출구를 연결하는 물 재순환유로를 포함한다. 물 유입구는 배출가스가 물 유입구로 유입되어 압력조절기의 압력조절기능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 배기관 내에서의 배출가스의 유동 방향을 기준으로, 압력조절기보다 하류측에서 배기관과 연결되고, 압력조절기는 배기관에 설치되어 배출가스의 압력을 조절한다.

Description

연료전지 차량의 물 재순환 장치 및 그를 포함하는 연료전지 시스템{WATER RE-CIRCURATION APPARATUS FOR FUEL CELL VEHICLE AND FUEL CELL SYSTEM INCLUDING THEREOF}

본 발명은 연료전지 차량의 물 재순환 장치 및 그를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.

연료전지 시스템은 연속적으로 공급되는 연료의 화학적인 반응으로 전기에너지를 계속적으로 생산해 내는 시스템으로써, 지구환경문제를 해결할 수 있는 대안으로서 지속적인 연구개발이 이루어지고 있다.

연료전지 시스템은 사용되는 전해질의 종류에 따라서 인산형 연료전지(PAFC; phosphoric acid fuel cell), 용융탄산염형연료전지(MCFC; molten carbonate fuel cell), 고체산화물형 연료전지(SOFC; solid oxide fuel cell), 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC; polymer electrolyte membrane fuel cell), 알칼리형 연료전지(AFC; alkaline fuel cell) 및 직접 메탄올 연료전지(DMFC) 등으로 분류될 수 있고, 사용되는 연료의 종류와 함께 작동온도, 출력범위 등에 따라서 이동전원용, 수송용, 분산발전용 등의 다양한 응용분야에 적용될 수 있다.

이중, 고분자 전해질형 연료전지는 내연기관을 대신하도록 개발되고 있는 수소차(수소연료전지 자동차) 분야에 적용되고 있다.

수소차는 수소와 산소의 화학반응을 통해 자체 전기를 생산하고 모터를 구동하여 주행하도록 구성된다. 따라서, 수소차는 수소(H₂)가 저장되는 수소탱크(H₂ Tank), 수소와 산소(O₂)의 산화환원반응을 통해 전기를 생산해내는 스택(FC STACK: Fuel Cell Stack), 생성된 물을 배수하기 위한 각종 장치들뿐만 아니라 스택에서 생산된 전기를 저장하는 배터리, 생산된 전기를 변환 및 제어하는 컨트롤러, 구동력을 생성하는 모터 등을 포함하는 구조를 갖는다.

한편, 스택에서 생성되는 물은 불순물이 적은 순수한 물에 가까워, 차량의 부품에 닿을 경우 쉽게 부식이 발생하게 되고, 수소를 함유한 물이 수소농도감지센서에 닿을 경우 차량의 셧다운이 발생할 가능성도 있는 문제점이 있다.

또한, 물이 차량 외부로 버려지게 되면, 미관상 좋지 못한 문제점도 있어, 차량의 외부로 배출되는 물을 저감시키되, 이를 활용할 수 있는 기술이 필요하다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 배기계를 통하여 배출되는 물을 연료전지 시스템으로 재순환시켜 배출되는 물량을 저감시키되 이를 이용해 가습 효과를 향상시키는데 주목적이 있다.

또한, 본 발명은 위의 과제를 해결함과 동시에 기존의 연료전지 시스템의 기능을 떨어뜨리지 않는 물 재순환 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

또한, 차량의 외부로 배출되는 물은 외관상 안 좋을 뿐만 아니라, 보행자의 미끄러짐에 의한 사고가 발생 가능한 환경을 조성하게 되며, 특히 겨울철의 경우 물이 결빙되어 위험하게 되는 문제점이 있는데, 본 발명은 위와 같은 문제를 해결하는 것에도 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 차량의 물 재순환 장치는, 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스가 유통되도록 마련되는 배기관과 연결되는 물 유입구와; 상기 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스를 가습하기 위한 가습기와 직접 또는 간접적으로 연결되는 물 배출구와; 상기 물 유입구를 통해 상기 배기관으로부터 유입된 물이 상기 물 배출구를 통하여 상기 가습기로 유입되도록 하기 위해, 상기 물 유입구와 상기 물 배출구를 연결하는 물 재순환유로를 포함한다.

상기 물 유입구는 배출가스가 상기 물 유입구로 유입되어 압력조절기의 압력조절기능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동 방향을 기준으로, 상기 압력조절기보다 하류측에서 상기 배기관과 연결된다.

상기 압력조절기는 상기 배기관에 설치되어 배출가스의 압력을 조절하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템은, 연료전지 스택과; 상기 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스를 가습하기 위해 마련되는 가습기와; 상기 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스의 압력을 조절하기 위해, 상기 배출가스가 유통되도록 마련되는 배기관에 설치되는 압력조절기와; 상기 배기관의 내부의 물을 상기 가습기로 안내하기 위해 마련되는 물 재순환 장치를 포함한다.

상기 물 재순환 장치는 상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동 방향을 기준으로, 상기 압력조절기보다 하류측에서 상기 배기관에 연결되는 물 유입구와; 상기 가습기와 직접 또는 간접적으로 연결되는 물 배출구와; 상기 물 유입구와 상기 물 배출구를 연결하는 물 재순환유로를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 배기계를 통하여 차량의 외부로 배출될 물을 물 재순환 장치를 이용해 가습기로 재순환 시킴으로써, 차량의 외부로 배출되는 물량을 저감시킬 수 있다.

