KR101660988B1 - 연료전지용 가습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 막 하우징 내를 흐르는 고습의 미반응 가스의 유속에 비례하여 중공사막의 밀집도 최적화시킴으로써 고습의 미반응 가스가 중공사막 전체에 균일한 속도로 흐르게 함에 따라 가습성능을 극대화시킨 연료전지용 가습기에 관한 것이다. 본 발명의 연료전지용 가습기는, 제 1 홀이 형성된 제 1 말단부 및 상기 제 1 말단부의 반대 측에 위치하고 제 2 홀이 형성된 제 2 말단부를 포함하고 내부에 공간이 형성된 막 하우징; 상기 막 하우징 내에 설치된 분할판; 상기 분할판에 의해 형성된 각 분할 공간에 고습의 미반응 가스의 유속에 따라 밀집도를 달리하여 집적되고 양 말단이 상기 막 하우징의 말단부에 각각 포팅된 중공사막; 스택으로부터 배출된 고습의 미반응 가스를 유입시키기 위한 제 2 유입구가 형성되고 상기 막 하우징의 제 1 말단부를 덮고 있는 제 1 커버부; 및 저습의 미반응 가스를 배출시키기 위한 제 2 배출구가 형성되고 상기 막 하우징의 제 2 말단부를 덮고 있는 제 2 커버부를 포함한다.

Description

연료전지용 가습기{Humidifier for fuel cell}
본 발명은 연료전지용 가습기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가습성능을 향상시키기 위한 연료전지용 가습기에 관한 것이다.
연료전지란 수소와 산소를 결합시켜 전기를 생산하는 발전형 전지이다. 연료전지는 건전지나 축전지 등 일반 화학전지와 달리 수소와 산소가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있고, 열손실이 없어 내연기관보다 2배 정도 효율이 높다. 또한, 수소와 산소의 결합에 의해 발생하는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하기 때문에 공해물질 배출이 낮다. 따라서, 연료전지는 환경친화적일 뿐만 아니라 화석 연료 고갈에 대한 걱정을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이러한 연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라 크게 고분자 전해질형 연료전지, 인산형 연료전지, 용융 탄산염형 연료전지, 고체 산화물형 연료전지, 및 알칼리형 연료전지 등으로 분류할 수 있다.
고분자 전해질형 연료전지의 성능을 향상시키는데 있어서 가장 주요한 요인 중 하나는, 막-전극 접합체의 고분자 전해질막에 소정의 수분을 공급함으로써 함수율을 유지하도록 하는 것이다. 이는, 고분자 전해질 막이 건조되면 발전 효율이 급격히 저하되기 때문이다.
고분자 전해질 막을 가습하는 방법의 하나로서, 고분자 분리막을 이용하여 건조한 반응 가스에 수분을 공급하는 가습 막 방식이 있다.
가습 막 방식은 배기 가스 중에 포함된 수증기만을 선택적으로 투과시키는 막을 이용하여 배기 가스 중의 수증기를 고분자 전해질 막에 제공하는 방식으로서, 가습기를 경량화 및 소형화할 수 있다는 이점이 있다.
이러한, 가습 막 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 작은 체적 내에서도 연료전지의 가습이 충분히 이루어질 수 있고 저가 소재의 사용이 가능하며, 연료전지에서 고온으로 배출되는 미반응 가스에 포함된 수분과 열을 회수하여 가습기를 통하여 재활용할 수 있다는 이점이 있다.
이러한 연료전지용 가습기는 중공부를 흐르는 반응가스에 수분을 공급하기 위한 중공사막 다발이 집적된 막 하우징과 고습의 미반응 가스를 유입시키는 유입구와 이를 배출시키는 배출구를 포함하여 이루어져 있다.
