KR20220162262A - Cartridge of Humidifier for Fuel Cell and Humidifier for Fuel Cell - Google Patents

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KR20220162262A
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허중근
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Abstract

The present invention relates to a cartridge of a humidifier for a fuel cell capable of humidifying dried gas supplied from the outside by using humidified gas discharged from a fuel cell stack. The present invention relates to the cartridge of a humidifier for a fuel cell and a humidifier for a fuel cell. The cartridge of a humidifier for a fuel cell comprises: an inner case which has an opening in an end and stores a plurality of hollow fiber membranes; a first gas inlet and a first gas outlet which are formed in the inner case; and a buffering member which is combined with the inner case at at least one position of between the first gas inlet and the hollow fiber membranes and between the first gas outlet and the hollow fiber membranes.

Description

연료전지용 가습기의 카트리지 및 연료전지용 가습기{Cartridge of Humidifier for Fuel Cell and Humidifier for Fuel Cell}Cartridge of humidifier for fuel cell and humidifier for fuel cell {Cartridge of Humidifier for Fuel Cell and Humidifier for Fuel Cell}

본 발명은 연료전지에 가습된 기체를 공급하기 위한 연료전지용 가습기에 관한 것이다.The present invention relates to a humidifier for a fuel cell for supplying humidified gas to the fuel cell.

연료전지는 건전지나 축전지 등 일반 화학전지와 달리 수소와 산소가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있고, 열손실이 없어 내연기관보다 효율이 2배 가량 높다는 장점이 있다.Unlike general chemical cells such as dry batteries and storage batteries, fuel cells have the advantage of being able to continuously produce electricity as long as hydrogen and oxygen are supplied, and having no heat loss, the efficiency is about twice that of an internal combustion engine.

또한, 수소와 산소의 결합에 의해 발생하는 화학 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하기 때문에 공해물질 배출이 적다. 따라서, 연료전지는 환경 친화적일 뿐만 아니라 에너지 소비 증가에 따른 자원 고갈에 대한 걱정을 줄일 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the chemical energy generated by the combination of hydrogen and oxygen is directly converted into electrical energy, the emission of pollutants is low. Therefore, the fuel cell has the advantage of being environmentally friendly and reducing concerns about resource depletion due to increased energy consumption.

이러한 연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라 크게 고분자 전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC), 인산형 연료전지(Phosphoric Acid Fuel Cell: PAFC), 용융 탄산염형 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell: MCFC), 고체 산화물형 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell: SOFC), 및 알칼리형 연료전지(Alkaline Fuel Cell: AFC) 등으로 분류할 수 있다.Depending on the type of electrolyte used, these fuel cells are largely classified into Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC), and Molten Carbonate Fuel Cell. : MCFC), solid oxide fuel cell (SOFC), and alkaline fuel cell (AFC).

이들 각각의 연료전지는 근본적으로 동일한 원리에 의해 작동하지만 사용되는 연료의 종류, 운전 온도, 촉매, 전해질 등이 서로 다르다. 이 중에서 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC)는 다른 연료전지에 비해 저온에서 동작한다는 점, 및 출력밀도가 커서 소형화가 가능하기 때문에 소규모 거치형 발전장비뿐만 아니라 수송 시스템에서도 가장 유망한 것으로 알려져 있다.Each of these fuel cells operates according to the fundamentally same principle, but the type of fuel used, operating temperature, catalyst, and electrolyte are different from each other. Among them, the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) is known to be the most promising not only for small-scale stationary power generation equipment but also for transportation systems because it operates at a lower temperature than other fuel cells and can be miniaturized due to its high power density.

고분자 전해질형 연료전지(PEMFC)의 성능을 향상시키는데 있어서 가장 중요한 요인 중 하나는, 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly: MEA)의 고분자 전해질 막(Polymer Electrolyte Membrane 또는 Proton Exchange Membrane: PEM)에 일정량 이상의 수분을 공급함으로써 함수율을 유지하도록 하는 것이다. 고분자 전해질 막이 건조되면 발전 효율이 급격히 저하되기 때문이다.One of the most important factors in improving the performance of a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) is a certain amount or more of a polymer electrolyte membrane (Polymer Electrolyte Membrane or Proton Exchange Membrane: PEM) of a membrane electrode assembly (MEA). It is to maintain the moisture content by supplying moisture. This is because when the polymer electrolyte membrane is dried, power generation efficiency is rapidly reduced.

고분자 전해질 막을 가습하는 방법으로는, 1) 내압 용기에 물을 채운 후 대상 기체를 확산기(diffuser)로 통과시켜 수분을 공급하는 버블러(bubbler) 가습 방식, 2) 연료전지 반응에 필요한 공급 수분량을 계산하여 솔레노이드 밸브를 통해 가스 유동관에 직접 수분을 공급하는 직접 분사(direct injection) 방식, 및 3) 고분자 분리막을 이용하여 가스의 유동층에 수분을 공급하는 가습 막 방식 등이 있다. Methods for humidifying the polymer electrolyte membrane include 1) a bubbler humidification method in which water is supplied by passing the target gas through a diffuser after filling a pressure-resistant container with water, and 2) supplying moisture required for the fuel cell reaction. There are a direct injection method that calculates and directly supplies moisture to a gas flow pipe through a solenoid valve, and 3) a humidification membrane method that supplies moisture to a fluidized gas layer using a polymer membrane.

이들 중에서도 배가스 중에 포함되는 수증기만을 선택적으로 투과시키는 막을 이용하여 수증기를 고분자 전해질 막에 공급되는 공기에 제공함으로써 고분자 전해질 막을 가습하는 막가습 방식이 가습기를 경량화 및 소형화할 수 있다는 점에서 유리하다.Among these, a membrane humidification method in which a polymer electrolyte membrane is humidified by providing water vapor to air supplied to a polymer electrolyte membrane using a membrane that selectively transmits only water vapor contained in exhaust gas is advantageous in that it can reduce the weight and size of the humidifier.

막가습 방식에 사용되는 선택적 투과막은 모듈을 형성할 경우 단위 체적당 투과 면적이 큰 중공사막이 바람직하다. 즉, 중공사막을 이용하여 가습기를 제조할 경우 접촉 표면적이 넓은 중공사막의 고집적화가 가능하여 소용량으로도 연료전지의 가습이 충분히 이루어질 수 있고, 저가 소재의 사용이 가능하며, 연료전지에서 고온으로 배출되는 배가스(off-gas)에 포함된 수분과 열을 회수하여 가습기를 통해 재사용할 수 있다는 이점을 갖는다.The selective permeable membrane used in the membrane humidification method is preferably a hollow fiber membrane having a large permeable area per unit volume when forming a module. In other words, when a humidifier is manufactured using a hollow fiber membrane, high integration of the hollow fiber membrane with a large contact surface area is possible, so that even a small volume of fuel cell can be sufficiently humidified, low-cost materials can be used, and high-temperature emission from the fuel cell is possible. It has the advantage that it can be reused through a humidifier by recovering the moisture and heat contained in the off-gas.

도 1은 통상의 연료전지용 가습기의 개략적인 분해 사시도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a conventional fuel cell humidifier.

도 1에 예시된 바와 같이, 통상의 막가습 방식의 가습기(100)는 외부로부터 공급되는 공기와 연료전지 스택(미도시)으로부터 배출되는 배가스 사이의 수분 교환이 일어나는 가습 모듈(110) 및 상기 가습 모듈(110)의 양 단에 결합된 캡들(120)을 포함한다.As illustrated in FIG. 1, the conventional film humidifier 100 includes a humidification module 110 in which moisture is exchanged between air supplied from the outside and exhaust gas discharged from a fuel cell stack (not shown), and the humidification It includes caps 120 coupled to both ends of the module 110 .

상기 캡들(120) 중 하나는 외부로부터 공급되는 공기를 상기 가습 모듈(110)로 전달하고, 다른 하나는 상기 가습 모듈(110)에 의해 가습된 공기를 연료전지 스택으로 전달한다.One of the caps 120 transfers air supplied from the outside to the humidifying module 110, and the other transfers the air humidified by the humidifying module 110 to the fuel cell stack.

상기 가습 모듈(110)은, 배가스 습윤 기체 유입구(off-gas inlet)(111a)와 배가스 습윤 기체 유출구(off-gas outlet)(111b)를 갖는 미드-케이스(mid-case)(111) 및 상기 미드-케이스(111) 내의 복수의 중공사막(112)들을 포함한다. 상기 중공사막(112)들의 다발의 양 말단들은 고정층(113)에 포팅되어 있다. 상기 고정층(113)은 일반적으로 캐스팅(casting) 방식을 통해 액상 폴리우레탄 수지와 같은 액상 폴리머를 경화시킴으로써 형성된다. 상기 중공사막(112)들의 말단들이 포팅되어 있는 고정층(113) 및 상기 고정층(113)과 상기 미드-케이스(111) 사이의 수지층(114)이 상기 캡들(120)의 내부 공간들을 상기 미드-케이스(111)의 내부 공간으로부터 차단한다. 상기 고정층(113)과 유사하게, 상기 수지층(114)은 일반적으로 캐스팅 방식을 통해 액상 폴리우레탄 수지와 같은 액상 폴리머를 경화시킴으로써 형성된다.The humidification module 110 includes a mid-case 111 having an off-gas inlet 111a and an off-gas outlet 111b, and the A plurality of hollow fiber membranes 112 within the mid-case 111 are included. Both ends of the bundle of hollow fiber membranes 112 are potted on the fixed layer 113 . The fixing layer 113 is generally formed by curing a liquid polymer such as liquid polyurethane resin through a casting method. The fixing layer 113 in which the ends of the hollow fiber membranes 112 are potted and the resin layer 114 between the fixing layer 113 and the mid-case 111 fill the inner spaces of the caps 120 with the mid-case. Blocked from the inner space of the case 111. Similar to the fixing layer 113, the resin layer 114 is generally formed by curing a liquid polymer such as liquid polyurethane resin through a casting method.