둘째, 가습기로 물을 재순환 시킴으로써, 가습기의 가습 성능의 향상을 도모할 수 있다.

셋째, 배기관과 연결되는 물 유입구의 위치를 적절히 배치시킴으로써, 압력조절기의 성능 저하를 방지하면서도 배기관으로부터 물 재순환유로로 물을 효과적으로 끌어올 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 재순환 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 재순환 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물 재순환 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 2 내지 도 4의 메쉬부재를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 재순환 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

본 실시예에 따른 연료전지 시스템은 연료전지 스택(10), 가습기(20), 압축기(30), 공기차단기(40), 압력조절기(50), 및 물 재순환 장치(100)를 포함한다.

연료전지 스택(10)은 전해질막, 전해질막의 양측에 배치되는 한 쌍의 전극인 캐소드 전극과 애노드 전극으로 이루어진 연료전지 셀(cell)이 적층되어, 수소와 산소의 전기 화학적 반응으로 전력을 생성한다.

연료전지 시스템의 기동 중에는 연료전지 스택(10)의 캐소드 전극으로 산소를 포함한 공기가 공급되고, 연료전지 스택(10)의 애노드 전극으로 수소가 공급된다. 이때, 공기와 수소는 반응에 적절한 고온 상태로 히팅되어 연료전지 스택(10)으로 공급될 수 있다. 또한, 연료전지 스택(10)은 화학적 반응을 위해 일정 습도 이상으로 유지되는 것이 필요한데, 이를 위해 공기는 가습되어 연료전지 스택(10)으로 공급될 수 있다.

가습기(20)는 연료전지 스택(10) 내부로 유입되는 유입가스의 습도를 높이는 기능을 한다. 연료전지 스택(10) 내부의 습도 상태에 따라 가습량을 조절하기 위해, 유입 가스 중에 일부는 가습기(20)로 유입되고 나머지 일부는 바이패스 유로를 통해 스택으로 곧바로 유입되도록 구성하기도 한다.

가습기(20)는 가습기의 외관을 형성하는 바디, 가습막들, 공급부를 포함할 수 있다.

바디는 가습막들이 설치되는 내부공간을 마련할 수 있다.

가습막들은 내부에 유입가스가 유통되게 마련될 수 있다. 가습막들은 중공사막으로 구비되어, 중공사막을 통하여 수분은 통과가 가능하되 가스는 통과가 가능하지 않게 마련될 수 있다. 이를 통해, 가습기(20)의 내부에 유입가스와 배출가스가 함께 유통되되, 서로 혼합되지 않으면서 배출가스의 수분이 유입가스로 전달될 수 있다.

공급부는 연료전지 스택(10)에서 배출되는 배출가스가 가습기(20)의 내부 공간으로 유입되도록 안내할 수 있다.

이와 같이 구성되는 가습기(20)는 연료전지 스택(10)에서 배출되는, 상대적으로 다습한 배출가스를 이용해 연료전지 스택(10)으로 유입되는, 상대적으로 건조한 유입가스를 가습시킬 수 있다.

압축기(30)는 흡입한 공기를 압축시켜 연료전지 스택(10)으로 공급하는 역할을 한다. 공기가 연료전지 스택(10)의 내부 유로를 통과하기 위해서는 일정 압력 이상으로 가압되는 것이 필요한데, 이를 위해 압축기(30)가 구비된다.

공기차단기(40)는 연료전지 스택(10)의 외부에서 연료전지 스택(10)으로 유입되는 연료 및 공기를 차단하고, 연료전지 스택(10)의 내부에서 외부로 배출되는 배출가스를 차단하는 기능을 한다.

예를 들면, 공기차단기(40)는 연료전지 스택(10)의 작동이 중지되면, 연료전지 스택(10)으로 연료(수소) 및 공기가 유입되지 않도록 차단하고, 연료전지 스택(10)의 내부에서 외부로 배출가스가 배출되지 않도록 차단할 수 있다.

일 실시예에서, 공기차단기(40)는 스택 바이패스 유로를 더 포함하여, 배출가스의 수소농도 저감일 필요할 때 스택에 필요한 공기 외에 더 많은 유량이 배기로 유입되도록 제어될 수 있다.

압력조절기(50)는 배출가스가 유통되는 유로의 단면적을 조절함으로써, 배출가스의 압력을 조절하는 기능을 한다.

도 2를 참조하면, 압력조절기(50)는 배기관(70) 내에 축회전 가능하게 설치되는 밸브 디스크와, 밸브 디스크에 구동력을 제공하는 모터(미도시)를 포함할 수 있다.

예를 들면, 밸브 디스크가 배출가스의 유동 방향(도 2의 EXHAUST GAS의 방향 참조)에 수직을 이루도록 위치하면, 배출가스의 유로를 막게 되어 배기관 내부의 배출가스의 압력이 증가하게 되고, 반대로 밸브 디스크가 배출가스의 유동방향과 평행하게 위치하면, 밸브 디스크에 의해 배출가스가 받는 유동 저항이 최소가 되어 배기관 내부의 배출가스의 압력이 감소될 수 있다.

밸브 디스크는 배출가스의 유동 방향(도 2의 EXHAUST GAS의 방향 참조)을 기준으로 0도 내지 90도로 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 위치 감지센서가 연결되어 위치가 감지될 수 있다.

물 재순환 장치(100)는 배출가스가 유통되는 배기관(70)으로부터 유입되는 물을 가습기(20)의 내부로 재순환시키는 기능을 수행하기 위한 장치이다.

물 재순환 장치(100)는 물 유입구(110), 물 배출구(120), 및 물 재순환유로(130)를 포함한다.