그러나 통상 연료전지용 가습기의 경우 입구와 출구의 비대칭으로 인해 막 하우징 내에 유입된 고습의 미반응 가스가 입구와 출구 사이를 최단 경로로 흐르는 경향을 가지게 된다. 즉, 입구와 출구로부터 멀리 떨어진 위치에 집적된 중공사막으로는 고습의 미반응 가스가 적게 흐르게 된다. 이에 따라 중공사막마다 수분 제공이 불균일해짐으로써 가습기의 가습성능이 저하되고 미반응 가스가 편중되어 흐름으로써 가습기의 콤팩트한 설계가 불가능한 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명은 막 하우징 내를 흐르는 고습의 미반응 가스의 유속에 따라 중공사막의 밀집도 최적화시킴으로써 고습의 미반응 가스가 중공사막 전체에 균일한 속도로 흐르게 함에 따라 가습성능을 극대화시킨 연료전지용 가습기를 제공하는 것으로 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제 1 홀이 형성된 제 1 말단부 및 상기 제 1 말단부의 반대 측에 위치하고 제 2 홀이 형성된 제 2 말단부를 포함하고 내부에 공간이 형성된 막 하우징; 상기 막 하우징 내에 설치된 분할판; 상기 분할판에 의해 형성된 각 분할 공간에 고습의 미반응 가스의 유속에 따라 밀집도를 달리하여 집적되고 양 말단이 상기 막 하우징의 말단부에 각각 포팅된 중공사막; 스택으로부터 배출된 고습의 미반응 가스를 유입시키기 위한 제 2 유입구가 형성되고 상기 막 하우징의 제 1 말단부를 덮고 있는 제 1 커버부; 및 저습의 미반응 가스를 배출시키기 위한 제 2 배출구가 형성되고 상기 막 하우징의 제 2 말단부를 덮고 있는 제 2 커버부를 포함하는 연료전지용 가습기를 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 연료전지용 가습기는 고습의 미반응 가스의 유량에 따라 중공사막을 밀집도를 조절함으로써 고습의 미반응 가스가 막 하우징 내에서 균일한 유속으로 흐르게 유도하고 이에 따라 고습의 미반응 가스가 각 중공사막에 균일하게 접촉됨으로써 각 중공사막은 균일한 가습효과를 발휘할 수 있다.
따라서, 본 발명의 연료전지용 가습기는 입구와 출구의 비대칭으로 인한 미반응 가스가 치우쳐 흐르는 것을 방지하고 균일한 유속을 유도함으로써 향상된 가습성능 나타내며, 중공사막의 교체주기도 연장하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 가습기의 사시도이다.
도 2는 종래 연료전지용 가습기의 도 1의 I-I´절단면을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 따른 연료전지용 가습기의 종래 막 하우징 단면의 속도분포도이다.
도 4는 본 발명의 연료전지용 가습기의 도 1의 I-I´절단면을 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 따른 본 발명의 연료전지용 가습기의 막 하우징 단면의 속도분포도이다.
도 6은 본 발명의 연료전지용 가습기의 막 하우징의 평면도(a) 및 배면도(b)를 나타낸 것이다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변형을 모두 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료전지용 가습기의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 가습기의 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 연료전지용 가습기는 제 1 홀(311)이 형성된 제 1 말단부 및 상기 제 1 말단부의 반대 측에 위치하고 제 2 홀(312)이 형성된 제 2 말단부를 포함하고 내부에 공간이 형성된 막 하우징(310)이 설치되어 있다. 상기 막 하우징(310)은 내부에 공간이 형성되어 있기 때문에 중공사막(370)을 집적하는 역할을 한다. 또한, 상기 막 하우징(310)은 내부에 집적된 중공사막(370)에 고습의 미반응 가스를 공급하기 위한 제 1 말단부에 제 1 홀(311)이 상부 및 하부에 다수 형성되어 있다. 또한, 상기 막 하우징(310)은 상기 중공사막(370)에 수분을 공급한 미반응 가스를 외부로 배출시키기 위한 제 2 홀(312)이 상부 및 하부에 다수 형성되어 있다.
