KR20230035982A - 막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기 - Google Patents

막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카트리지 내에 수용되는 중공사막이 유체에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 막가습기용 카트리지는,
내부에 제1 유체가 유동하는 중공사막이 수용되는 이너 케이스; 상기 중공사막의 말단을 고정하는 포팅부; 제2 유체가 유입되며 상기 이너 케이스의 일측에서 돌출 형성된 제1 메쉬홀부; 및, 상기 제1 메쉬홀부를 통해 유입된 상기 제2 유체가 상기 중공사막을 통해 상기 제1 유체와 수분 교환을 수행한 후 배출되며, 상기 이너 케이스의 타측에서 돌출 형성된 제2 메쉬홀부;를 포함한다.

Description

막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기 {Cartridge for membrane humidifier and fuel cell humidifier comprising it}
본 발명은 막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카트리지 내에 수용되는 중공사막이 유체에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기에 관한 것이다.
연료전지란 수소와 산소를 결합시켜 전기를 생산하는 발전(發電)형 전지이다. 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.
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.
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.
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 출력 밀도가 커서 소형화가 가능하기 때문에 소규모 거치형 발전장비뿐만 아니라 수송 시스템에서도 가장 유망한 것으로 알려져 있다.
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.
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.
이들 중에서도 배가스 중에 포함되는 수증기만을 선택적으로 투과시키는 막을 이용하여 수증기를 고분자 전해질 막에 공급되는 공기에 제공함으로써 고분자 전해질 막을 가습하는 막가습 방식이 막가습기를 경량화 및 소형화할 수 있다는 점에서 유리하다.
막가습 방식에 사용되는 선택적 투과막은 모듈을 형성할 경우 단위 체적당 투과 면적이 큰 중공사막이 바람직하다. 즉, 중공사막을 이용하여 막가습기를 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 막가습기를 통해 재사용할 수 있다는 이점을 갖는다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0021217호 대한민국 공개특허 제10-2011-0026696호 대한민국 공개특허 제10-2011-0063366호
본 발명은 카트리지 내에 수용되는 중공사막이 유체에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 막가습기용 카트리지는,
내부에 제1 유체가 유동하는 중공사막이 수용되는 이너 케이스; 상기 중공사막의 말단을 고정하는 포팅부; 제2 유체가 유입되며 상기 이너 케이스의 일측에서 돌출 형성된 제1 메쉬홀부; 및, 상기 제1 메쉬홀부를 통해 유입된 상기 제2 유체가 상기 중공사막을 통해 상기 제1 유체와 수분 교환을 수행한 후 배출되며, 상기 이너 케이스의 타측에서 돌출 형성된 제2 메쉬홀부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 막가습기용 카트리지에 있어서, 상기 제1 메쉬홀부와 제2 메쉬홀부는 돌출 지지부에 의해 상기 이너 케이스의 표면으로부터 기설정된 높이로 돌출 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 막가습기용 카트리지에 있어서, 상기 중공사막이 젖었을 때의 슬랙률을 기준으로, 상기 중공사막의 요동에 의한 최대 가능 이동거리를 산출하여 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이가 설정되며, 중공사막의 초기 길이를 100, 중공사막이 늘어난 길이를 a라고 할때, 상기 최대 이동 가능 거리 b는, b = a(a+200)/2(a+100)으로 산출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 막가습기용 카트리지에 있어서, 상기 중공사막의 길이를 100이라고 할 때, 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 20의 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 5의 높이로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기는,
제1 유체와 제2 유체 사이의 수분 교환을 수행하며, 미드-케이스; 상기 제2 유체를 상기 미드-케이스로 유입시키는 제2 유체 유입구; 상기 제2 유체를 외부로 배출시키는 제2 유체 배출구; 및, 상기 미드-케이스 내에 배치되며 복수의 중공사막들을 수용하는 적어도 하나의 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는, 내부에 제1 유체가 유동하는 중공사막이 수용되는 이너 케이스; 상기 중공사막의 말단을 고정하는 포팅부; 제2 유체가 유입되며 상기 이너 케이스의 일측에서 돌출 형성된 제1 메쉬홀부; 및, 상기 제1 메쉬홀부를 통해 유입된 상기 제2 유체가 상기 중공사막을 통해 상기 제1 유체와 수분 교환을 수행한 후 배출되며, 상기 이너 케이스의 타측에서 돌출 형성된 제2 메쉬홀부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 제1 메쉬홀부와 제2 메쉬홀부는 돌출 지지부에 의해 상기 이너 케이스의 표면으로부터 기설정된 높이로 돌출 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 중공사막이 젖었을 때의 슬랙률을 기준으로, 상기 중공사막의 요동에 의한 최대 가능 이동거리를 산출하여 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이가 설정되며, 중공사막의 초기 길이를 100, 중공사막이 늘어난 길이를 a라고 할때, 상기 최대 이동 가능 거리 b는, b = a(a+200)/2(a+100)으로 산출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 있어서, 상기 중공사막의 길이를 100이라고 할 때, 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 20의 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 5의 높이로 형성될 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 유체에 의해 요동치는 중공사막의 최대 가능 이동거리를 고려하여 메쉬홀부를 돌출 형성함으로써, 중공사막이 메쉬홀부에 접촉하는 것을 방지하여 중공사막이 마찰에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기가 도시된 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기가 도시된 평면도이다.