물 유입구(110)는 연료전지 스택(10)에서 배출되는 배출가스가 유통되도록 마련되는 배기관(70)과 연결될 수 있다.

물 배출구(120)는 연료전지 스택(10)으로 유입되는 유입가스를 가습하기 위한 가습기(20)와 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.

물 재순환유로(130)는 물 유입구(110)를 통해 배기관(70)으로부터 유입된 물이 물 배출구(120)를 통하여 가습기(20)로 유입되도록 하기 위해, 물 유입구(110)와 물 배출구(120)를 연결할 수 있다.

종래에는 연료전지 차량은 연료전지에서 생성되는 물이 배기관을 타고 흘러 차량의 외부로 배출되는데, 이와 같이 차량의 외부로 배출되는 물에 의해 차량의 주변이 불결해지거나, 보행자 등의 안전에 영향을 미치는 문제점이 존재하였다.

또한, 연료전지에서 생성된 물은 불순물이 적은 순수한 물에 가깝기 때문에, 차량의 부품에 닿을 경우 쉽게 부식이 발생하게 되고, 물에 수소가 포함되어 배출됨으로써 수소농도감지센서에 의해 감지되어 차량의 셧다운이 발생될 가능성도 있는 문제점이 존재하였다.

본 실시예에 따른 물 재순환 장치는 연료전지 시스템을 통과한 후 배기계를 통하여 연료전지 차량의 외부로 배출될 물을 연료전지 시스템으로 재순환시켜, 물 배출량을 저감함과 동시에 가습기의 성능을 향상시키기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 물 재순환장치는, 배기관으로 흐르는 물을 연료전지 시스템으로 재순환시키기 위해, 배기관과 연결되는 물 유입구와, 가습기와 직접 또는 간접적으로 연결되는 물 배출구와, 물 유입구 및 물 배출구를 연결하는 물 재순환 유로를 포함하는 것에 기본적인 특징이 있다.

본 실시예에 따른 물 재순환 장치(100)의 특징을 이하에서 보다 상술한다.

도 2를 참조하면, 물 유입구(110)는 배출가스가 물 유입구(110)로 유입되어 압력조절기(50)의 압력조절기능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 배기관(70) 내에서의 배출가스의 유동 방향(도 2의 EXHAUST GAS 화살표 참조)을 기준으로, 압력조절기(50)보다 하류측에서 배기관(70)과 연결될 수 있다. 즉, 가습기(20)에서 배출된 배출가스는 압력조절기(50)와 만난 이후에 물 유입구(110)를 만나도록, 물 유입구(110)가 마련될 수 있다.

만일, 배기관(70) 내에서의 배출가스의 유동 방향(도 2의 EXHAUST GAS 화살표 참조)을 기준으로, 물 유입구(110)가 압력조절기(50)보다 상류측에 위치하게 되면(즉, 물 유입구(110)가 압력조절기(50)보다 가습기(20)의 출구단에 가깝게 위치하게 되면), 가습기(20)에서 배출되어 배기관(70)으로 유통되는 배출가스 중의 일부가 물 유입구(110)로 유입될 수 있다. 이 경우, 압력조절기(50)가 배출가스의 압력을 높이기 위해 배출가스의 유로 단면적을 줄이더라도, 압력조절기(50)보다 상류측에 위치한 물 유입구(110)로 배출가스가 빠져나가게 되므로, 물 유입구(110)가 없는 경우와 비교했을 때 압력조절기(50)에 의한 배출가스의 압력조절기능이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 압력조절기(50)의 압력조절기능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 물 유입구(110)는, 배기관(70) 내에서의 배출가스의 유동 방향(도 2의 EXHAUST GAS 화살표 참조)을 기준으로, 압력조절기(50)보다 하류측에 위치하는 것이 바람직하다. 다만, 물 유입구(110)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니고, 물 유입구(110)에 의해 압력조절기(50)의 압력조절기능의 저하가 미미하다면, 압력조절기(50)보다 상류측에 위치하는 것도 가능하다.

일 실시예에서, 물 유입구(110)는 배기관(70)의 내부에 설치되는 제1 메쉬부재(61a)와 압력조절기(50)의 사이에 마련될 수 있다.

제1 메쉬부재(61a)는 배출가스 중에 포함된 물의 응결을 유도하기 위해 배기관(70)의 내부에 설치되는 것으로서, 가스가 통과 가능하도록 메쉬(mesh) 구조를 포함할 수 있다.

제1 메쉬부재(61a)는 배기관(70) 내에서의 배출가스의 유동방향(도 2의 EXHAUST GAS의 방향 참조)을 기준으로 압력조절기(50)보다 하류측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 메쉬부재(61a)는, 배기관(70)을 기준으로, 가습기(20)의 출구단으로부터 압력조절기(50)까지의 거리보다 가습기(20)의 출구단으로부터 제1 메쉬부재(61a)까지의 거리가 더 멀도록 배치될 수 있다.

제1 메쉬부재(61a)는 물의 응결이 효과적으로 이루어지도록 하기 위해, 메탈(metal) 재질로 구성될 수 있다.

또한, 제1 메쉬부재(61a)는 배기관(70)을 통해 유통되는 배출가스의 유속을 늦추고 터뷸런스(turbulence)를 저감시킴으로써, 배기계에서 발생되는 소음을 저감시키는 기능도 수행할 수 있다.

연료전지 시스템은 제2 메쉬부재(61b)를 더 포함할 수 있다.