상기 막 하우징(310) 내부에 집적된 중공사막(370)의 양쪽 말단은 각각 상기 막 하우징(310)의 양쪽 말단부에 포팅됨으로써 미반응 가스와 반응 가스는 완전히 분리되어 서로 접촉하지 않고 흐르게 된다. 상기 중공사막(370)은 중앙에 중공부가 형성됨에 따라 반응가스가 상기 중공부를 관통하여 흐르게 된다. 또한, 상기 중공사막(370)에는 소정의 직경을 갖는 다수의 미세 기공이 형성됨으로써 상기 미세 기공을 통해 상기 중공사막(370)의 외부에 흐르는 고습의 미반응 가스로부터 수분만 선택적으로 상기 중공사막(370) 내부로 이동하게 된다.
상기 막 하우징(310)의 제 1 말단부에는 제 1 커버부(320)가 장착되어 있다. 상기 제 1 커버부(320)는 스택으로부터 배출된 고습의 미반응 가스를 유입시키기 위한 제 2 유입구(321)가 형성되어 있다. 상기 제 2 유입구(321)로부터 유입된 고습의 미반응 가스는 상기 막 하우징(310)의 외부를 흐르다가 제 1 홀(311)을 통해 막 하우징(310) 내부로 공급된다. 상기 제 1 커버부(320)의 내면과 상기 막 하우징(310)의 제 1 말단부 사이에는 실링부(미도시)가 설치되어 고습의 미반응 가스가 막 하우징(310) 내부로만 흐르게 한다. 즉, 상기 제 1 커버부(320)의 제 2 유입구(321)를 통해 유입된 고습의 미반응 가스는 다수의 제 1 홀(311)들만을 통해서 상기 막 하우징(310) 내부로 이동하도록 제 2 유입구(321)와 다수의 제 1 홀(311)들이 연통되어 있다.
본 발명은 상기 막 하우징(310) 내부에 분할된 공간을 형성하기 위한 분할판(360)이 설치되어 있다. 상기 분할판(360)에 의해 형성된 각 분할 공간에는 중공사막(370)들이 집적된다. 상기 분할 공간은 각각 하나의 가습기 역할을 할 수 있게 된다.
이러한 막 하우징(310) 말단의 분할된 공간에 형성된 제 1 홀(311)들을 통해 고습의 미반응 가스가 유입되고, 이렇게 유입된 고습의 미반응 가스는 상기 막 하우징(310) 말단의 분할된 공간에 형성된 제 2 홀(312)들을 통해 배출되기 전까지 중공사막(370)의 길이 방향을 따라 분할된 각각의 공간에 머물게 된다. 이에 따라, 유입된 고습의 미반응 가스가 중공사막(370)의 길이방향으로 분할된 각각의 공간을 흐르기 때문에 각 중공사막(370)들에 수분과 열을 공급함으로써 가습 효율이 향상될 수 있게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 분할판(360)은 양 말단 또는 제 1 커버부(320) 쪽의 말단에 설치된 2중 격벽(361)을 포함할 수 있다. 상기 2중 격벽(361)의 상부로부터 하부에 이르기까지 슬릿(362)이 형성됨에 따라, 상기 분할판(360)은 상하부가 관통된 형상을 가지게 된다. 이와 같이 상하부가 관통된 형상을 갖는 분할판(360)을 가지기 때문에 제 2 유입구(321)를 통해 유입된 고습의 미반응 가스가 자유롭게 막 하우징(310)의 상하부를 흐를 수 있고, 이에 따라 고습의 미반응 가스가 막 하우징(310) 내의 각 분할 공간에 균일하게 공급될 수 있다. 즉, 막 하우징(310) 상부로 고습의 미반응 가스가 과도하게 흐를 경우 상부를 흐르는 고습의 미반응 가스가 2중 격벽(361)의 슬릿(362)을 통해 하부로 흐르게 됨에 따라, 상기 막 하우징(310)의 상하부에 고르게 고습의 미반응 가스가 공급된다.
결과적으로, 상기 분할판(360)에 의해 막 하우징(310)의 내부가 다수의 공간으로 분할됨에 따라 유입된 고습의 미반응 가스는 상기 막 하우징(310)으로부터 배출되기 전까지 쏠림 현상이 없이 고르게 가습에 이용될 수 있다.