외부로부터 공급되는 공기는 상기 중공사막(112)들의 중공을 따라 흐른다. 상기 배가스 습윤 기체 유입구(111a)를 통해 상기 미드-케이스(111) 내로 유입된 배가스는 상기 중공사막(112)들의 외표면과 접촉한 후 상기 배가스 습윤 기체 유출구(111b)를 통해 상기 미드-케이스(111)로부터 유출된다. 상기 배가스가 상기 중공사막(112)들의 외표면과 접촉할 때 상기 배가스 내에 함유되어 있던 수분이 상기 중공사막(112)들을 투과함으로써 상기 중공사막(112)들의 중공을 따라 흐르던 공기를 가습한다.Air supplied from the outside flows along the hollows of the hollow fiber membranes 112 . The exhaust gas introduced into the mid-case 111 through the exhaust gas wet gas inlet 111a contacts the outer surfaces of the hollow fiber membranes 112 and then passes through the exhaust gas wet gas outlet 111b to the mid-case ( 111). When the exhaust gas contacts the outer surfaces of the hollow fiber membranes 112, moisture contained in the exhaust gas permeates the hollow fiber membranes 112, thereby humidifying the air flowing along the hollows of the hollow fiber membranes 112.

이 경우, 종래에는 배가스가 상기 미드-케이스(111)의 내부로 유입되고 상기 미드-케이스(111)의 외부로 유출되는 과정에서, 배가스로 인해 중공사막(112)들에 진동이 발생하였다. 이러한 진동으로 인해 중공사막(112)들이 주변에 위치한 구조물에 직접적으로 충돌함에 따라, 상기 중공사막(112)들이 손상 내지 파손되는 문제가 있다.In this case, vibration occurs in the hollow fiber membranes 112 due to the exhaust gas in the conventional process of flowing into the mid-case 111 and flowing out of the mid-case 111 . As the hollow fiber membranes 112 directly collide with structures located around them due to these vibrations, there is a problem in that the hollow fiber membranes 112 are damaged or destroyed.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 중공사막들에 발생하는 손상 내지 파손을 감소시킬 수 있는 연료전지용 가습기를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and is to provide a humidifier for a fuel cell capable of reducing damage or breakage occurring to hollow fiber membranes.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention may include the following configuration.

본 발명에 따른 연료전지용 가습기는 연료전지 스택으로부터 배출된 습윤 기체를 이용하여 외부로부터 공급된 건조 기체를 가습하기 위한 가습 모듈; 상기 가습 모듈의 일단에 결합된 제1 캡; 및 상기 가습 모듈의 타단에 결합된 제2 캡;을 포함할 수 있다. 상기 가습 모듈은 양 말단들이 개방되어 있는 미드-케이스(Mid-case), 및 상기 미드-케이스 내에 배치되며 다수의 중공사막들을 포함하는 적어도 하나의 카트리지(Cartridge)를 포함할 수 있다. 상기 카트리지는 양 말단들이 개방되어 있고 상기 중공사막들이 들어있는 이너 케이스(Inner Case); 상기 이너 케이스에 형성된 제1 기체 유입구와 제1 기체 유출구; 및 상기 제1 기체 유입구와 상기 중공사막들의 사이 및 상기 제1 기체 유출구와 상기 중공사막들의 사이 중 적어도 하나의 위치에서 상기 이너 케이스에 결합된 완충부재;를 포함할 수 있다.A humidifier for a fuel cell according to the present invention includes a humidifying module for humidifying dry gas supplied from the outside using wet gas discharged from a fuel cell stack; A first cap coupled to one end of the humidifying module; and a second cap coupled to the other end of the humidifying module. The humidifying module may include a mid-case with both ends open, and at least one cartridge disposed in the mid-case and including a plurality of hollow fiber membranes. The cartridge includes an inner case having both ends open and containing the hollow fiber membranes; a first gas inlet and a first gas outlet formed in the inner case; and a buffer member coupled to the inner case at at least one position between the first gas inlet and the hollow fiber membranes or between the first gas outlet and the hollow fiber membranes.

본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 카트리지는 연료전지 스택으로부터 배출된 습윤 기체를 이용하여 외부로부터 공급된 건조 기체를 가습하기 위한 연료전지용 가습기의 카트리지(Cartridge)로, 말단에 개구(Opening)를 가지며 다수의 중공사막들이 들어있는 이너 케이스(Inner Case); 상기 이너 케이스에 형성된 제1 기체 유입구와 제1 기체 유출구; 및 상기 제1 기체 유입구와 상기 중공사막들의 사이 및 상기 제1 기체 유출구와 상기 중공사막들의 사이 중 적어도 하나의 위치에서 상기 이너 케이스에 결합된 완충부재;를 포함할 수 있다.The fuel cell humidifier cartridge according to the present invention is a fuel cell humidifier cartridge for humidifying dry gas supplied from the outside using wet gas discharged from a fuel cell stack, and has an opening at the end and has a plurality of An inner case containing hollow fiber membranes of (Inner Case); a first gas inlet and a first gas outlet formed in the inner case; and a buffer member coupled to the inner case at at least one position between the first gas inlet and the hollow fiber membranes or between the first gas outlet and the hollow fiber membranes.

본 발명은 기체의 유동에 의해 발생하는 중공사막들의 진동으로 인해 중공사막들이 손상 내지 파손될 위험을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명은 사용 수명을 연장할 수 있고, 유지 보수 비용을 줄일 수 있다.The present invention can reduce the risk of damage or breakage of the hollow fiber membranes due to vibration of the hollow fiber membranes caused by gas flow. Therefore, the present invention can extend the service life and reduce maintenance costs.

도 1은 통상의 연료전지용 가습기의 개략적인 분해 사시도
도 2는 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 개략적인 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 연료전지용 가습기를 도 2의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 분해 단면도
도 4는 본 발명에 따른 연료전지용 가습기를 도 2의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 결합 단면도
도 5는 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 카트리지에 대한 개략적인 평면도
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 카트리지를 도 5의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도
도 8은 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 카트리지에 있어서 도 5의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 제1 완충부재를 확대하여 나타낸 개략적인 측단면도
도 9는 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 카트리지에 있어서 도 5의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 제2 완충부재를 확대하여 나타낸 개략적인 측단면도
도 10 및 도 11은 미드-케이스의 내부에 카트리지가 위치한 모습을 나타낸 개략적인 일부 절개도1 is a schematic exploded perspective view of a conventional fuel cell humidifier
2 is a schematic exploded perspective view of a humidifier for a fuel cell according to the present invention;
Figure 3 is a schematic exploded cross-sectional view showing a humidifier for a fuel cell according to the present invention based on line II of FIG.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a humidifier for a fuel cell according to the present invention based on line II of FIG.
Figure 5 is a schematic plan view of the cartridge of the fuel cell humidifier according to the present invention
6 and 7 are schematic side cross-sectional views showing the cartridge of the humidifier for a fuel cell according to the present invention based on line II-II of FIG.
8 is a schematic side cross-sectional view showing an enlarged first buffer member based on line II-II of FIG. 5 in the cartridge of a humidifier for a fuel cell according to the present invention;
9 is a schematic side cross-sectional view showing an enlarged second buffer member based on line II-II of FIG. 5 in the cartridge of a humidifier for a fuel cell according to the present invention;
10 and 11 are schematic partial cutaway views showing a cartridge positioned inside a mid-case;

이하에서는 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 카트리지는 본 발명에 따른 연료전지용 가습기에 포함될 수 있으므로, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 실시예를 설명하면서 함께 설명한다. 한편, 도 6, 도 7, 도 10, 및 도 11에서 두 줄의 평행한 곡선은 생략선이다.Hereinafter, an embodiment of a humidifier for a fuel cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the cartridge of the humidifier for a fuel cell according to the present invention may be included in the humidifier for a fuel cell according to the present invention, the embodiment of the humidifier for a fuel cell according to the present invention will be described together. Meanwhile, two parallel curves in FIGS. 6, 7, 10, and 11 are omitted lines.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 연료전지 스택(미도시)으로부터 배출된 습윤 기체를 이용하여 외부로부터 공급된 건조 기체를 가습하기 위한 것이다. 건조 기체는 연료가스 또는 공기일 수 있다. 건조 기체는 습윤 기체에 의해 가습된 후에 상기 연료전지 스택으로 공급될 수 있다. 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 건조 기체의 가습을 위한 가습 모듈(2), 상기 가습 모듈(2)의 일단에 결합된 제1 캡(3), 및 상기 가습 모듈(2)의 타단에 결합된 제2 캡(4)을 포함한다.Referring to FIGS. 2 to 4 , the fuel cell humidifier 1 according to the present invention is for humidifying dry gas supplied from the outside using wet gas discharged from a fuel cell stack (not shown). The dry gas may be fuel gas or air. Dry gas may be supplied to the fuel cell stack after being humidified by wet gas. The fuel cell humidifier 1 according to the present invention includes a humidifying module 2 for humidifying dry gas, a first cap 3 coupled to one end of the humidifying module 2, and the other end of the humidifying module 2 It includes a second cap (4) coupled to.