제2 메쉬부재(61b)는 배기관(70)의 내부에서 유동하는 배출가스로 인한 소음을 저감시키기 위해, 배기관(70)의 내부에 설치될 수 있다. 또한, 제2 메쉬부재(61b)는 배출가스 중에 포함된 물의 응결을 유도할 수 있다.

제2 메쉬부재(61b)는 배기관(70) 내에서의 배출가스의 유동 방향을 기준으로, 압력조절기(50)보다 상류측에 배치될 수 있다. 즉, 제2 메쉬부재(61b)는 배기관(70) 상에서, 압력조절기(50)보다도 가습기(20)의 출구단에 더 가깝게 배치될 수 있다.

제2 메쉬부재(61b)에 대하여는 제1 메쉬부재(61a)에 관한 설명이 적용될 수 있다.

물 유입구(110)는 배기관(70)의, 중력 방향을 기준으로, 하측에 연결되어, 배기관(70)으로부터 물 유입구(110)로 물의 유동이 원활하도록 할 수 있다.

물 배출구(120)는 가습기(20)와 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 물 배출구(120)가 가습기(20)와 직접적으로 연결되는 경우를 예로써 설명하고, 물 배출구가 가습기와 간접적으로 연결되는 실시예들에 대해서는 제 3 및 제 4 실시예에서 후술하기로 한다.

물 배출구(120)는 가습기(20)의 내부에 마련되는 공간인 물 수용공간(140)에 연결될 수 있다.

물 수용공간(140)은 물 배출구(120)에서 토출되는 물을 가습기(20), 보다 상세히는 가습공간(21)로 유입되기 전에 임시로 수용하는 공간으로 정의될 수 있다.

물 수용공간(140)은 가습기(20)의 내부에 마련되는 공간으로서, 가습기(20)의 내부에 마련되는 또 다른 공간인 가습공간(21)과는 격벽(22)에 의해 구분될 수 있다. 가습공간(21)은 앞서 설명한 가습막들이 배치되어, 연료전지 스택(10)에서 배출되는 배출가스와 연료전지 스택(10)으로 유입되는 유입가스 사이의 수분 교환에 의해 유입가스의 가습이 이루어지는 공간으로 정의될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 물 수용공간(140)이 가습기(20)의 내부에 마련되는 것으로 설명하였으나, 가습기(20)의 외부에 별도의 바디부재에 의해 물 수용공간이 마련되는 것도 가능하다. 이 경우, 물 수용공간(140)과 가습기(20)의 내부공간(또는 가습공간)은 가습기(20) 바디의 외벽에 의해 구분될 수 있다.

물 재순환 장치(100)는 실링캡(150)을 더 포함할 수 있다.

실링캡(150)은 배기관(70)의 물 유입구(110)와 연결되는 부분의 압력(도 2의 P1)보다 물 수용공간(140) 내부의 압력(P2)을 낮추어 배기관(70)으로부터 물 수용공간(140)으로 물의 유동을 유도할 수 있다.

실링캡(150)은 물 수용공간(140)의 내부와 외기를 연통하는 외기연통홀에 설치되고, 외기연통홀을 통하여 가스는 통과가 가능하되 물은 통과가 가능하지 않게 구비될 수 있다.

예를 들면, 실링캡(150)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 다공성(porous) 필름 (TEMISH™ NTF 1121 by Nitto Denko Corporation)을 이용하여 구성될 수 있다.

이를 통해, 물 수용공간(140)의 내부 압력을 외기와 비슷한 정도까지 떨어뜨릴 수 있고, 상대적으로 압력이 높은 배기관(70)으로부터 물 수용공간(140)의 내부로 물의 유동이 유도될 수 있다.

일 실시예에서, 물 유입구(110)로 유입된 물이 물 배출구(120)를 통하여 가습기(20)의 내부로 배출되는 것을 중력에 의해 유도하기 위해, 중력 방향을 기준으로, 물 유입구(110)는 물 배출구(120) 보다 상측에 위치하도록 마련될 수 있다.

다만, 도 2는 본 실시예에 따른 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이며, 반드시 물 유입구(110)가 물 배출구(120)보다 상측에 위치하여야 할 필요는 없고, 별도의 가압 장치(예를 들면 이젝터 등)에 의해 물 유입구(110)에서 물 배출구(120)로 물의 유동이 유도될 수 있다.

물 재순환 장치(100)는 물 수용공간(140)과 가습공간(21)을 연통하는 내부 연통홀을 개폐하는 도어(160)를 더 포함할 수 있다.

도어(160)는 회전축(161)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 베인(vane, 162)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 도어(160)는 물 수용공간(140)의 내부로 유입된 물의 중량에 의해 개방되며, 개방될 시 물 수용공간(140)에서 가습공간(21)로 물이 유입되도록 마련될 수 있다. 이때, 도어(160)는 물 수용공간(140)의 중력 방향 하측에 설치되어, 물의 중량에 의해 개폐 가능하게 설치될 수 있다.

예를 들면, 도어(160)는 물 수용공간(140) 내부에 일정 중량 이상의 물이 수용되었을 때에 개폐되도록 하기 위해, 도어(160)가 원 위치에 위치하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 탄성부재는 회전축(161)에 연결되는 토션(torsion) 스프링일 수 있다.

한편, 가습공간(21)으로는 배출가스가 유입되므로 내부 압력에 의해 도어(160)가 열리는 것이 방해 받게 된다. 따라서, 가습공간(21)의 내부 압력이 일정 압력 미만이 되는 경우에 도어(160)가 물의 중량에 의해 개방되도록 마련될 수 있다.