상기 분할판(360)의 슬릿(362) 형상은 사각형, 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 분할판(360)은 좌우 면에 천공된 형상을 가질 수 있다. 즉, 분할판(360)의 천공됨에 따라, 막 하우징(310)의 일 분할된 공간에 있는 미반응 가스가 다른 분할된 공간으로 흐르게 된다. 따라서, 미반응 가스가 막 하우징(310) 내부 전체에 보다 고르게 공급되게 된다. 상기 천공 형상은 사각형, 원형, 타원형, 슬릿형, 사선 슬릿형, 메쉬형 등 다양한 형상일 수 있고, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 종래 연료전지용 가습기의 도 1의 I-I´절단면을 나타낸 것이다.
대칭적인 형태를 갖는 원통형 가습기의 경우 입구 및 출구의 비대칭으로 인한 공기 흐름의 편중 현상은 무시할만 하다. 하지만, 도 2에 도시한 바와 같이, 장착 용이성 및 콤팩트화를 위하여 개발된 박스 형태를 갖는 각형 가습기는 중공사막(370)이 막 하우징(310) 내에 균일한 밀집도로 집적될 경우 입구 및 출구의 비대칭성으로 인한 공기 흐름의 편중 현상이 필연적으로 발생하게 된다.
도 3은 도 2에 따른 종래 연료전지용 가습기의 막 하우징(310) 단면의 속도분포도인데, 실제 물리적인 변수 값을 가지고 유동의 수치해석을 수행한 결과이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 고온 고습의 미반응 가스가 유입된 후 배출구 쪽으로 유속이 빠르게 형성됨을 알 수 있고, 특히 출구에서 먼 부분(상대적으로 밝은 부분)의 흐름 속도가 상대적으로 떨어짐을 알 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 유속이 빠른 분할 공간에는 고습의 미반응 가스가 많이 흐르게 되고 상대적으로 유속이 느린 분할 공간에는 고습의 미반응 가스가 적게 흐르게 된다. 그 결과, 분할 공간의 위치에 따라 집적된 중공사막(370)들은 불균일한 수분을 공급받기 때문에 가습 효율이 떨어지고, 중공사막(370)의 오염 편중 현상이 심해짐에 따라 중공사막(370)의 교체주기가 짧아지는 문제가 발생한다.
도 4는 본 발명의 연료전지용 가습기의 도 1의 I-I´절단면을 나타낸 것이다. 도 5는 도 4에 따른 본 발명의 연료전지용 가습기의 막 하우징(310) 단면의 속도분포도이다.
본 발명의 연료전지용 가습기는 1 내지 2개의 가로 분할판(360) 또는 2 내지 10개의 세로 분할판(360) 또는 1 내지 2 개의 가로 분할판(360)과 2 내지 20 개의 세로 분할판(360)이 동시에 설치됨으로써 막 하우징(310) 내부 공간을 2 내지 33 개의 분할 공간으로 나눌 수 있다.
상술한 바와 같이 입구 및 출구의 비대칭으로 인한 미반응 가스의 유속 흐름의 편중 현상으로 인한 가습기 효율의 저하를 방지하기 위하여 2 내지 33 개의 분할 공간 중, 도 4에 도시한 바와 같이, 미반응 가스의 유속이 상대적으로 빠른 부분의 분할 공간은 중공사막(370)의 밀집도를 높임으로써 유속의 저항을 높이고, 미반응 가스의 유속이 상대적으로 느린 분할 공간은 중공사막(370)의 밀집도를 낮춤으로써 유속의 저항을 낮춘다. 즉, 막 하우징(310)에 집적된 중공사막(370)들은 입구 및 출구의 위치에 따른 유속의 편차를 방지하기 위해 각 위치의 유속에 따라 다른 밀집도를 갖는다.
이와 같이, 입구 및 출구의 위치에 따라 중공사막(370)의 밀집도를 달리함에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이, 막 하우징(310) 내부의 각 분할 공간을 흐르는 미반응 가스는 균일한 유속을 가지게 된다.
상기 막 하우징(310) 내부의 상기 분할판(360)에 의해 형성된 해당 구역에서의 밀집도가 아래의 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
평균 밀집도×(1+유속 편차-0.05) ≤ 해당 구역 밀집도 ≤ 평균 밀집도×(1+유속 편차+0.05)
이때, 상기 유속 편차는 수학식 2를 만족하고, 상기 평균 밀집도는 수학식 3을 만족한다.
