KR20070019498A - fuel cell system using fuel tank incorporating water recycle tank - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 시스템의 전기발생부에서 발생하는 물을 효과적으로 응축할 수 있는 물회수장치를 내장한 연료용기를 채용한 연료전지 시스템에 관한 것으로, 수소를 함유하는 혼합연료와 산소의 전기화학반응에 의해서 전기에너지를 생성하는 전기발생부, 상기 전기발생부에 산소를 공급하는 공기공급부, 원료 연료와 물을 혼합하여 상기 혼합연료를 생성하고 이를 상기 전기발생부에 공급하는 연료혼합부, 상기 전기발생부에서 발생하는 물을 회수하여 상기 연료혼합부에 공급하는 물회수장치, 상기 연료혼합부에 공급되는 상기 원료연료를 저장하는 연료용기를 포함하고, 상기 연료용기 내부에 상기 물회수장치가 설치되는 것을 특징으로 하기 때문에, 연료 탱크내에 저장된 원료 연료와 물회수장치 사이에 열교환을 통해 물회수장치의 온도를 소정 온도 이하로 유지하여 물회수장치의 물회수능을 높일 수 있으며, 연료 탱크 내의 원료 연료의 온도를 높여 연료전지 시스템에 공급함으로써 보다 고효율의 연료전지 시스템의 운영이 가능하며, 회전시에도 용이하게 연료전지 시스템을 동작시킬 수 있고, 컴팩트한 연료전지 시스템을 구현할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell system employing a fuel container incorporating a water recovery device capable of effectively condensing water generated in an electricity generating unit of a fuel cell system. An electricity generation unit for generating electrical energy by the air, an air supply unit for supplying oxygen to the electricity generation unit, a fuel mixing unit for generating the mixed fuel by mixing raw fuel and water and supplying it to the electricity generation unit, the electricity A water recovery device for recovering the water generated in the generator and supplying it to the fuel mixing part, and a fuel container for storing the raw material fuel supplied to the fuel mixing part, wherein the water recovery device is installed inside the fuel container. The temperature of the water recovery device through heat exchange between the raw material fuel stored in the fuel tank and the water recovery device. The water recovery capacity of the water recovery device can be improved by maintaining below a predetermined temperature, and the fuel cell system can be operated more efficiently by increasing the temperature of raw fuel in the fuel tank and supplying it to the fuel cell system. The cell system can be operated and a compact fuel cell system can be implemented.

연료전지, 연료용기, 물회수장치, 응축, 다공성부재 Fuel cell, fuel container, water recovery device, condensation, porous member

Description

물회수장치를 내장한 연료 탱크를 채용한 연료전지 시스템 {fuel cell system using fuel tank incorporating water recycle tank}Fuel cell system using fuel tank with built-in water recovery device {fuel cell system using fuel tank incorporating water recycle tank}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템의 개략도, 1 is a schematic diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템의 개략도,2 is a schematic diagram of a fuel cell system according to another embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물회수장치를 나타낸 사시도,3 is a perspective view showing a water recovery device according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물회수장치의 응축부의 조립도,Figure 4 is an assembly view of the condensation unit of the water recovery device according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료용기를 나타낸 사시도,5 is a perspective view showing a fuel container according to a first embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료용기의 변형예를 나타낸 사시도,6 is a perspective view showing a modification of the fuel container according to the second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 연료용기의 변형예를 나타낸 사시도.7 is a perspective view showing a modification of the fuel container according to the third embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110, 210, 310 : 연료용기 120 : 연료혼합부110, 210, 310: fuel container 120: fuel mixing unit

130, 230 : 전기발생부 140 : 공기공급부130, 230: electricity generating unit 140: air supply unit

150 : 물회수장치 160 : 응축부150: water recovery unit 160: condensation unit

170 : 격벽 180 : 가스배출부170: partition 180: gas discharge part

190 : 물저장부190: water storage unit

본 발명은 물회수장치를 내장한 연료용기를 채용한 연료전지 시스템에 관한 것으로, 특히 연료전지 시스템의 전기발생부에서 발생하는 물을 효과적으로 응축할 수 있는 물회수장치를 내장한 연료용기를 채용한 연료전지 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell system employing a fuel container with a built-in water recovery device. In particular, the present invention relates to a fuel cell system employing a fuel container with a water recovery device capable of effectively condensing water generated in an electric generator of a fuel cell system. A fuel cell system.

일반적으로, 연료전지는 수소와 산소의 전기화학 반응에 의해 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 상기 수소는 순수한 수소를 직접 연료전지 시스템에 공급할 수도 있고, 메탄올, 에탄올, 천연가스 등과 같은 물질을 개질하여 수소를 공급할 수도 있다. 상기 산소는 순수한 산소를 직접 연료전지 시스템에 공급할 수도 있고, 공기 펌프등을 이용하여 통상의 공기에 포함된 산소를 공급할 수도 있다.In general, a fuel cell is a power generation system that directly converts chemical energy into electrical energy by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. The hydrogen may supply pure hydrogen directly to the fuel cell system, or may supply hydrogen by reforming materials such as methanol, ethanol, natural gas, and the like. The oxygen may directly supply pure oxygen to the fuel cell system, or may supply oxygen included in normal air using an air pump or the like.