이를 통해, 별도의 구동 장치 없이도 물 수용공간(140)의 내부에 수용된 물이 가습공간(21)으로 유입될 수 있다.

다른 일 실시예에서, 도어(160)는 도어(160)를 개폐시키기 위한 구동력을 제공하는 모터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 도어(160)는 내부 압력이 일정 압력이 미만이 되는 경우에 모터로부터 구동력을 제공받아 열리도록 마련될 수도 있다.

도어(160)가 열리게 되면 물 수용공간(140)에서 가습공간(21)으로는 물이 이동되지만, 상대적으로 압력(P3)이 높은 가습공간(21)으로부터 상대적으로 압력(P2)이 낮은 물 수용공간으로 가스가 유입될 수도 있다. 따라서, 도어(160)는 가습공간(21)의 내부 압력이 일정 압력 미만이 될 때, 즉 연료전지 스택(10)이 상대적으로 낮은 출력으로 동작 중이거나 정지 상태일 때 개방되도록 마련되어, 가습공간(21)에서 물 수용공간(140)으로 가스가 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

도시되지는 않았으나, 일 실시예에서, 물 수용공간(140)은 도어(160)가 개방될 때 가습공간(21)으로부터 물 수용공간(140)으로 가스가 유입되는 것을 방지하되 물 수용공간(140)으로부터 가습공간(21)으로 물이 유입되는 것을 허용하기 위해, 라비린스(labyrinth) 구조를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 도어(160)는 가습공간(21)의 내부 압력에 구애 받지 않고 개방되며 가습공간(21)으로 물이 유입되도록 마련될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 재순환 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 3을 참조하면, 물 재순환 장치(100)는 물 수용공간(140)과 가습공간(21)을 구분하는 격벽(22)에 형성되는 내부연통홀에, 도어(160) 대신에 필터캡(170)이 설치될 수 있다.

필터캡(170)은 물 수용공간(140)과 가습공간(21) 사이에 물은 유통이 가능하되 가스는 유통이 가능하지 않게 마련될 수 있다. 예를 들면, 필터캡(170)은 PTFE 다공성 필름 (TEMISH™ by Nitto Denko Corporation)을 이용하여 구성될 수 있다.

이때, 필터캡(170)은 중력에 의해 물 수용공간(140)에서 가습공간(21)으로 물이 유입될 수 있도록, 물 수용공간(140)의 하측에 형성된 내부연통홀에 설치될 수 있다.

이를 통해, 도어(160) 없이도 물 수용공간(140)에서 가습공간(21)으로 물의 유입이 가능하게 간단한 구조로 구성될 수 있다.

도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물 재순환 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 4를 참조하면, 물 배출구(120)는 가습기(20)의 가습공간(21)에 직접 연결될 수 있다. 이때, 물 재순환 장치(100)는 물 배출구(120)와 가습기(20)가 연결되는 부분에 설치되는 필터캡(170)을 더 포함할 수 있다. 필터캡(170)은 물 수용공간(140)과 가습공간(21) 사이에 물은 유통이 가능하되 가스는 유통이 가능하지 않게 마련될 수 있다.

이를 통해, 물 재순환유로(130)를 통과한 물이 물 수용공간(140) 등에 임시로 저장되지 않고 곧바로 가습기(20)의 내부 공간으로 유입되도록 마련되어, 연료전지 시스템의 구성이 더욱 간단해질 수 있다.

이때, 물 유입구(110)는 필터캡(170)이 설치되는 물 배출구(120)보다 중력 방향의 상측에 위치하도록 마련되어, 중력에 의해 물이 배기관(70)에서 가습기(20)로 유동되도록 마련될 수 있다. 가습기(20)의 내부 압력(P3)이 배기관(70)의 내부 압력(P1)보다 높은 경우에도, 물은 가스의 압력에도 불구하고 중력에 의해 유동될 수 있으므로, 상대적으로 내부 압력이 낮은 배기관(70)에서 상대적으로 내부 압력이 높은 가습기(20)로도 물의 유동이 이루어질 수 있다.

한편 도시되지는 않았으나, 배기관(70)에서 유입되는 물을 가습기(20)의 내부로 분출하기 위한 별도의 분사장치가 구비되는 경우에는 물 유입구(110)가 물 배출구(120)보다 중력 방향을 기준으로 상측에 배치되지 않는 경우, 즉 가습기(20)가 배기관(70)의 물 유입구(110)가 연결되는 부분보다 중력 방향을 기준으로 하측에 배치되지 않는 경우에도 배기관(70)에서 유입된 물이 가습기(20)의 내부로 유입될 수 있다.

이와 같이 구성되는 물 재순환 장치(100)는 차량의 배기계를 통하여 차량 외부로 버려지는 물을 다시 재순환 시켜, 가습기(20)의 가습 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량 외부로 물이 버려짐으로써 생기는 청결이나 보행자 안전과 관련된 문제들도 해결할 수 있는 장점이 있다.

제 2 실시예

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.

이하에서는 제 2 실시예에 따른 연료전지 시스템을 제 1 실시예와 다른 부분을 중심으로 설명하기로 한다. 도 5의 도면부호들 중에서 도 1을 참조하여 설명한 제 1 실시예에서와 동일한 도면부호에 대해서는, 제 1 실시예에서의 해당 구성에 대한 설명이 적용될 수 있다.

제 2 실시예에 따른 연료전지 시스템이 제 1 실시예에서와 다른 부분은 이젝터(210) 및 그와 연결되는 연결유로(220)를 더 포함한다는 점이다.