[수학식 2]
유속 편차 = [(해당 구역의 평균 유속 - 전체 평균 유속)/전체 평균 유속]
[수학식 3]
상기 평균 밀집도 = 중공사막의 단면적/(하우징의 내부 단면적-분할판의 단면적)
예를 들어, 전체 평균 유속보다 10 % 빠른 유속을 갖는 분할 공간은 중공사막(370)을 평균 밀집도보다 10 % 더 넣어 줌으로써 유속을 10 % 정도 감속시킬 수 있고, 반대로 전체 평균 유속보다 10% 느린 유속을 갖는 분할 공간은 중공사막(370)을 평균 밀집도보다 10 % 덜 넣어 줌으로써 유속을 10 % 정도 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 막 하우징(310)의 각 분할 공간에 집적된 중공사막(370)들은 균일하게 가습될 수 있다.
결국, 각형 가습기의 비대칭성으로 인한 가습 효율의 저하를 극복하고 연료전지 가습기를 균일하게 작동시킴으로써 가습 효율을 극대화시킬 수 있기 때문에 콤팩트한 가습기의 설계 제작이 가능하게 된다.
상기 막 하우징(310)의 제 2 말단부에는 저습의 미반응 가스를 외부로 배출하기 위한 제 2 배출구(331)가 형성된 제 2 커버부(330)가 형성되어 있다. 상기 제 2 배출구(331)는 상기 제 2 커버부(330) 하부에 형성될 수 있고 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 커버부(330)의 내면과 상기 막 하우징(310)의 제 2 말단부 사이에는 실링부(미도시)가 설치되어 수분을 상실한 미반응 가스가 제 2 배출구(331)로만 배출되도록 한다.
상기 제 1 커버부(320)의 말단에는 제 1 배출구(351)가 형성된 제 1 캡(350)이 장착된다. 상기 제 1 배출구(351)를 통해 중공사막(370)으로부터 수분을 부여받은 반응 가스가 배출되어 연료전지에 공급된다.
상기 제 2 커버부(330)의 말단에는 제 1 유입구(341)가 형성된 제 2 캡(340)이 장착된다. 상기 제 1 유입구(341)를 통해 스택으로부터 배출된 고습의 미반응 가스가 유입된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 가습기의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
연료전지로 공급될 반응가스가 제 1 유입구(341)를 통해 가습기로 유입되는 것과 동시에, 스택으로부터 배출되는 고습의 미반응 가스가 제 2 유입구(321)를 통해 제 1 커버부(320) 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 고습의 미반응 가스는 제 1 홀(311)을 통해 막 하우징(310) 내부로 공급된다. 이때, 고습의 미반응 가스는 2중 격벽(361)의 슬릿(362)을 통해 막 하우징(310)의 상부 및 하부로 자유롭게 흐르고, 이에 따라 고르게 막 하우징(310) 전체에 고습의 미반응 가스가 공급된다.
한편, 입구 및 출구의 비대칭으로 인해 발생하는 미반응 가스의 각 분할 공간에서의 유속 편차를 줄이기 위해, 도 4와 같이 중공사막(370)의 밀집도를 분할 공간 유속을 고려하여 조절한다. 상기 중공사막(370)의 밀집도가 조절된 막 하우징(310)의 각 분할 공간을 고습의 미반응 가스는 균일한 속도로 흐르게 된다. 이때, 제 1 유입구(341)를 통해 유입된 반응가스는 중공사막(370)의 중공부를 따라 흐르고 제 2 배출구(331)를 통해 연료전지 내로 보내진다. 제 1 유입구(341)를 통해 유입된 반응가스는 건조한 상태이지만, 막 하우징(310) 내부로 유입된 미반응 가스는 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 중공사막(370) 내외에서 습도 차이가 발생하게 된다. 이러한 중공사막(370) 내외의 습도 차이로 인해 미반응 가스의 수분이 중공사막(370)을 통해 선택적으로 투과하게 되고 상기 중공사막(370)의 중공부를 흐르는 반응가스에 공급된다.