연료전지는 상온 또는 100℃ 이하에서 작동하는 고분자 전해질형 및 직접 메탄올형 연료전지, 150∼200℃ 부근에서 작동하는 인산형 연료전지, 600∼700℃의 고온에서 작동하는 용융탄산염형 연료전지, 1000℃ 이상의 고온에서 작동하는 고체 산화물형 연료전지 등으로 분류된다. 이들 각각의 연료전지는 기본적으로 전기를 발생하는 작동원리는 동일하지만 사용되는 연료의 종류, 촉매, 전해질 등이 서로 다르다.  The fuel cell is a polymer electrolyte type and direct methanol type fuel cell operating at room temperature or below 100 ° C, a phosphoric acid type fuel cell operating at around 150 to 200 ° C, a molten carbonate type fuel cell operating at a high temperature of 600 to 700 ° C, 1000 It is classified into the solid oxide fuel cell etc. which operate at high temperature more than degreeC. Each of these fuel cells is basically the same operating principle of generating electricity, but different fuel types, catalysts, electrolytes and the like used.

이 중에서 고분자 전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC)는 메탄올, 에탄올, 천연가스 등의 물질을 개질하여 생성된 수소를 사 용하며, 다른 연료전지에 비하여 출력 특성이 탁월하고 작동 온도가 낮을 뿐더러 빠른 시동 및 응답 특성을 가진다. 따라서 자동차와 같은 이동용 전원은 물론 주택이나 공공건물과 같은 분산용 전원 및 휴대용 전자기기와 같은 소형휴대기기용 전원 등으로 이용할 수 있어 그 응용범위가 넓은 장점이 있다. Among them, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) uses hydrogen generated by reforming substances such as methanol, ethanol, and natural gas, and has excellent output characteristics and operating temperature than other fuel cells. Low and fast start-up and response characteristics. Therefore, as a mobile power source such as a car, as well as a distributed power source such as a house or a public building and a power supply for a small portable device such as a portable electronic device, there is a wide range of applications.

기본적으로 고분자 전해질형 연료전지는 연료를 저장하는 연료용기, 연료를 개질하여 수소를 발생시키는 개질기 및 수소와 산소의 전기 화학적인 반응에 의해 소정의 전압 및 전류를 발생시키는 전기발생부를 포함한다. 전기 발생부는 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 단위 연료 전지를 포함하는데, 복수의 단위 연료 전지가 적층된 스택(stack)구조를 가질 수도 있다.Basically, the polymer electrolyte fuel cell includes a fuel container for storing fuel, a reformer for reforming fuel to generate hydrogen, and an electricity generator for generating a predetermined voltage and current by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. The electricity generating unit includes at least one unit fuel cell for generating electrical energy, and may have a stack structure in which a plurality of unit fuel cells are stacked.

상기 개질기는 수증기 개질(Steam Reforming : SR) 촉매반응을 통해 상기 연료를 수소가 풍부한 개질가스로 전환할 뿐만 아니라, 수성가스 전환(Water Gas Shift : WGS) 등의 촉매 반응을 통해 상기 개질가스에 포함된 일산화탄소를 제거한다. 상기 촉매반응들은 반응시 물을 필요로 하기 때문에 상기 개질기에는 상기 연료와 함께 물이 공급되어야 한다. 이러한 물은 별도로 외부에서 공급할 수도 있지만, 상기 전기발생부에서 전기화학반응에 의해 생성되는 고온의 물을 물회수장치에서 회수해서 사용할 수도 있다. The reformer not only converts the fuel into hydrogen-rich reforming gas through steam reforming (SR) catalysis, but also includes the reforming gas through catalytic reaction such as water gas shift (WGS). Removed carbon monoxide. Since the catalysis requires water in the reaction, the reformer must be supplied with water along with the fuel. Although such water may be separately supplied from the outside, the hot water generated by the electrochemical reaction in the electricity generating unit may be recovered by the water recovery device and used.

한편, 저온에서 작동하는 또 다른 형태의 연료전지인 직접 메탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC)는 상술한 고분자 전해질형 연료전지와 유사한 구조이나, 연료로서 수소 대신에 액상의 고농도 메탄올을 물과 혼합한 후 직접 연료로 사용한다. 따라서 직접 메탄올형 연료전지의 경우에도 작동을 하기 위해서 는 물을 연료와 함께 상기 전기발생부에 공급해야 한다. 이러한 물은 별도로 외부에서 공급할수도 있지만, 상기 전기발생부에서 전기화학반응에 의해 생성되는 고온의 물을 물회수장치에서 회수해서 사용할 수도 있다. On the other hand, Direct Methanol Fuel Cell (DMFC), another type of fuel cell operating at low temperature, has a structure similar to that of the above-described polymer electrolyte type fuel cell, but uses a high concentration of liquid methanol instead of hydrogen as a fuel. And then directly used as fuel. Therefore, in order to operate even in the case of a direct methanol fuel cell, water must be supplied to the electricity generator together with the fuel. Such water may be separately supplied from the outside, but the hot water generated by the electrochemical reaction in the electricity generating unit may be recovered from the water recovery device and used.