물 재순환 장치(100)는 물 유입구(110)에서 물 배출구(120)로 물의 유동을 강제하기 위해 이젝터(210)를 더 포함할 수 있다.

이젝터(210)는 연료전지 스택(10)으로 유입되는 유입가스를 가압하는 압축기(30)로부터 가압된 유입가스를 일부 공급받아, 물 재순환유로(130)로 배출시킴으로써 물 재순환유로(130)의 내부의 물의 유동을 강제할 수 있다.

예를 들면, 이젝터(210)는 물 유입구(110)로부터 유입되는 물과 압축기(30)로부터 유입되는 압축 공기를 함께 물 재순환유로(130)의 내부로 분출함으로써, 물의 유동을 유도할 수 있다.

이와 같이 구성되는 물 재순환 장치(100)는 물의 유동을 강제하기 위한 이젝터(210)를 구비함으로써, 물 유입구(110)와 물 배출구(120)의 위치 관계에 구애 받지 않고 설계될 수 있다. 즉, 가습기(20)가 배기관(70)의 물 유입구(110)가 설치되는 부분보다 중력 방향을 기준으로 낮게 설치되지 않는 경우에도, 이젝터(210)에 의해 물 유입구(110)로부터 물 배출구(120)로의 물의 유동이 강제될 수 있다.

제 3 실시예

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.

이하에서는 제 3 실시예에 따른 연료전지 시스템을 제 1 및 제 2 실시예와 다른 부분을 중심으로 설명하기로 한다. 도 6의 도면부호들 중에서 도 1을 참조하여 설명한 제 1 실시예에서와 동일한 도면부호에 대해서는, 제 1 실시예에서의 해당 구성에 대한 설명이 적용될 수 있다.

제 3 실시예에 따른 연료전지 시스템이 제 1 및 제 2 실시예에서와 다른 부분은 이젝터(210)와 연결되는 물 재순환유로(130)가 가습기(20)와 간접적으로 연결된다는 점이다.

도 6을 참조하면, 물 배출구(120)는 연료전지 스택(10)에서 배출되는 배출가스를 가습기로 안내하는 스택 배출유로(90)에 연결되어, 물 배출구(120)에서 배출되는 물이 스택 배출유로(90)를 통하여 가습기(20)의 내부로 유입될 수 있다.

스택 배출유로(90)는 연료전지 스택(10)에서 배출되는 배출가스가 유통되는 통로로서, 가압된 배출가스가 유동된다. 베르누이의 원리에 따르면, 유량이 일정할 때, 유로의 단면적이 감소하여 상대적으로 유속이 빠른 영역에서의 내부 압력은 유로의 단면적이 증가하여 상대적으로 유속이 느린 영역에서의 내부 압력보다 낮다. 물 재순환유로(130)의 내부의 유체(물과 배출가스의 혼합 유체)의 유속은 스택 배출유로(90) 내부의 유체(배출가스)의 유속보다 상대적으로 낮고, 이에 따라 물 재순환유로(130)에서 스택 배출유로(90)의 내부로 유체가 빨려 들어갈 수 있다.

즉, 본 실시예에 따를 때, 물 재순환유로(130)를 따라 유동하는 물 등의 유동이 더욱 촉진될 수 있는 이점이 있다.

제 4 실시예

도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도이다.

이하에서는 제 4 실시예에 따른 연료전지 시스템을 제 1 내지 제 3 실시예와 다른 부분을 중심으로 설명하기로 한다. 도 7의 도면부호들 중에서 도 1을 참조하여 설명한 제 1 실시예에서와 동일한 도면부호에 대해서는, 제 1 실시예에서의 해당 구성에 대한 설명이 적용될 수 있다.

제 4 실시예에 따른 연료전지 시스템이 제 1 및 제 2 실시예에서와 다른 부분은 이젝터(210)와 연결되는 물 재순환유로(130)가 가습기(20)와 간접적으로 연결된다는 점이다. 또한, 제 4 실시예에 따른 연료전지 시스템이 제 3 실시예에서와 다른 부분은 물 배출구(120)가 연결되는 위치가 서로 다르다는 점이다.

도 7을 참조하면, 물 배출구(120)는 압축기(30)에서 가압되어 가습기(20)로 유입된 이후 가습기(20)를 통과한 유입가스를 연료전지 스택(10)으로 안내하는 스택 유입유로(80)에 연결되어, 물 배출구(120)에서 배출되는 물이 스택 유입유로(80)를 통하여 연료전지 스택(10)으로 유입되도록 마련될 수 있다. 이렇게, 연료전지 스택(10)으로 재순환된 물은 일부는 연료전지 스택(10)에 흡수되고, 또한 일부는 연료전지 스택(10)을 통과해 가습기(20)로 유입될 수 있다.

스택 유입유로(80)는 압축기(30)를 통과하며 가압되고 가습기(20)를 통과하며 가습 된 유입가스가 유통되는 통로로서, 가압된 유입가스가 유동된다. 물 재순환유로(130)의 내부의 유체(물과 배출가스의 혼합 유체)의 유속은 스택 유입유로(80) 내부의 유체(배출가스)의 유속보다 상대적으로 낮고, 이에 따라 물 재순환유로(130)에서 스택 유입유로(80)의 내부로 유체가 빨려 들어갈 수 있다. 이는, 앞서 설명한 베르누이의 원리에 기초하여 이해될 수 있다.

즉, 본 실시예에 따를 때, 물 재순환유로(130)를 따라 유동하는 물 등의 유동이 더욱 촉진될 수 있는 이점이 있다.