도 2 내지 도 6을 참고하면, 상기 가습 모듈(2)은 외부로부터 공급된 건조 기체를 가습하는 것이다. 상기 가습 모듈(2)의 일단에는 상기 제1 캡(3)이 결합될 수 있다. 상기 가습 모듈(2)의 타단에는 상기 제2 캡(4)이 결합될 수 있다. 상기 제1 캡(3)은 건조 기체를 상기 가습 모듈(2)로 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 캡(4)은 상기 가습 모듈(2)에서 습윤 기체에 의해 가습된 건조 기체를 외부로 배출할 수 있다. 상기 제1 캡(3)은 습윤 기체를 상기 가습 모듈(2)로 전달할 수도 있다. 이 경우, 상기 제2 캡(4)은 상기 가습 모듈(2)에서 건조 기체를 가습한 이후의 습윤 기체를 외부로 배출할 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 6 , the humidifying module 2 humidifies dry gas supplied from the outside. The first cap 3 may be coupled to one end of the humidifying module 2 . The second cap 4 may be coupled to the other end of the humidification module 2 . The first cap 3 may transfer dry gas to the humidifying module 2 . In this case, the second cap 4 may discharge the dry gas humidified by the wet gas in the humidifying module 2 to the outside. The first cap 3 may deliver wet gas to the humidifying module 2 . In this case, the second cap 4 may discharge the wet gas after humidifying the dry gas in the humidifying module 2 to the outside.

상기 가습 모듈(2)은 적어도 하나의 카트리지(Cartridge)(21), 및 미드-케이스(Mid-case)(22)를 포함한다.The humidification module 2 includes at least one cartridge 21 and a mid-case 22 .

상기 카트리지(21)는 상기 미드-케이스(22) 내에 배치되며, 다수의 중공사막(211)들을 포함한다. 상기 중공사막(211)들은 상기 카트리지(21)에 결합되어서 모듈화될 수 있다. 이에 따라, 상기 카트리지(21)를 상기 미드-케이스(22)에 결합하는 공정을 통해, 상기 중공사막(211)들은 상기 미드-케이스(22)의 내부에 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 중공사막(211)들에 대한 설치작업, 분리작업, 및 교체작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.The cartridge 21 is disposed within the mid-case 22 and includes a plurality of hollow fiber membranes 211 . The hollow fiber membranes 211 may be modularized by being coupled to the cartridge 21 . Accordingly, through the process of coupling the cartridge 21 to the mid-case 22 , the hollow fiber membranes 211 may be installed inside the mid-case 22 . Therefore, the fuel cell humidifier 1 according to the present invention can improve the ease of installing, separating, and replacing the hollow fiber membranes 211 .

상기 카트리지(21)는 이너 케이스(Inner case)(212)를 포함할 수 있다.The cartridge 21 may include an inner case 212 .

상기 이너 케이스(212)는 말단에 개구(Opening)를 가지며, 상기 다수의 중공사막(211)들이 들어있는 것이다. 상기 중공사막(211)들은 상기 이너 케이스(212)의 내부에 배치되어서 모듈화될 수 있다. 상기 중공사막(211)들은 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 설폰화 폴리설폰 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르이미드 수지, 또는 이들 중 2 이상의 혼합물로 형성된 고분자막을 포함할 수 있다.The inner case 212 has an opening at an end and contains the plurality of hollow fiber membranes 211 . The hollow fiber membranes 211 may be modularized by being disposed inside the inner case 212 . The hollow fiber membranes 211 are polysulfone resins, polyethersulfone resins, sulfonated polysulfone resins, polyvinylidene fluoride (PVDF) resins, polyacrylonitrile (PAN) resins, polyimide resins, polyamideimide resins, It may include a polyesterimide resin, or a polymer film formed of a mixture of two or more of them.

상기 카트리지(21)는 고정층(213, 214)을 포함할 수 있다.The cartridge 21 may include fixing layers 213 and 214 .

상기 고정층(213, 214)은 상기 다수의 중공사막(211)들의 말단부들이 포팅되어 있으며, 상기 이너 케이스(212)의 개구를 폐쇄시키는 것이다. 상기 다수의 중공사막(211)들의 일측이 상기 고정층(213)에 의해 고정되고, 상기 다수의 중공사막(211)들의 타측이 상기 고정층(214)에 의해 고정될 수 있다. 상기 고정층(213, 214)은 캐스팅 공정을 통해 액상 폴리우레탄 수지와 같은 액상 수지를 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 고정층(213, 214)은 상기 다수의 중공사막(211)들의 말단부들과 상기 이너 케이스(212)를 고정시킬 수도 있다.The fixing layers 213 and 214 are potted with end portions of the plurality of hollow fiber membranes 211 and close the opening of the inner case 212 . One side of the plurality of hollow fiber membranes 211 may be fixed by the fixing layer 213 and the other side of the plurality of hollow fiber membranes 211 may be fixed by the fixing layer 214 . The fixing layers 213 and 214 may be formed by curing a liquid resin such as liquid polyurethane resin through a casting process. The fixing layers 213 and 214 may fix end portions of the plurality of hollow fiber membranes 211 and the inner case 212 .

상기 고정층(213, 214)은 상기 다수의 중공사막(211)들의 중공을 막지 않도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 외부로부터 공급된 건조 기체 또는 습윤 기체는 상기 고정층(213, 214)에 방해됨이 없이 상기 중공사막(211)들의 중공으로 공급될 수 있고, 상기 고정층(213, 214)에 방해됨이 없이 상기 중공사막(211)들의 중공으로부터 유출될 수 있다.The fixing layers 213 and 214 may be formed so as not to block the hollows of the plurality of hollow fiber membranes 211 . Accordingly, the dry gas or wet gas supplied from the outside can be supplied to the hollows of the hollow fiber membranes 211 without being hindered by the fixing layers 213 and 214, and is obstructed by the fixing layers 213 and 214. It can flow out of the hollows of the hollow fiber membranes 211 without it.

상기 카트리지(21)는 제1 기체 유입구(215), 및 제1 기체 유출구(216)를 포함할 수 있다.The cartridge 21 may include a first gas inlet 215 and a first gas outlet 216 .

상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 이너 케이스(212)에 형성된 것이다. 상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 이너 케이스(212)의 일측(2120)에 형성될 수 있다. 도 6을 기준으로 할 때, 상기 이너 케이스(212)의 일측(2120)은 상면(上面)에 해당할 수 있다. 상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 이너 케이스(212)의 내부로 습윤 기체 또는 건조 기체를 유입시킬 수 있다. 상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 이너 케이스(212)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 이너 케이스(212)를 관통하는 복수개의 관통공으로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 이너 케이스(212)의 서로 다른 부분을 관통하도록 형성된 복수개의 유입 윈도우(215a)를 포함할 수 있다. 상기 유입 윈도우(215a)들은 제1 축 방향(X축 방향)과 제2 축 방향(Y축 방향) 각각을 따라 서로 이격되어서 행렬 형태를 이루도록 배치될 수 있다. 상기 제1 축 방향(X축 방향)과 상기 제2 축 방향(Y축 방향)은 서로 수직한 축 방향이다.The first gas inlet 215 is formed in the inner case 212 . The first gas inlet 215 may be formed on one side 2120 of the inner case 212 . Referring to FIG. 6 , one side 2120 of the inner case 212 may correspond to an upper surface. The first gas inlet 215 may introduce wet gas or dry gas into the inner case 212 . The first gas inlet 215 may be formed through the inner case 212 . The first gas inlet 215 may be implemented as a plurality of through holes penetrating the inner case 212 . In this case, the first gas inlet 215 may include a plurality of inlet windows 215a formed to pass through different parts of the inner case 212 . The inlet windows 215a may be spaced apart from each other along the first axis direction (X-axis direction) and the second axis direction (Y-axis direction) to form a matrix form. The first axis direction (X-axis direction) and the second axis direction (Y-axis direction) are axis directions perpendicular to each other.

상기 제1 기체 유출구(216)는 상기 이너 케이스(212)에 형성된 것이다. 상기 제1 기체 유출구(216)는 상기 이너 케이스(212)의 일측(2120)에 형성될 수 있다. 상기 제1 기체 유출구(216)는 상기 이너 케이스(212)의 내부로부터 습윤 기체 또는 건조 기체를 유출시킬 수 있다. 상기 제1 기체 유출구(216)는 상기 이너 케이스(212)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1 기체 유출구(216)는 상기 이너 케이스(212)를 관통하는 복수개의 관통공으로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 기체 유출구(216)는 상기 이너 케이스(212)의 서로 다른 부분을 관통하도록 형성된 복수개의 유출 윈도우(216a)를 포함할 수 있다. 상기 유출 윈도우(216a)들은 상기 제1 축 방향(X축 방향)과 상기 제2 축 방향(Y축 방향) 각각을 따라 서로 이격되어서 행렬 형태를 이루도록 배치될 수 있다.The first gas outlet 216 is formed in the inner case 212 . The first gas outlet 216 may be formed on one side 2120 of the inner case 212 . The first gas outlet 216 may discharge wet gas or dry gas from the inside of the inner case 212 . The first gas outlet 216 may be formed through the inner case 212 . The first gas outlet 216 may be implemented as a plurality of through holes penetrating the inner case 212 . In this case, the first gas outlet 216 may include a plurality of outlet windows 216a formed to pass through different parts of the inner case 212 . The outflow windows 216a may be spaced apart from each other along the first axis direction (X-axis direction) and the second axis direction (Y-axis direction) to form a matrix form.