반면, 미반응 가스는 중공사막(370)을 통해 반응 가스에 수분을 공급함으로써 점차 건조되고, 이렇게 건조된 미반응 가스는 다수의 제 2 홀(312) 및 제 2 배출구(331)를 통해 가습기 밖으로 배출된다.
결과적으로, 상술한 작동 원리에 의해, 원래의 반응가스보다 높은 습도를 갖는 반응가스를 연료전지에 공급할 수 있게 된다.
본 발명의 연료전지용 가습기에 의하면, 수분을 함유한 미반응 가스가 가습기 내의 각 중공사막(370)에 균등하게 제공됨으로써 막의 오염 현상이 어느 한 곳에 집중되지 않고 모든 막에 골고루 발생하게 되고, 결과적으로 막의 오염을 최대한 지연시켜 막의 교체 주기를 늘려 가습기의 유지 및 보수 비용을 절감하는 효과가 있다.
310 : 막 하우징 311 : 제 1 홀
312 : 제 2 홀 320 : 제 1 커버부
321 : 제 2 유입구 330 : 제 2 커버부
331 : 제 2 배출구 340 : 제 2 캡
341 : 제 1 유입구 350 : 제 1 캡
351 : 제 1 배출구 360 : 분할판
361 : 2중 격벽 362 : 슬릿
370 : 중공사막

Claims (7)

  1. 제 1 홀이 형성된 제 1 말단부 및 상기 제 1 말단부의 반대 측에 위치하고 제 2 홀이 형성된 제 2 말단부를 포함하고 내부에 공간이 형성된 막 하우징;
    상기 막 하우징 내에 설치된 분할판;
    상기 분할판에 의해 형성된 다수의 분할 공간들에 각각 집적되는 중공사막들 - 상기 분할 공간들은 상기 중공사막들의 길이방향에 수직인 방향으로 나란히 배열되어 있고, 적어도 2개의 상기 분할 공간들 내에는 상기 중공사막들이 상이한 밀집도로 각각 집적되며, 상기 중공사막들 각각의 양 말단들은 상기 막 하우징의 양 말단부들에 각각 포팅되어 있음 -;
    스택으로부터 배출된 고습의 미반응 가스를 유입시키기 위한 제 2 유입구가 형성되고 상기 막 하우징의 제 1 말단부를 덮고 있는 제 1 커버부; 및
    저습의 미반응 가스를 배출시키기 위한 제 2 배출구가 형성되고 상기 막 하우징의 제 2 말단부를 덮고 있는 제 2 커버부를 포함하는 연료전지용 가습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할판은 양 말단부 또는 제 1 말단부에 2중 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분할판은 1 내지 2개의 가로 분할판 또는 2 내지 10개의 세로 분할판 또는 1 내지 2 개의 가로 분할판과 2 내지 10 개의 세로 분할판이 동시에 설치된 분할판을 포함하는 연료전지용 가습기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 막 하우징 내부의 상기 분할판에 의해 형성된 해당 분할 공간에서의 해당 구역 밀집도가 아래의 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기:
    [수학식 1]
    평균 밀집도×(1+유속 편차-0.05) ≤ 해당 구역 밀집도 ≤ 평균 밀집도×(1+유속 편차+0.05)
    이때, 상기 유속 편차는 수학식 2를 만족하고, 상기 평균 밀집도는 수학식 3을 만족한다.
    [수학식 2]
    유속 편차 = [(해당 구역의 평균 유속 - 전체 평균 유속)/전체 평균 유속]
    [수학식 3]
    상기 평균 밀집도 = 중공사막의 단면적/(하우징의 내부 단면적-분할판의 단면적)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 커버부에 장착되고 반응가스를 배출하는 제 1 배출구가 형성된 제 1 캡을 더 포함하는 연료전지용 가습기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 커버부에 장착되고 반응가스가 유입되는 제 2 유입구가 형성된 제 2 캡을 더 포함하는 연료전지용 가습기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지용 가습기는 각형을 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가습기.
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