또한, 가습기(20)와 더불어 유입가스를 가습 시켜, 연료전지 스택(10)으로 더 많은 수분이 공급되도록 연료전지 시스템이 마련될 수 있는 이점도 있다.

메쉬부재의 구조 상세

도 8a 및 도 8b는 도 2 내지 도 4의 메쉬부재를 설명하기 위한 도면이다.

도 8a를 참조하면, 메쉬부재들(61)은 인서트부재(62)에 메쉬부재(61)를 인서트 한 후, 이를 배기관(70)에 끼우는 방식으로 설치될 수 있다. 예를 들면, 인서트부재(62)는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이때, 인서트부재(62)를 형성하는 플라스틱은 배기관 내부를 유동하는 배출가스의 온도 범위를 고려하여 선택될 수 있다.

또는, 메쉬부재(61)는 배기관(70)에 기 설치된 인서트부재(62)에 메쉬부재(61)를 끼우는 방식으로 배기관(70)의 내부에 설치될 수도 있다.

인서트부재(62)는 배기관(70)에서 분리되는 것을 방지하고, 메쉬부재(61)를 견고하게 지지하기 위해, 배기관(70)의 내부에서 배출가스의 유동 방향(도 8a의 EXHAUST GAS의 방향)을 기준으로, 메쉬부재(61)를 하류측에서 지지하는 형상으로 마련될 수 있다.

인서트부재(62)는 메쉬부재(61)의 외주를 따라, 외주의 전체 또는 일부를 감싸도록 마련될 수 있다.

도 8b에서 아래의 도면은 A 방향에서 본 단면도이다.

도 8b를 참조하면, 메쉬부재(61)는 배기관(70)에 형성된 형성홀에 삽입되는 다수의 냉각핀들(63)을 포함할 수 있다.

메쉬부재(61)는 메쉬부재(61)를 냉각시키기 위해 배기관(70)의 외주면을 향하여 연장되는 다수의 냉각핀들(63)을 포함할 수 있다.

다수의 냉각핀들(63)은 메쉬부재(61)의 중심으로부터 외측으로 돌출되는 바 형상으로 구비될 수 있다.

다수의 냉각핀들(63)은 배기관(70)의 내주면으로부터 배기관(70)의 외주면 방향으로 연장되며, 배기관(70)에 형성된 삽입홀을 관통하며 배기관(70)의 외측으로 돌출되도록 마련될 수 있다.

다수의 냉각핀들(63)은 메쉬부재(61)와 일체로 형성될 수 있다. 메쉬부재(61)는 이를 테면 에칭메쉬로 구성될 수 있다.

이를 통해, 다수의 냉각핀들(63)에 의해 메쉬부재(61)가 냉각되면서, 메쉬부재(61)와 접촉되는 배출가스 중의 물의 응결을 더욱 촉진시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 다수의 냉각핀들(63)에 의해 메쉬부재(61)가 배기관(70)에 견고하게 설치될 수 있는 이점도 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.

10 : 연료전지 스택
20 : 가습기
21 : 가습공간
22 : 격벽
30 : 압축기
40 : 공기차단기
50 : 압력조절기
61, 61a, 61b : 메쉬부재
62 : 인서트부재
63 : 냉각핀
70 : 배기관
80 : 스택 유입유로
90 : 스택 배출유로
100, 100-1, 100-2 : 물 재순환 장치
110 : 물 유입구
120 : 물 배출구
130 : 물 재순환유로
140 : 물 수용공간
150 : 실링캡
160 : 도어
161 : 회전축
162 : 베인
170 : 필터캡
210 : 이젝터
220 : 연결유로

Claims (19)