상기 제1 기체 유출구(216)와 상기 제1 기체 유입구(215)는 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 따라 서로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 습윤 기체는 상기 미드-케이스(22)의 내부로 공급된 후에 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 상기 이너 케이스(212)의 내부로 공급되어서 상기 중공사막(211)들의 외표면에 접촉되며, 상기 중공사막(211)들의 중공을 따라 흐르던 건조 기체를 가습한 후에 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 상기 이너 케이스(212)의 외부로 유출된 후에 상기 미드-케이스(22)의 외부로 유출될 수 있다. 한편, 건조 기체가 상기 미드-케이스(22)의 내부로 공급된 후에 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 상기 이너 케이스(212)의 내부로 공급되어서 상기 중공사막(211)들의 외표면에 접촉되며, 상기 중공사막(211)들의 중공을 따라 흐르던 습윤 기체에 의해 가습된 후에 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 상기 이너 케이스(212)의 외부로 유출된 후에 상기 미드-케이스(22)의 외부로 유출될 수도 있다.The first gas outlet 216 and the first gas inlet 215 may be disposed at positions spaced apart from each other along the first axial direction (X-axis direction). Accordingly, after the wet gas is supplied to the inside of the mid-case 22, it is supplied to the inside of the inner case 212 through the first gas inlet 215, and then to the outer surface of the hollow fiber membranes 211. contact, and after humidifying the dry gas flowing along the hollows of the hollow fiber membranes 211 and flowing out of the inner case 212 through the first gas outlet 216, the mid-case 22 may leak out. Meanwhile, after dry gas is supplied to the inside of the mid-case 22, it is supplied to the inside of the inner case 212 through the first gas inlet 215 to contact the outer surfaces of the hollow fiber membranes 211. After being humidified by the wet gas flowing along the hollows of the hollow fiber membranes 211 and flowing out of the inner case 212 through the first gas outlet 216, the mid-case 22 It may leak out.

상기 미드-케이스(22)는 상기 카트리지(21)가 결합된 것이다. 상기 카트리지(21)는 상기 미드-케이스(22)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 미드-케이스(22)는 양 말단들이 개방되어 있다. 이 경우, 상기 미드-케이스(22)에는 수용공(221)이 형성될 수 있다. 상기 수용공(221)은 상기 미드-케이스(22)를 상기 제1 축 방향(X축 방향)으로 관통하도록 형성될 수 있다. The mid-case 22 is a combination of the cartridge 21. The cartridge 21 may be disposed inside the mid-case 22 . Both ends of the mid-case 22 are open. In this case, an accommodation hole 221 may be formed in the mid-case 22 . The receiving hole 221 may be formed to pass through the mid-case 22 in the first axial direction (X-axis direction).

상기 미드-케이스(22)에는 제2 기체 유입구(222) 및 제2 기체 유출구(223)가 형성될 수 있다. 상기 제2 기체 유입구(222)는 상기 미드-케이스(22)의 내부로 습윤 기체 또는 건조 기체를 유입시킬 수 있다. 상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 미드-케이스(22)의 내부로부터 습윤 기체 또는 건조 기체를 유출시킬 수 있다. 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 따라 서로 이격된 위치에 배치될 수 있다. A second gas inlet 222 and a second gas outlet 223 may be formed in the mid-case 22 . The second gas inlet 222 may introduce wet gas or dry gas into the mid-case 22 . The second gas outlet 223 may discharge wet gas or dry gas from the inside of the mid-case 22 . The second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 may be disposed at positions spaced apart from each other along the first axial direction (X-axis direction).

상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)를 통해 습윤 기체가 유동하는 경우, 습윤 기체와 건조 기체는 다음과 같이 유동할 수 있다.When the wet gas flows through the second gas inlet 222 and the second gas outlet 223, the wet gas and the dry gas may flow as follows.

습윤 기체는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 상기 미드-케이스(22)의 내부로 공급된 후에, 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 상기 카트리지(21)의 내부로 공급되어서 상기 중공사막(211)들의 외표면과 접촉할 수 있다. 이 과정에서 습윤 기체에 함유되어 있던 수분이 상기 중공사막(211)들을 투과함으로써, 상기 중공사막(211)들의 중공을 따라 흐르던 건조 기체를 가습할 수 있다. 가습된 건조 기체는 상기 중공사막(211)들로부터 유출되고, 상기 제2 캡(4)을 통해 유출된 후에 상기 연료전지 스택으로 공급될 수 있다. 건조 기체를 가습한 이후의 습윤 기체는, 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 상기 카트리지(21)의 외부로 유출된 후에 상기 미드-케이스(22)의 내부를 거쳐 상기 제2 기체 유출구(223)를 통해 상기 미드-케이스(22)의 외부로 유출될 수 있다. 상기 제2 기체 유입구(222)는 상기 연료전지 스택에 연결되어서 습윤 기체를 공급받을 수 있다. 이 경우, 습윤 기체는 상기 연료전지 스택으로부터 배출되는 배가스(Off-gas)일 수 있다. After the wet gas is supplied to the inside of the mid-case 22 through the second gas inlet 222, it is supplied to the inside of the cartridge 21 through the first gas inlet 215 so that the hollow fiber membrane (211) can be in contact with the outer surface. In this process, moisture contained in the wet gas permeates the hollow fiber membranes 211 , thereby humidifying the dry gas flowing along the hollows of the hollow fiber membranes 211 . The humidified dry gas may flow out from the hollow fiber membranes 211 and then flow out through the second cap 4 and then supplied to the fuel cell stack. After humidifying the dry gas, the wet gas flows out of the cartridge 21 through the first gas outlet 216 and then passes through the mid-case 22 to the second gas outlet 223 ) through the mid-case 22 may flow out. The second gas inlet 222 may be connected to the fuel cell stack to receive wet gas. In this case, the wet gas may be off-gas discharged from the fuel cell stack.

상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)를 통해 건조 기체가 유동하는 경우, 건조 기체와 습윤 기체는 다음과 같이 유동할 수 있다.When the dry gas flows through the second gas inlet 222 and the second gas outlet 223, the dry gas and the wet gas may flow as follows.

건조 기체는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 상기 미드-케이스(22)의 내부로 공급된 후에, 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 상기 카트리지(21)의 내부로 공급되어서 상기 중공사막(211)들의 외표면과 접촉할 수 있다. 이 과정에서 상기 중공사막(211)들의 중공을 따라 흐르던 습윤 기체의 수분이 상기 중공사막(211)들을 투과함으로써, 건조 기체를 가습할 수 있다. 가습된 건조 기체는 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 상기 카트리지(21)의 외부로 유출되고, 상기 미드-케이스(22)의 내부를 거쳐 상기 제2 기체 유출구(223)를 통해 상기 미드-케이스(22)의 외부로 유출된 후에 상기 연료전지 스택으로 공급될 수 있다. 건조 기체를 가습한 이후의 습윤 기체는, 상기 중공사막(211)들로부터 유출된 후에 상기 제2 캡(4)을 통해 외부로 유출될 수 있다. 상기 제1 캡(3)은 상기 연료전지 스택에 연결되어서 습윤 기체를 공급받을 수 있다. 이 경우, 습윤 기체는 상기 연료전지 스택으로부터 배출되는 배가스(Off-gas)일 수 있다.After the dry gas is supplied to the inside of the mid-case 22 through the second gas inlet 222, it is supplied to the inside of the cartridge 21 through the first gas inlet 215 and the hollow fiber membrane (211) can be in contact with the outer surface. In this process, the moisture of the wet gas flowing along the hollows of the hollow fiber membranes 211 permeates the hollow fiber membranes 211, thereby humidifying the dry gas. The humidified dry gas flows out of the cartridge 21 through the first gas outlet 216, passes through the inside of the mid-case 22, and passes through the second gas outlet 223 to the mid-case 223. After flowing out of the case 22, it can be supplied to the fuel cell stack. The wet gas after humidifying the dry gas may flow out from the hollow fiber membranes 211 and then flow out through the second cap 4 . The first cap 3 may be connected to the fuel cell stack to receive wet gas. In this case, the wet gas may be off-gas discharged from the fuel cell stack.

상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)는 미드 본체(220)로부터 돌출될 수 있다. 상기 미드 본체(220)는 상기 미드-케이스(22)의 전체적인 외관을 이루는 것이다. 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 미드 본체(220)에서 동일한 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 미드 본체(220)에서 서로 상이한 방향으로 돌출될 수도 있다. 상기 제2 기체 유입구(222), 상기 제2 기체 유출구(223), 및 상기 미드 본체(220)는 일체로 형성될 수도 있다. The second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 may protrude from the mid body 220 . The mid body 220 forms the overall appearance of the mid-case 22 . The second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 may protrude from the mid body 220 in the same direction. The second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 may protrude in different directions from the mid body 220 . The second gas inlet 222, the second gas outlet 223, and the mid body 220 may be integrally formed.

상기 가습 모듈(2)은 복수개의 패킹부재들(23, 23')을 포함할 수 있다.The humidification module 2 may include a plurality of packing members 23 and 23'.