도 3은 도 2의 A - A'라인에서 바라본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 장착되는 카트리지가 도시된 평면도이다.
도 5는 도 4의 B - B'라인에서 바라본 단면도이다.
도 6은 도 4의 C - C'라인에서 바라본 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 막가습기용 카트리지 및 이를 포함하는 연료전지 막가습기를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기가 도시된 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기가 도시된 평면도이며, 도 3은 도 2의 A - A'라인에서 바라본 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기는, 가습 모듈(110)과 캡들(120)을 포함한다.
가습 모듈(110)은 외부로부터 공급되는 제1 유체와 연료전지 스택(미도시)으로부터 배출되는 제2 유체 사이의 수분 교환을 수행한다. 캡들(120)은 가습 모듈(110)의 양단에 체결된다. 캡들(120) 중 어느 하나에는 외부로부터 공급되는 제1 유체를 가습 모듈(110)로 공급하는 제1 유체 유입구(121)가 형성되고, 다른 하나에는 가습 모듈(110)에 의해 가습된 제1 유체를 연료전지 스택으로 공급하는 제1 유체 배출구(122)가 형성된다.
가습 모듈(110)은, 제2 유체 유입구(112)와 제2 유체 배출구(113)를 갖는 미드-케이스(111) 및 미드-케이스(111) 내에 배치된 적어도 하나의 카트리지(20)를 포함한다. 연료전지 스택(미도시)으로부터 배출되는 제2 유체는 제2 유체 유입구(112)로 유입되어 가습 모듈(110) 내에서 수분 교환한 후, 제2 유체 배출구(113)로 배출된다.
본 명세서에서, 제2 유체 유입구(112) 또는 제2 유체 배출구(113)로 유입/배출되는 유체는 제2 유체에 한정되지 않는다. 또한, 제1 유체 유입구(121) 또는 제1 유체 배출구(122)로 유입/배출되는 유체는 제1 유체에 한정되지 않는다.
설계에 따라 캡들(120) 중 하나는 제2 유체를 가습 모듈(110)로 공급하여 중공사막 내부를 흐르게 하고, 다른 하나는 수분 교환 수행된 제2 유체를 외부로 배출할 수 있다. 또한, 이 경우, 제2 유체 유입구(112) 또는 제2 유체 배출구(113) 중 어느 하나를 통해 제1 유체가 유입되고, 나머지 하나를 통해 가습 모듈(110)에 의해 가습된 제1 유체가 연료전지 스택으로 공급되도록 할 수 있다. 제1 유체의 유동 방향과 제2 유체의 유동 방향은 같은 방향이거나 또는 서로 반대 방향일 수 있다.
미드-케이스(111)와 캡(120)은 각각 독립적으로 경질 플라스틱이나 금속으로 형성될 수 있으며, 원형 또는 다각형의 폭방향 단면을 가질 수 있다. 원형은 타원형을 포함하며, 다각형은 둥근 모서리(rounded corner)를 갖는 다각형을 포함한다. 예를 들어, 경질 플라스틱은, 폴리카보네이트, 폴리아마이드(PA), 폴리프탈아미드(PPA), 폴리프로필렌(PP) 등 일 수 있다. 미드-케이스(111)의 내부 공간은 격벽(114)에 의해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구획될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 막가습기에 장착되는 카트리지가 도시된 평면도이고, 도 5는 도 4의 B - B'라인에서 바라본 단면도이며, 도 6은 도 4의 C - C'라인에서 바라본 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 막가습기용 카트리지(20)는 다수의 중공사막(21), 포팅부(22), 이너 케이스(23)를 포함한다.
중공사막(21)은 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 설폰화 폴리설폰 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르이미드 수지, 또는 이들 중 적어도 2 이상의 혼합물로 형성된 고분자막을 포함할 수 있다.