1. 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스가 유통되도록 마련되는 배기관과 연결되는 물 유입구;
   상기 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스를 가습하기 위한 가습기와 직접 또는 간접적으로 연결되는 물 배출구; 및
   상기 물 유입구를 통해 상기 배기관으로부터 유입된 물이 상기 물 배출구를 통하여 상기 가습기로 유입되도록 하기 위해, 상기 물 유입구와 상기 물 배출구를 연결하는 물 재순환유로를 포함하고,
   상기 물 유입구는,
   배출가스가 상기 물 유입구로 유입되어 압력조절기의 압력조절기능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동 방향을 기준으로, 상기 압력조절기보다 하류측에서 상기 배기관과 연결되고,
   상기 압력조절기는, 상기 배기관에 설치되어 배출가스의 압력을 조절하는 것인, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 물 유입구는,
   상기 배기관의 내부에 설치되는 메쉬부재와 상기 압력조절기의 사이에 마련되고,
   상기 메쉬부재는,
   배출가스 중에 포함된 물의 응결을 유도하기 위해 가스가 통과 가능한 메쉬(mesh)구조를 포함하고, 상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동방향을 기준으로 상기 압력조절기보다 하류측에 배치되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 물 배출구에서 토출되는 물을 상기 가습기로 유입되기 전에 임시로 수용하기 위한 물 수용공간이 더 구비되고,
   상기 물 수용공간은,
   상기 물 배출구와 연결되고,
   상기 가습기의 내부에 마련되는 공간으로서, 상기 가습기의 내부에 마련되는 또 다른 공간인 가습공간과는 격벽에 의해 구분되고,
   상기 가습공간에서는, 상기 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스와 상기 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스 사이에 수분의 교환이 이루어지는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 배기관의 상기 물 유입구와 연결되는 부분의 압력보다 상기 물 수용공간 내부의 압력을 낮추어 상기 배기관으로부터 상기 물 수용공간으로 물의 유동을 유도하기 위한 실링캡을 더 포함하고,
   상기 실링캡은,
   상기 물 수용공간의 내부와 외기를 연통하는 외기연통홀에 설치되고, 상기 외기연통홀을 통하여 가스는 통과가 가능하되 물은 통과가 가능하지 않게 구비되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 물 수용공간과 상기 가습공간을 연통하는 내부연통홀을 개폐하는 도어를 더 포함하는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 도어는,
   상기 물 수용공간의 내부로 유입된 물의 중량에 의해 개방되며, 개방될 시 상기 물 수용공간에서 상기 가습공간으로 물이 유입되도록 마련되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 도어를 개폐시키기 위한 구동력을 제공하는 모터를 더 포함하는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 도어는,
   상기 가습공간의 내부 압력이 일정 압력 미만이 되는 경우에 개방되도록 마련되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
9. 청구항 5에 있어서,
   상기 물 수용공간은,
   상기 도어가 개방될 때 상기 가습공간으로부터 상기 물 수용공간으로 가스가 유입되는 것을 방지하되 상기 물 수용공간으로부터 상기 가습공간으로 물이 유입되는 것을 허용하기 위해, 라비린스(labyrinth) 구조를 포함하는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
10. 청구항 3에 있어서,
    상기 물 수용공간과 상기 가습공간을 구분하는 격벽에 형성되는 내부연통홀에 설치되는 필터캡을 더 포함하고,
    상기 필터캡은,
    상기 물 수용공간과 상기 가습공간 사이에 물은 유통이 가능하되 가스는 유통이 가능하지 않게 마련되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 물 배출구는, 상기 가습기와 직접 연결되고,
    상기 물 배출구와 상기 가습기가 연결되는 부분에 설치되는 필터캡을 더 포함하고,
    상기 필터캡은,
    상기 물 재순환유로와 상기 가습기의 내부공간 사이에 물은 유통이 가능하되 가스는 유통이 가능하지 않게 마련되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 물 배출구는,
    상기 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스를 상기 가습기로 안내하는 스택 배출유로에 연결되어, 상기 물 배출구에서 배출되는 물이 상기 스택 배출유로를 통하여 상기 가습기의 내부로 유입되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 물 배출구는,
    상기 가습기에서 배출되는 유입가스를 상기 연료전지 스택으로 안내하는 스택 유입유로에 연결되어, 상기 물 배출구에서 배출되는 물이 상기 스택 유입유로를 통하여 상기 연료전지 스택으로 유입되도록 마련되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 물 유입구는,
    중력에 의해 상기 물 유입구로 유입된 물이 상기 물 배출구를 통하여 상기 가습기의 내부로 배출되도록, 중력 방향을 기준으로 상기 물 배출구보다 상측에 위치하도록 마련되는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
15. 청구항 1에 있어서,
    상기 물 유입구에서 상기 물 배출구로 물의 유동을 강제하기 위한 이젝터를 더 포함하고,
    상기 이젝터는,
    상기 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스를 가압하는 압축기로부터 가압된 유입가스를 일부 공급받아, 상기 물 재순환유로로 배출하는, 연료전지 차량의 물 재순환 장치.
16. 연료전지 스택;
    상기 연료전지 스택으로 유입되는 유입가스를 가습하기 위해 마련되는 가습기;
    상기 연료전지 스택에서 배출되는 배출가스의 압력을 조절하기 위해, 상기 배출가스가 유통되도록 마련되는 배기관에 설치되는 압력조절기; 및
    상기 배기관의 내부의 물을 상기 가습기로 안내하기 위해 마련되는 물 재순환 장치를 포함하고,
    상기 물 재순환 장치는,
    상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동 방향을 기준으로, 상기 압력조절기보다 하류측에서 상기 배기관에 연결되는 물 유입구;
    상기 가습기와 직접 또는 간접적으로 연결되는 물 배출구; 및
    상기 물 유입구와 상기 물 배출구를 연결하는 물 재순환유로를 포함하는, 연료전지 시스템.
17. 청구항 16에 있어서,
    배출가스 중에 포함된 물의 응결을 유도하기 위해, 상기 배기관의 내부에 설치되는 메쉬부재를 더 포함하고,
    상기 메쉬부재는,
    상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동방향을 기준으로, 상기 압력조절기보다 하류측에 배치되고,
    상기 물 유입구는,
    상기 압력조절기와 상기 메쉬부재의 사이에 마련되는, 연료전지 시스템.
18. 청구항 16에 있어서,
    배출가스 중에 포함된 물의 응결을 유도하기 위해, 상기 배기관의 내부에 설치되는 메쉬부재를 더 포함하고,
    상기 메쉬부재는,
    상기 메쉬부재를 냉각시키기 위해, 상기 배기관의 외주면을 향하여 연장되는 다수의 냉각핀을 포함하고,
    상기 다수의 냉각핀들은, 상기 배기관에 형성된 삽입홀에 삽입되어 상기 배기관의 외측으로 돌출되는, 연료전지 시스템.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 메쉬부재를 제1 메쉬부재라고 할 때,
    상기 배기관의 내부에서 유동하는 배출가스로 인한 소음을 저감시키기 위해, 상기 배기관의 내부에 설치되는 제2 메쉬부재를 더 포함하고,
    상기 제2 메쉬부재는,
    상기 배기관 내에서의 배출가스의 유동방향을 기준으로, 상기 압력조절기보다 상류측에 배치되는, 연료전지 시스템.

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