상기 패킹부재들(23, 23')은 건조 기체와 습윤 기체가 직접적으로 혼합되는 것을 방지하도록 상기 카트리지(21)와 상기 미드-케이스(22)의 사이를 밀폐시키는 것이다. 상기 패킹부재들(23, 23')은 상기 카트리지(21)와 상기 미드-케이스(22)의 사이에 삽입될 수 있다. 이 경우, 상기 카트리지(21)는 상기 패킹부재들(23, 23')에 형성된 제1통과공(23a, 23a')에 삽입될 수 있다. 상기 패킹부재들(23, 23')은 각각 상기 카트리지(21)의 양측에 배치될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 패킹부재들(23, 23')을 대신하여 상기 카트리지(21)의 양측에는 수지층들이 형성될 수도 있다. 상기 수지층들은 캐스팅 방식을 통해 액상 폴리우레탄 수지와 같은 액상 폴리머를 경화시킴으로써 형성될 수 있다.The packing members 23 and 23' seal the space between the cartridge 21 and the mid-case 22 to prevent direct mixing of the dry gas and the wet gas. The packing members 23 and 23' may be inserted between the cartridge 21 and the mid-case 22. In this case, the cartridge 21 may be inserted into the first through holes 23a and 23a' formed in the packing members 23 and 23'. The packing members 23 and 23' may be disposed on both sides of the cartridge 21, respectively. Although not shown, resin layers may be formed on both sides of the cartridge 21 instead of the packing members 23 and 23'. The resin layers may be formed by curing a liquid polymer such as liquid polyurethane resin through a casting method.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 제1 캡(3)은 상기 가습 모듈(2)의 일단에 결합된 것이다. 상기 제1 캡(3)과 상기 카트리지(21) 사이의 공간은, 상기 패킹부재(23) 또는 수지층에 의해 상기 카트리지(21)와 상기 미드-케이스(22) 사이의 공간에 대해 밀폐될 수 있다. Referring to FIGS. 2 to 4 , the first cap 3 is coupled to one end of the humidifying module 2 . The space between the first cap 3 and the cartridge 21 may be sealed with respect to the space between the cartridge 21 and the mid-case 22 by the packing member 23 or the resin layer. have.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 제2 캡(4)은 상기 가습 모듈(2)의 타단에 결합된 것이다. 상기 제2 캡(4)은 상기 제1 캡(3)으로부터 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 따라 이격된 위치에서 상기 가습 모듈(2)의 타단에 결합될 수 있다. 상기 제2 캡(4)과 상기 카트리지(21) 사이의 공간은, 상기 패킹부재(23') 또는 수지층에 의해 상기 카트리지(21)와 상기 미드-케이스(22) 사이의 공간에 대해 밀폐될 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 4 , the second cap 4 is coupled to the other end of the humidifying module 2 . The second cap 4 may be coupled to the other end of the humidifying module 2 at a position spaced apart from the first cap 3 along the first axial direction (X-axis direction). The space between the second cap 4 and the cartridge 21 is sealed with respect to the space between the cartridge 21 and the mid-case 22 by the packing member 23' or the resin layer. can

도 2 내지 도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)에 있어서, 상기 카트리지(21)는 완충부재(217)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 7 , in the fuel cell humidifier 1 according to the present invention, the cartridge 21 may include a buffer member 217 .

상기 완충부재(217)는 상기 이너 케이스(212)의 내부에 위치하도록 상기 이너 케이스(212)에 결합될 수 있다. 상기 완충부재(217)는 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 중공사막(211)들의 사이 및 상기 제1 기체 유출구(216)와 상기 중공사막(211)들의 사이 중 적어도 하나의 위치에서 상기 이너 케이스(212)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 기체의 유동으로 인해 상기 중공사막(211)들이 진동하더라도, 상기 중공사막(211)들은 상기 이너 케이스(212)의 내면에 직접 부딪히지 않고 상기 완충부재(217)에 부딪히게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 완충부재(217)를 이용하여 상기 중공사막(211)들에 가해지는 충격을 완화시킴으로써, 상기 중공사막(211)들이 손상 내지 파손될 위험을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 중공사막(211)들에 대한 사용 수명을 연장할 수 있으므로, 유지 보수 비용을 줄일 수 있다. 한편, 상기 중공사막(211)들에 발생되는 진동에는, 기체의 유동에 있어서 기체의 압력, 기체의 유동 등이 영향을 미칠 수 있다. 이 경우, 상기 중공사막(211)들에 진동을 발생시키는 기체는, 습윤 기체 또는 건조 기체 중에서 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 유동하는 것일 수 있다.The buffer member 217 may be coupled to the inner case 212 so as to be positioned inside the inner case 212 . The buffer member 217 is positioned in the inner portion at at least one position between the first gas inlet 215 and the hollow fiber membranes 211 and between the first gas outlet 216 and the hollow fiber membranes 211. It may be coupled to case 212 . Accordingly, even when the hollow fiber membranes 211 vibrate due to the flow of gas, the hollow fiber membranes 211 do not directly collide with the inner surface of the inner case 212 but collide with the buffer member 217 . Therefore, the fuel cell humidifier 1 according to the present invention reduces the risk of damage or damage to the hollow fiber membranes 211 by mitigating the impact applied to the hollow fiber membranes 211 using the buffer member 217. can Accordingly, since the humidifier 1 for a fuel cell according to the present invention can extend the service life of the hollow fiber membranes 211, maintenance costs can be reduced. On the other hand, the vibration generated in the hollow fiber membranes 211 may be affected by gas pressure, gas flow, and the like in gas flow. In this case, the gas that causes the hollow fiber membranes 211 to vibrate may be wet gas or dry gas flowing through the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 .

상기 완충부재(217)는 상기 중공사막(211)들이 부딪힘에 따른 충격을 완화시킬 수 있으면서도 습윤 기체 또는 건조 기체가 통과할 수 있도록 통기성을 갖는 소재를 이용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 상기 완충부재(217)는 상기 중공사막(211)들에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있으면서도 상기 제1 기체 유출구(216)와 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 습윤 기체 또는 건조 기체가 원활하게 유동할 수 있도록 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 완충부재(217)는 면직물(Non-wovne) 소재를 이용하여 제조될 수 있다. 상기 완충부재(217)는 메쉬(Mesh) 형태로 형성된 소재를 이용하여 제조될 수도 있다.The buffer member 217 may be made of a material having air permeability so that the hollow fiber membranes 211 can alleviate impact caused by collision and allow wet gas or dry gas to pass therethrough. Accordingly, the buffer member 217 can alleviate the shock applied to the hollow fiber membranes 211 and, through the first gas outlet 216 and the first gas inlet 215, wet gas or dry gas can be implemented so that can flow smoothly. For example, the buffer member 217 may be manufactured using a non-wovne material. The buffer member 217 may be manufactured using a material formed in a mesh shape.

상기 완충부재(217)는 상기 이너 케이스(212)의 내면에 결합될 수 있다. 상기 완충부재(217)는 융착가공 등의 방식을 이용하여 상기 이너 케이스(212)의 내면에 결합될 수 있다.The buffer member 217 may be coupled to an inner surface of the inner case 212 . The buffer member 217 may be coupled to the inner surface of the inner case 212 using a method such as fusion bonding.

도 2 내지 도 8을 참고하면, 상기 완충부재(217)는 제1 완충부재(2171)를 포함할 수 있다.2 to 8 , the buffer member 217 may include a first buffer member 2171.

상기 제1 완충부재(2171)는 상기 제1 기체 유출구(216)와 상기 중공사막(211)들의 사이에서 상기 제1 기체 유출구(216)의 전면(全面)을 막도록 상기 이너 케이스(212)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 습윤 기체 또는 건조 기체가 유출되는 과정에서 상기 중공사막(211)들이 진동하더라도, 상기 중공사막(211)들은 상기 이너 케이스(212)에 직접 부딪히지 않고 상기 제1 완충부재(2171)에 부딪힐 수 있다. 따라서, 상기 제1 완충부재(2171)는 상기 중공사막(211)들에 가해지는 충격을 완화시킴으로써, 상기 중공사막(211)들이 손상 내지 파손될 위험을 줄일 수 있다.The first buffer member 2171 is installed in the inner case 212 to block the front surface of the first gas outlet 216 between the first gas outlet 216 and the hollow fiber membranes 211 . can be combined Accordingly, even if the hollow fiber membranes 211 vibrate in the process of flowing wet gas or dry gas through the first gas outlet 216, the hollow fiber membranes 211 do not directly hit the inner case 212 and It may collide with the first shock absorbing member 2171. Therefore, the first buffer member 2171 can reduce the risk of damage or breakage of the hollow fiber membranes 211 by alleviating the impact applied to the hollow fiber membranes 211 .