포팅부(22)는 중공사막(21)의 말단들을 고정한다. 포팅부(22)는 딥 포팅, 원심 포팅 등의 캐스팅 방식을 통해 액상 폴리우레탄 수지와 같은 액상 수지를 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
이너 케이스(23)는 각 말단에 개구(opening)를 가지며 내부에 다수의 중공사막(21)을 수용한다. 중공사막(21)의 단부들이 포팅되어 있는 포팅부(22)는 이너 케이스(23)의 개구를 폐쇄시킨다. 이너 케이스(23)는 제1 공간(S1)과의 유체 연통을 위해 메쉬 형태로 배열된 제1 메쉬홀부(MH1) 및 제2 공간(S2)과의 유체연통을 위해 메쉬 형태로 배열된 제2 메쉬홀부(MH2)를 구비한다.
제2 유체 유입구(112)를 통해 미드-케이스(111)의 제1 공간(S1)으로 유입된 제2 유체는 복수개의 윈도우(W)가 형성된 제1 메쉬홀부(MH1)를 통해 이너 케이스(23) 내로 흘러 들어 중공사막(21)의 외표면과 접촉한다. 이어서, 제1 유체와 수분 교환한 제2 유체는 복수개의 윈도우(W)가 형성된 제2 메쉬홀부(MH2)를 통해 제2 공간(S2)으로 빠져나간 후 제2 유체 배출구(113)를 통해 미드-케이스(111)로부터 배출된다.
한편, 제2 유체의 흐름 방향이 제1 유체 유입구(121)로 유입되는 제1 유체의 흐름 방향과 반대 방향인 경우, 제2 유체 배출구(113)를 통해 미드-케이스(111)의 제2 공간(S2)으로 유입된 제2 유체는 제2 메쉬홀부(MH2)를 통해 이너 케이스(23) 내로 흘러 들어 중공사막(21)의 외표면과 접촉한다. 이어서, 제1 유체와 수분 교환한 제2 유체는 제1 메쉬홀부(MH1)를 통해 제1 공간(S1)으로 빠져나간 후 제2 유체 유입구(112)를 통해 미드-케이스(111)로부터 배출된다.
한편, 종래의 막가습기용 카트리지에서, 제1 메쉬홀부(MH1)와 제2 메쉬홀부(MH2)는 이너 케이스(23)와 동일한 평면에 형성된다. 이러한 구조에서, 제1 메쉬홀부(MH1)를 통해 이너 케이스(23) 내부로 유입되는 제2 유체에 의해 이너 케이스(23) 내부에 수용된 중공사막(21)이 유체 흐름 방향에 따라 요동치게 되고, 중공사막(21)은 요동치면서 제1 메쉬홀부(MH1)와 반복적으로 접촉하면서 마찰에 의해 손상(스크래치, 단선 등)이 발생하게 된다. 이는 제2 메쉬홀부(MH2)를 통해 제2 유체가 외부로 배출되는 경우에도 발생하게 된다.
이러한 중공사막(21)의 손상을 방지하기 위해, 본 발명에서는 제1 메쉬홀부(MH1)와 제2 메쉬홀부(MH2) 중 적어도 어느 하나 이상이 이너 케이스(23)의 일측 또는 타측에서 기설정된 높이로 돌출 형성되도록 한다.
이때, 제1 메쉬홀부(MH1)와 제2 메쉬홀부(MH2)는 돌출 지지부(24)에 의해 이너 케이스(23)의 표면으로부터 소정 높이로 돌출 형성된다.
중공사막(21)이 젖었을 때의 슬랙률을 기준으로, 중공사막(21)의 요동에 의한 최대 가능 이동거리를 산출하여, 돌출 지지부(24)의 수직 방향 높이를 설정할 수 있다. 슬랙률(ratio of Slack) 이란, 건조상태 중공사막의 최초 설계길이 대비 젖은상태 중공사막의 늘어난 길이에 대한 비를 의미한다.
중공사막의 초기 길이를 100, 중공사막이 늘어난 길이를 a라고 할때, 상기 최대 이동 가능 거리 b(최대 이동 높이)는, b = a(a+200)/2(a+100)으로 산출될 수 있다.
이러한 슬랙률을 고려하여, 중공사막(21)의 길이를 100이라고 할 때, 돌출 지지부(24)의 수직 방향 높이는 1 ~ 20의 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 비율에 대한 것이므로, 특별히 길이 단위는 한정되지 않는다.
돌출 지지부(24)의 수직 방향 높이가 1 미만이면, 가동 시에 중공사막(21)이 메쉬홀부(MH1, MH2)와 반복 접촉하여 마찰에 의한 손상이 발생할 문제가 있다.
돌출 지지부(24)의 수직 방향 높이가 20 초과이면, 공기가 카트리지 내부로 침투하는 효율이 저하되는 문제가 있다.