상기 제1 완충부재(2171)에는 복수개의 제1 통기공(2171a)이 형성될 수 있다. 상기 제1 통기공(2171a)들은 상기 제1 완충부재(2171)를 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 완충부재(2171)가 상기 제1 기체 유출구(216)의 전면(全面)을 막더라도, 습윤 기체 또는 건조 기체는 상기 제1 통기공(2171a)을 통해 원활하게 유출될 수 있다. 상기 제1 통기공(2171a)들 각각은 상기 유출 윈도우(216a)들 각각에 비해 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 상기 제1 통기공(2171a)들은 상기 제1 완충부재(2171)에 복수개의 홀(Hole)을 가공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1 완충부재(2171)가 면직물(Non-wovne) 소재, 메쉬(Mesh) 형태로 형성된 소재 등을 이용하여 제조된 경우, 상기 제1 통기공(2171a)들은 소재 자체가 갖고 있는 홀(Hole)들에 의해 구현될 수 있다.A plurality of first ventilation holes 2171a may be formed in the first buffer member 2171 . The first ventilation holes 2171a may be formed through the first buffer member 2171 . Accordingly, even if the first buffering member 2171 blocks the entire surface of the first gas outlet 216, wet gas or dry gas can smoothly flow out through the first ventilation hole 2171a. have. Each of the first ventilation holes 2171a may be smaller in size than each of the outlet windows 216a. The first ventilation holes 2171a may be formed by processing a plurality of holes in the first shock absorbing member 2171 . When the first buffering member 2171 is manufactured using a non-wovne material or a material formed in a mesh shape, the first ventilation holes 2171a are holes in the material itself. ) can be implemented by

도 2 내지 도 9를 참고하면, 상기 완충부재(217)는 제2 완충부재(2172)를 포함할 수 있다.2 to 9 , the buffer member 217 may include a second buffer member 2172.

상기 제2 완충부재(2172)는 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 중공사막(211)들의 사이에서 상기 제1 기체 유입구(215)의 전면(全面)을 막도록 상기 이너 케이스(212)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 습윤 기체 또는 건조 기체가 유입되는 과정에서 상기 중공사막(211)들이 진동하더라도, 상기 중공사막(211)들은 상기 이너 케이스(212)에 직접 부딪히지 않고 상기 제2 완충부재(2172)에 부딪힐 수 있다. 따라서, 상기 제2 완충부재(2172)는 상기 중공사막(211)들에 가해지는 충격을 완화시킴으로써, 상기 중공사막(211)들이 손상 내지 파손될 위험을 줄일 수 있다.The second buffer member 2172 is installed on the inner case 212 to block the front surface of the first gas inlet 215 between the first gas inlet 215 and the hollow fiber membranes 211. can be combined Accordingly, even if the hollow fiber membranes 211 vibrate while wet gas or dry gas is introduced through the first gas inlet 215, the hollow fiber membranes 211 do not directly collide with the inner case 212 and It may collide with the second buffer member 2172. Accordingly, the second buffer member 2172 can reduce the risk of damage or breakage of the hollow fiber membranes 211 by alleviating the impact applied to the hollow fiber membranes 211 .

상기 제2 완충부재(2172)에는 복수개의 제2 통기공(2172a)이 형성될 수 있다. 상기 제2 통기공(2172a)들은 상기 제2 완충부재(2172)를 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 완충부재(2172)가 상기 제1 기체 유입구(215)의 전면(全面)을 막더라도, 습윤 기체 또는 건조 기체는 상기 제2 통기공(2172a)을 통해 원활하게 유입될 수 있다. 상기 제2 통기공(2172a)들 각각은 상기 유입 윈도우(215a)들 각각에 비해 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 상기 제2 통기공(2172a)들은 상기 제2 완충부재(2172)에 복수개의 홀(Hole)을 가공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제2 완충부재(2172)가 면직물(Non-wovne) 소재, 메쉬(Mesh) 형태로 형성된 소재 등을 이용하여 제조된 경우, 상기 제2 통기공(2172a)들은 소재 자체가 갖고 있는 홀(Hole)들에 의해 구현될 수 있다.A plurality of second ventilation holes 2172a may be formed in the second buffer member 2172 . The second ventilation holes 2172a may be formed through the second buffer member 2172 . Accordingly, even if the second buffer member 2172 blocks the entire surface of the first gas inlet 215, wet gas or dry gas can smoothly flow in through the second ventilation hole 2172a. have. Each of the second ventilation holes 2172a may be smaller in size than each of the inlet windows 215a. The second ventilation holes 2172a may be formed by processing a plurality of holes in the second buffer member 2172 . When the second buffering member 2172 is manufactured using a non-wovne material or a material formed in a mesh shape, the second ventilation holes 2172a are holes in the material itself. ) can be implemented by

한편, 도 7에는 상기 완충부재(217)가 상기 제1 완충부재(2171)와 상기 제2 완충부재(2172) 모두를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 완충부재(217)는 상기 제1 완충부재(2171)와 상기 제2 완충부재(2172) 중에서 어느 하나만을 포함할 수도 있다. 즉, 상기 완충부재(217)는 상기 제1 완충부재(2171)와 상기 제2 완충부재(2172) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. Meanwhile, in FIG. 7 , the buffer member 217 is illustrated as including both the first buffer member 2171 and the second buffer member 2172, but is not limited thereto, and the buffer member 217 is Either one of the first buffer member 2171 and the second buffer member 2172 may be included. That is, the buffer member 217 may include at least one of the first buffer member 2171 and the second buffer member 2172 .

도 3, 도 10, 및 도 11을 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)에 있어서, 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216)가 서로 이격된 간격(21D)[이하, '제1 간격(21D)'이라 함]은 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)가 서로 이격된 간격(22D)[이하, '제2 간격(22D)'이라 함]에 비해 더 크게 구현될 수 있다. 상기 제1 간격(21D)과 상기 제2 간격(22D)은 모두 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하는 것이다. 상기 제1 간격(21D)은 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 기체 유입구(215)의 중간 지점과 상기 제1 기체 유출구(216)의 중간 지점이 서로 이격된 거리일 수 있다. 상기 제2 간격(22D)은 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제2 기체 유입구(222)의 중간지점과 상기 제2 기체 유출구(223)의 중간지점이 서로 이격된 거리일 수 있다.3, 10, and 11, in the fuel cell humidifier 1 according to the present invention, the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 are spaced apart from each other (21D ) [hereinafter referred to as 'first gap 21D'] is the distance 22D in which the second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 are spaced apart from each other [hereinafter referred to as 'second gap 22D' )'] can be implemented larger than that. Both the first distance 21D and the second distance 22D are based on the first axis direction (X-axis direction). The first distance 21D is the distance between the midpoint of the first gas inlet 215 and the midpoint of the first gas outlet 216 based on the first axial direction (X-axis direction). can be The second distance 22D is the distance between the midpoint of the second gas inlet 222 and the midpoint of the second gas outlet 223 based on the first axial direction (X-axis direction). can be

상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제1 간격(21D)은 상기 제2 간격(22D)에 비해 더 크게 구현될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)는 일부 또는 전부가 서로 중첩(Overlap)되지 않도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 상기 미드-케이스(22)의 내부로 유입되는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동이 상기 중공사막(211)들에 직접적으로 가해지지 않도록 구현될 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.Based on the first axis direction (X-axis direction), the first distance 21D may be implemented to be larger than the second distance 22D. Accordingly, based on the first axial direction (X-axis direction), the second gas inlet 222 and the first gas inlet 215 may be implemented such that some or all of them do not overlap each other. have. Therefore, in the humidifier 1 for a fuel cell according to the present invention, the flow of wet gas or dry gas introduced into the mid-case 22 through the second gas inlet 222 affects the hollow fiber membranes 211 It can be implemented so that it is not directly applied to. Looking at this in detail, it is as follows.

우선, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1 축 방향을 기준으로 하여, 상기 제1 간격(21D, 도 11에 도시됨)과 상기 제2 간격(22D, 도 11에 도시됨)이 서로 대략 일치하게 구현된 비교예의 경우, 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)가 서로 중첩되게 된다. 이에 따라, 비교예는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 유입된 습윤 기체 또는 건조 기체가 상기 제1 기체 유입구(215)를 향해 유동하게 되고, 바로 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 상기 이너 케이스(212)의 내부로 유입되게 된다. 따라서, 비교예는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동이 상기 중공사막(211, 도 3에 도시됨)들에 직접적으로 가해져서 상기 중공사막(211, 도 3에 도시됨)들이 손상 내지 파손될 위험이 높다.First, as shown in FIG. 10, based on the first axis direction, the first distance 21D (shown in FIG. 11) and the second distance 22D (shown in FIG. 11) approximately coincide with each other In the case of Comparative Example, the second gas inlet 222 and the first gas inlet 215 overlap each other. Accordingly, in the Comparative Example, the wet gas or dry gas introduced through the second gas inlet 222 flows toward the first gas inlet 215, and immediately through the first gas inlet 215 It is introduced into the inner case 212 . Therefore, in the comparative example, the flow of wet gas or dry gas is directly applied to the hollow fiber membranes 211 (shown in FIG. 3), so that the hollow fiber membranes 211 (shown in FIG. 3) are likely to be damaged or damaged. .

다음, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제1 축 방향을 기준으로 하여, 상기 제1 간격(21D)이 상기 제2 간격(22D)에 비해 더 크게 구현된 실시예의 경우, 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)가 서로 중첩되지 않게 된다. 이 경우, 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)는 서로 어긋난 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시예는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 유입된 습윤 기체 또는 건조 기체가 상기 제1 기체 유입구(215)로부터 이격된 위치로 유동한 후에 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 상기 이너 케이스(212)의 내부로 유입되게 된다. 따라서, 실시예는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동이 상기 중공사막(211, 도 3에 도시됨)들에 직접적으로 가해지지 않도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 실시예는 비교예와 대비할 때 상기 중공사막(211)들에 가해지는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동을 감소시킬 수 있으므로, 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동으로 인해 상기 중공사막(211)이 진동하는 정도를 감소시킴으로써 상기 중공사막(211, 도 3에 도시됨)들이 손상 내지 파손될 위험을 더 줄일 수 있다. 따라서, 실시예는 비교예와 대비할 때 상기 중공사막(211)들에 대한 사용 수명을 더 연장할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)는 서로 일부만 중첩될 수도 있다.Next, as shown in FIG. 11, in the case of an embodiment in which the first distance 21D is larger than the second distance 22D based on the first axial direction, the second gas inlet ( 222) and the first gas inlet 215 do not overlap each other. In this case, based on the first axial direction (X-axis direction), the second gas inlet 222 and the first gas inlet 215 may be displaced from each other. Accordingly, in the embodiment, after the wet gas or dry gas introduced through the second gas inlet 222 flows to a position spaced apart from the first gas inlet 215, through the first gas inlet 215 It is introduced into the inner case 212 . Accordingly, the embodiment may be implemented so that the flow of wet gas or dry gas is not directly applied to the hollow fiber membranes 211 (shown in FIG. 3). Accordingly, since the embodiment can reduce the flow of wet gas or dry gas applied to the hollow fiber membranes 211 when compared to the comparative example, the flow of wet gas or dry gas causes the hollow fiber membranes 211 to By reducing the degree of vibration, the risk of damage or breakage of the hollow fiber membranes 211 (shown in FIG. 3) can be further reduced. Therefore, the embodiment can further extend the service life of the hollow fiber membranes 211 when compared to the comparative example. Although not shown, the second gas inlet 222 and the first gas inlet 215 may partially overlap each other.

상기 제2 기체 유입구(222)는 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216) 각각으로부터 이격될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 기체 유입구(222)의 전부가 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216) 각각과 중첩되지 않도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제2 기체 유입구(222)는 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216)의 사이에 배치될 수 있다.The second gas inlet 222 may be spaced apart from each of the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 based on the first axial direction (X-axis direction). Accordingly, all of the second gas inlets 222 may be implemented so as not to overlap each of the first gas inlets 215 and the first gas outlets 216 . In this case, based on the first axial direction (X-axis direction), the second gas inlet 222 may be disposed between the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 have.

상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216) 각각으로부터 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여, 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)가 서로 중첩되지 않게 배치됨에 따라 상기 중공사막(211)들이 손상 내지 파손되는 것을 감소시킬 수 있다. The second gas outlet 223 may be spaced apart from each of the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 based on the first axial direction (X-axis direction). In this case, based on the first axial direction (X-axis direction), the second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 are the first gas inlet 215 and the first gas outlet (216). Accordingly, in the humidifier 1 for a fuel cell according to the present invention, the hollow fiber membranes 211 are damaged or damaged as the second gas inlet 222 and the first gas inlet 215 are disposed so as not to overlap each other. can reduce it

이 경우, 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216)가 서로 이격된 상기 제1 간격(21D)이 과다하게 커지면, 상기 제1 기체 유입구(215)와 상기 제1 기체 유출구(216) 각각의 면적이 좁아져서 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동 증가로 인해 상기 중공사막(211)의 진동이 커질 수 있다. 이를 고려하여, 상기 제1 간격(21D)은 상기 중공사막(211)이 진동으로 인해 손상 내지 파손되지 않을 수 있는 길이로 결정될 수 있다.In this case, when the first distance 21D in which the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 are spaced apart from each other with respect to the first axial direction (X-axis direction) becomes excessively large, The area of each of the first gas inlet 215 and the first gas outlet 216 may be narrowed, so that vibration of the hollow fiber membrane 211 may increase due to an increase in flow of wet gas or dry gas. In consideration of this, the first interval 21D may be determined as a length at which the hollow fiber membrane 211 may not be damaged or damaged due to vibration.

도 3, 도 10, 및 도 11을 참고하면, 상기 미드-케이스(22)는 격벽부재(224)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 , 10 , and 11 , the mid-case 22 may include a partition wall member 224 .

상기 격벽부재(224)는 상기 미드-케이스(22)의 내부를 구획하는 것이다. 상기 격벽부재(224)는 상기 제1 축 방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제2 기체 유출구(223)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 격벽부재(224)는 상기 미드-케이스(22)의 내부를 상기 제2 기체 유입구(222)에 연결된 공간과 상기 제2 기체 유출구(223)에 연결된 공간으로 구획할 수 있다. 따라서, 상기 격벽부재(224)는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 유입된 습윤 기체 또는 건조 기체가 상기 제2 기체 유출구(223)로 유출되는 것을 차단함으로써, 상기 제1 기체 유입구(215)로 유입되는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유량을 늘릴 수 있다.The partition wall member 224 partitions the inside of the mid-case 22 . The barrier member 224 may be disposed between the second gas inlet 222 and the second gas outlet 223 based on the first axial direction (X-axis direction). Accordingly, the partition wall member 224 may divide the inside of the mid-case 22 into a space connected to the second gas inlet 222 and a space connected to the second gas outlet 223. Accordingly, the partition wall member 224 blocks the flow of wet gas or dry gas introduced through the second gas inlet 222 to the second gas outlet 223, thereby preventing the first gas inlet 215 from flowing out. It is possible to increase the flow rate of wet gas or dry gas introduced into the

상기 격벽부재(224)는 상기 이너 케이스(212)의 외면과 상기 미드-케이스(22)의 내면 사이를 폐쇄할 수 있다. 이에 따라, 상기 격벽부재(224)는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 유입된 습윤 기체 또는 건조 기체가 상기 제2 기체 유출구(223) 쪽으로 유동하는 것을 차단할 수 있다. 상기 격벽부재(224)는 상기 이너 케이스(212)의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 미드-케이스(22)의 내면은 상기 격벽부재(224)의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 도 11의 점선은 상기 격벽부재(224)의 위치를 표시한 것이다. 도 11의 점선과 같이 상기 격벽부재(224)는 상기 이너 케이스(212)의 외면과 상기 미드-케이스(22)의 내면 사이에서 상기 미드-케이스(22)의 내부를 가로지르도록 배치될 수 있다.The barrier rib member 224 may close between the outer surface of the inner case 212 and the inner surface of the mid-case 22 . Accordingly, the barrier member 224 may block the flow of wet gas or dry gas introduced through the second gas inlet 222 toward the second gas outlet 223 . The partition member 224 may be disposed to surround an outer surface of the inner case 212 . The inner surface of the mid-case 22 may be arranged to surround the outer surface of the partition wall member 224 . The dotted line in FIG. 11 indicates the position of the partition wall member 224. As shown by the dotted line in FIG. 11 , the partition wall member 224 may be disposed to cross the inside of the mid-case 22 between the outer surface of the inner case 212 and the inner surface of the mid-case 22 . .

도 3, 도 10, 및 도 11을 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)에 있어서, 상기 제2 기체 유출구(223)와 상기 제1 기체 유출구(216)는 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 유출된 습윤 기체 또는 건조 기체가 상기 제2 기체 유출구(223)가 위치한 방향 쪽으로 유동한 후에 상기 제2 기체 유출구(223)를 통해 유출될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 제1 기체 유출구(216)를 통해 유출되는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동으로 인해 상기 중공사막(211)들에 발생하는 진동을 줄일 수 있으므로, 상기 중공사막(211)들에 대한 손상 내지 파손의 위험을 더 줄일 수 있다. 예컨대, 상기 제1 기체 유출구(216)가 상기 이너 케이스(212)의 상면(上面)에 형성된 경우, 상기 제2 기체 유출구(223)는 상기 이너 케이스(212)의 측면(側面)을 향하도록 배치될 수 있다.3, 10, and 11, in the fuel cell humidifier 1 according to the present invention, the second gas outlet 223 and the first gas outlet 216 are directed in different directions. can be placed. Accordingly, in the humidifier 1 for a fuel cell according to the present invention, after the wet gas or dry gas flowing out through the first gas outlet 216 flows toward the direction where the second gas outlet 223 is located, the second It may flow out through the gas outlet 223. Therefore, the humidifier 1 for a fuel cell according to the present invention can reduce vibration generated in the hollow fiber membranes 211 due to the flow of wet gas or dry gas flowing out through the first gas outlet 216, The risk of damage or damage to the hollow fiber membranes 211 may be further reduced. For example, when the first gas outlet 216 is formed on the upper surface of the inner case 212, the second gas outlet 223 is disposed to face the side surface of the inner case 212. It can be.