한편, 슬랙률을 고려할 때, 중공사막(21)의 실제 이동 범위는 대부분 1 ~ 5의 범위(이동 범위가 이에 한정된다는 의미는 아니다)이며, 돌출 지지부(24)의 수직 방향 높이가 5를 초과하는 경우, 카트리지(20)의 부피가 지나치게 커지게 되어 그 만큼 막가습기의 크기가 커져야 하는 문제가 있다. 따라서, 이들을 고려할때, 돌출 지지부(24)의 수직 방향 높이는 1 ~ 5의 높이로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 막가습기용 카트리지는 제2 유체에 의해 요동치는 중공사막의 최대 가능 이동거리를 고려하여 메쉬홀부를 돌출 형성함으로써, 중공사막이 메쉬홀부에 접촉하는 것을 방지하여 중공사막이 마찰에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
110 : 가습 모듈 111 : 미드-케이스
112 ; 제2 유체 유입구 113 : 제2 유체 배출구
114 : 격벽 120 : 캡
20 : 카트리지 21 : 중공사막
22 : 포팅부 23 : 이너 케이스
24 : 돌출 지지부
MH1 : 제1 메쉬홀부 MH2 : 제2 메쉬홀부

Claims (10)

  1. 내부에 제1 유체가 유동하는 중공사막이 수용되는 이너 케이스;
    상기 중공사막의 말단을 고정하는 포팅부;
    제2 유체가 유입되며 상기 이너 케이스의 일측에서 돌출 형성된 제1 메쉬홀부; 및,
    상기 제1 메쉬홀부를 통해 유입된 상기 제2 유체가 상기 중공사막을 통해 상기 제1 유체와 수분 교환을 수행한 후 배출되며, 상기 이너 케이스의 타측에서 돌출 형성된 제2 메쉬홀부;
    를 포함하는 막가습기용 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 메쉬홀부와 제2 메쉬홀부는 돌출 지지부에 의해 상기 이너 케이스의 표면으로부터 기설정된 높이로 돌출 형성되는, 막가습기용 카트리지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중공사막이 젖었을 때의 슬랙률을 기준으로, 상기 중공사막의 요동에 의한 최대 가능 이동거리를 산출하여 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이가 설정되며,
    중공사막의 초기 길이를 100, 중공사막이 늘어난 길이를 a라고 할때, 상기 최대 이동 가능 거리 b는, b = a(a+200)/2(a+100)으로 산출되는, 막가습기용 카트리지.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 중공사막의 길이를 100이라고 할 때,
    상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 20의 높이로 형성되는, 막가습기용 카트리지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 5의 높이로 형성되는, 막가습기용 카트리지.
  6. 제1 유체와 제2 유체 사이의 수분 교환을 수행하며,
    미드-케이스;
    상기 제2 유체를 상기 미드-케이스로 유입시키는 제2 유체 유입구;
    상기 제2 유체를 외부로 배출시키는 제2 유체 배출구; 및,
    상기 미드-케이스 내에 배치되며 복수의 중공사막들을 수용하는 적어도 하나의 카트리지를 포함하며,
    상기 카트리지는,
    내부에 제1 유체가 유동하는 중공사막이 수용되는 이너 케이스;
    상기 중공사막의 말단을 고정하는 포팅부;
    제2 유체가 유입되며 상기 이너 케이스의 일측에서 돌출 형성된 제1 메쉬홀부; 및,
    상기 제1 메쉬홀부를 통해 유입된 상기 제2 유체가 상기 중공사막을 통해 상기 제1 유체와 수분 교환을 수행한 후 배출되며, 상기 이너 케이스의 타측에서 돌출 형성된 제2 메쉬홀부;
    를 포함하는 연료전지 막가습기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 메쉬홀부와 제2 메쉬홀부는 돌출 지지부에 의해 상기 이너 케이스의 표면으로부터 기설정된 높이로 돌출 형성되는, 연료전지 막가습기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 중공사막이 젖었을 때의 슬랙률을 기준으로, 상기 중공사막의 요동에 의한 최대 가능 이동거리를 산출하여 상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이가 설정되며,
    중공사막의 초기 길이를 100, 중공사막이 늘어난 길이를 a라고 할때, 상기 최대 이동 가능 거리 b는, b = a(a+200)/2(a+100)으로 산출되는, 연료전지 막가습기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 중공사막의 길이를 100이라고 할 때,
    상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 20의 높이로 형성되는, 연료전지 막가습기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 돌출 지지부의 수직 방향 높이는 1 ~ 5의 높이로 형성되는, 연료전지 막가습기.
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