상기 제2 기체 유입구(222)와 상기 제1 기체 유입구(215)는 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 제2 기체 유입구(222)를 통해 유입된 습윤 기체 또는 건조 기체가 상기 제1 기체 유입구(215)가 위치한 방향 쪽으로 유동한 후에 상기 제1 기체 유입구(215)를 통해 유입될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 중공사막(211)들에 가해지는 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동을 더 감소시킬 수 있고, 상기 습윤 기체 또는 건조 기체의 유동으로 인해 상기 중공사막(211)들에 발생하는 진동을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지용 가습기(1)는 상기 중공사막(211)들에 대한 손상 내지 파손의 위험을 더 줄일 수 있다. 예컨대, 상기 제1 기체 유입구(215)가 상기 이너 케이스(212)의 상면(上面)에 형성된 경우, 상기 제2 기체 유입구(222)는 상기 이너 케이스(212)의 측면(側面)을 향하도록 배치될 수 있다.The second gas inlet 222 and the first gas inlet 215 may be disposed to face different directions. Accordingly, in the fuel cell humidifier 1 according to the present invention, after the wet gas or dry gas introduced through the second gas inlet 222 flows toward the direction where the first gas inlet 215 is located, the first It may be introduced through the gas inlet 215 . Therefore, the humidifier 1 for a fuel cell according to the present invention can further reduce the flow of wet gas or dry gas applied to the hollow fiber membranes 211, and the flow of the wet gas or dry gas causes the hollow fiber membranes to Vibration generated in (211) can be reduced. Therefore, the fuel cell humidifier 1 according to the present invention can further reduce the risk of damage or damage to the hollow fiber membranes 211 . For example, when the first gas inlet 215 is formed on the upper surface of the inner case 212, the second gas inlet 222 is disposed to face the side surface of the inner case 212. It can be.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention belongs that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of

1 : 연료전지용 가습기 2 : 가습 모듈
3 : 제1 캡 4 : 제2 캡
21 : 카트리지 211 : 중공사막
212 : 이너 케이스 2120 : 이너 케이스의 일측
213, 214 : 고정층 215 : 제1 기체 유입구
215a : 유입 윈도우 216 : 제1 기체 유출구
216a : 유출 윈도우 217 : 완충부재
2171 : 제1 완충부재 2171a : 제1 통기공
2172 : 제2 완충부재 2172a: 제2 통기공
22: 미드-케이스 220 : 미드 본체
221 : 수용공 222 : 제2 기체 유입구
223 : 제2 기체 유출구 224 : 격벽부재
23, 23' : 패킹부재 23a, 23a' : 통과공Reference Numerals 1: Humidifier for fuel cell 2: Humidification module
3: first cap 4: second cap
21: cartridge 211: hollow fiber membrane
212: inner case 2120: one side of the inner case
213, 214: fixed bed 215: first gas inlet
215a: inlet window 216: first gas outlet
216a: outflow window 217: buffer member
2171: first buffer member 2171a: first ventilation hole
2172: second buffer member 2172a: second ventilation hole
22: mid-case 220: mid body
221: receiving hole 222: second gas inlet
223: second gas outlet 224: bulkhead member
23, 23': packing member 23a, 23a': through hole

Claims (10)

연료전지 스택으로부터 배출된 습윤 기체를 이용하여 외부로부터 공급된 건조 기체를 가습하기 위한 가습 모듈;
상기 가습 모듈의 일단에 결합된 제1 캡; 및
상기 가습 모듈의 타단에 결합된 제2 캡;을 포함하고,
상기 가습 모듈은 양 말단들이 개방되어 있는 미드-케이스(Mid-case), 및 상기 미드-케이스 내에 배치되며 다수의 중공사막들을 포함하는 적어도 하나의 카트리지(Cartridge)를 포함하며,
상기 카트리지는,
양 말단들이 개방되어 있고 상기 중공사막들이 들어있는 이너 케이스(Inner Case);
상기 이너 케이스에 형성된 제1 기체 유입구와 제1 기체 유출구; 및
상기 제1 기체 유입구와 상기 중공사막들의 사이 및 상기 제1 기체 유출구와 상기 중공사막들의 사이 중 적어도 하나의 위치에서 상기 이너 케이스에 결합된 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.a humidifying module for humidifying dry gas supplied from the outside using wet gas discharged from the fuel cell stack;
A first cap coupled to one end of the humidifying module; and
A second cap coupled to the other end of the humidifying module; includes,
The humidification module includes a mid-case in which both ends are open, and at least one cartridge disposed in the mid-case and including a plurality of hollow fiber membranes,
the cartridge,
an inner case with both ends open and containing the hollow fiber membranes;
a first gas inlet and a first gas outlet formed in the inner case; and
and a buffer member coupled to the inner case at a position between the first gas inlet and the hollow fiber membranes or between the first gas outlet and the hollow fiber membranes. 제1항에 있어서,
상기 완충부재는 상기 제1 기체 유출구와 상기 중공사막들의 사이에서 상기 제1 기체 유출구의 전면(全面)을 막도록 상기 이너 케이스에 결합된 제1 완충부재를 포함하고,
상기 제1 완충부재에는 습윤 기체 또는 건조 기체를 통과시키는 복수개의 제1 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.According to claim 1,
The buffer member includes a first buffer member coupled to the inner case to block the front surface of the first gas outlet between the first gas outlet and the hollow fiber membranes,
A humidifier for a fuel cell, characterized in that a plurality of first ventilation holes through which wet gas or dry gas passes are formed in the first buffer member. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 완충부재는 상기 제1 기체 유입구와 상기 중공사막들의 사이에서 상기 제1 기체 유입구의 전면(全面)을 막도록 상기 이너 케이스에 결합된 제2 완충부재를 포함하며,
상기 제2 완충부재에는 습윤 기체 또는 건조 기체를 통과시키는 복수개의 제2 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.According to claim 1 or 2,
The buffer member includes a second buffer member coupled to the inner case to block the front surface of the first gas inlet between the first gas inlet and the hollow fiber membranes,
A humidifier for a fuel cell, characterized in that a plurality of second ventilation holes through which wet gas or dry gas passes are formed in the second buffer member. 제1항에 있어서,
상기 완충부재는 면직물(Non-woven) 소재를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.According to claim 1,
The buffer member is a humidifier for a fuel cell, characterized in that manufactured using a non-woven material. 제1항에 있어서,
상기 미드-케이스에는 제2 기체 유입구와 제2 기체 유출구가 제1 축 방향을 따라 서로 이격되어 형성되어 있고,
상기 제1 축 방향을 기준으로 하여, 상기 제2 기체 유입구와 상기 제2 기체 유출구의 사이에는 상기 미드-케이스의 내부를 구획하는 격벽부재가 배치되며,
상기 제1 축 방향을 기준으로 하여, 상기 제1 기체 유입구와 상기 제1 기체 유출구가 서로 이격된 간격은 상기 제2 기체 유입구와 상기 제2 기체 유출구가 서로 이격된 간격에 비해 더 큰 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.According to claim 1,
In the mid-case, a second gas inlet and a second gas outlet are formed to be spaced apart from each other along a first axial direction,
A partition wall member partitioning the inside of the mid-case is disposed between the second gas inlet and the second gas outlet based on the first axial direction,
Based on the first axial direction, the distance between the first gas inlet and the first gas outlet is greater than the distance between the second gas inlet and the second gas outlet. Characterized in that Humidifier for fuel cell. 제1항에 있어서,
상기 미드-케이스에는 제2 기체 유입구와 제2 기체 유출구가 형성되어 있고,
상기 제1 기체 유출구와 상기 제2 기체 유출구는 서로 다른 방향을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.According to claim 1,
A second gas inlet and a second gas outlet are formed in the mid-case,
A humidifier for a fuel cell, characterized in that the first gas outlet and the second gas outlet are disposed to face different directions. 연료전지 스택으로부터 배출된 습윤 기체를 이용하여 외부로부터 공급된 건조 기체를 가습하기 위한 연료전지용 가습기의 카트리지(Cartridge)로,
말단에 개구(Opening)를 가지며 다수의 중공사막들이 들어있는 이너 케이스(Inner Case);
상기 이너 케이스에 형성된 제1 기체 유입구와 제1 기체 유출구; 및
상기 제1 기체 유입구와 상기 중공사막들의 사이 및 상기 제1 기체 유출구와 상기 중공사막들의 사이 중 적어도 하나의 위치에서 상기 이너 케이스에 결합된 완충부재;를 포함하는 연료전지용 가습기의 카트리지.A fuel cell humidifier cartridge for humidifying dry gas supplied from the outside using wet gas discharged from the fuel cell stack,
An inner case having an opening at an end and containing a plurality of hollow fiber membranes;
a first gas inlet and a first gas outlet formed in the inner case; and
A cartridge of a humidifier for a fuel cell comprising: a buffer member coupled to the inner case at at least one position between the first gas inlet and the hollow fiber membranes or between the first gas outlet and the hollow fiber membranes. 제7항에 있어서,
상기 완충부재는 상기 제1 기체 유출구와 상기 중공사막들의 사이에서 상기 제1 기체 유출구의 전면(全面)을 막도록 상기 이너 케이스에 결합된 제1 완충부재를 포함하고,
상기 제1 완충부재에는 습윤 기체 또는 건조 기체를 통과시키는 복수개의 제1 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기의 카트리지.According to claim 7,
The buffer member includes a first buffer member coupled to the inner case to block the front surface of the first gas outlet between the first gas outlet and the hollow fiber membranes,
A cartridge of a humidifier for a fuel cell, characterized in that the first buffer member is formed with a plurality of first ventilation holes through which wet gas or dry gas passes. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 완충부재는 상기 제1 기체 유입구와 상기 중공사막들의 사이에서 상기 제1 기체 유입구의 전면(全面)을 막도록 상기 이너 케이스에 결합된 제2 완충부재를 포함하며,
상기 제2 완충부재에는 습윤 기체 또는 건조 기체를 통과시키는 복수개의 제2 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기의 카트리지.According to claim 7 or 8,
The buffer member includes a second buffer member coupled to the inner case to block the front surface of the first gas inlet between the first gas inlet and the hollow fiber membranes,
A cartridge of a humidifier for a fuel cell, characterized in that the second buffer member is formed with a plurality of second ventilation holes through which wet gas or dry gas passes. 제7항에 있어서,
상기 완충부재는 면직물(Non-woven) 소재를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기의 카트리지.According to claim 7,
The buffer member is a cartridge of a fuel cell humidifier, characterized in that manufactured using a non-woven material.
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