상기 물회수장치에서 물을 회수할 때는 고온의 물을 응결시켜야 한다. 이를 위하여 상기 물회수장치는 저온으로 유지해야 고온의 물이 응결되는 작용을 용이하게 할 수 있다. 하지만 상기 물회수장치의 내부에는 상기 전기발생부에서 전기화학반응에 의해 생성된 고온의 물을 포함하는 기체가 지속적으로 유입되기 때문에, 내부의 온도가 상승하여 저온을 유지하기가 용이하지 않다.When water is recovered from the water recovery device, hot water must be condensed. To this end, the water recovery device should be kept at a low temperature to facilitate the action of condensation of high temperature water. However, since the gas containing the high temperature water generated by the electrochemical reaction in the electricity generating unit is continuously introduced into the water recovery device, it is not easy to maintain the low temperature by increasing the temperature inside.

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 도출된 것으로, 연료전지 시스템의 전기발생부에서 발생하는 물을 효과적으로 응축할 수 있도록 저온으로 유지할 수 있는 물회수장치를 내장한 연료탱크를 채용한 연료전지 시스템을 제공하는데 있다. The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and provides a fuel cell system employing a fuel tank incorporating a water recovery device that can be maintained at a low temperature so as to effectively condense water generated in an electric generator of the fuel cell system. To provide.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템은, 수소를 함유하는 혼합연료와 산소의 전기화학반응에 의해서 전기에너지를 생성하는 전기발생부, 상기 전기발생부에 산소를 공급하는 공기공급부, 원료 연료와 물을 혼합하여 상기 혼합연료를 생성하고 이를 상기 전기발생부에 공급하는 연료혼합부, 상기 전기발생부에서 발생하는 물을 회수하여 상기 연료혼합부에 공급하는 물회수장치, 상기 연료혼합부에 공 급되는 상기 원료연료를 저장하는 연료용기를 포함하고, 상기 연료용기 내부에 상기 물회수장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.A fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electric generator that generates electric energy by an electrochemical reaction between a mixed fuel containing hydrogen and oxygen, an air supply unit supplying oxygen to the electricity generator, a raw material fuel and A fuel mixing unit for generating the mixed fuel by mixing water and supplying it to the electricity generating unit, and a water recovery device for recovering water generated from the electricity generating unit and supplying the water to the fuel mixing unit. And a fuel container for storing the raw material fuel being supplied, wherein the water recovery device is installed inside the fuel container.

상기 물회수장치는 상기 연료용기의 내부와 접하는 면 사이로 유체소통이 가능하도록 설치될 수 있고, 상기 물회수장치는 외표면에 외면 다공성 부재가 더욱 설치될 수 있다. 상기 물회수장치의 외표면은 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 상기 물회수장치의 외표면은 상기 원료 연료에 대해 내식성이 있는 재료로 이루어질 수 있다.The water recovery device may be installed to enable fluid communication between the surfaces in contact with the inside of the fuel container, the water recovery device may be further provided with an outer surface porous member on the outer surface. The outer surface of the water recovery device may be made of a material having high thermal conductivity. The outer surface of the water recovery device may be made of a material that is corrosion resistant to the raw material fuel.

상기 물회수장치는 물회수관을 통해 상기 전기발생부와 유체소통이 가능하게 연결되고 내부 공간 중 일부분에 다공성 부재가 밀접하게 설치된 응축부와, 상기 응축부의 일단면이 포함되며 적어도 하나 이상의 개구부가 타공된 격벽과, 상기 개구부를 통해 상기 응축부와 연통되고 배출관을 통해 외부와 유체소통 가능하게 연결되는 가스 배출부 및 상기 응축부와의 경계에 상기 다공성 부재가 설치되며 일단에 물공급관이 설치되는 물저장부를 포함할 수 있다. The water recovery device includes a condensation unit that is in fluid communication with the electricity generating unit through a water collection pipe, and a porous member is closely installed in a part of an inner space, and one end surface of the condensation unit, and at least one opening is perforated. The bulkhead, the gas discharge part connected to the condensation part through the opening and in fluid communication with the outside through the discharge pipe, and the porous member is installed at the boundary between the condensation part and the water supply pipe is installed at one end. It may include a storage unit.

상기 응축부 내부의 상부와 하부에 상기 다공성 부재가 설치되며, 상기 상부와 상기 하부를 잇는 상기 다공성 부재가 더욱 설치될 수 있다. 상기 다공성 부재는 친수성 물질로 피복되거나 친수성 물질로 제조될 수 있고, 상기 응축부는 상기 다공성 부재가 설치되지 않은 내표면이 소수성 물질로 피복될 수 있다. 상기 응축부와 상기 물저장부의 경계에 개재된 상기 다공성 부재에 개구가 설치되며, 상기 개구에는 상기 응축부에서 상기 물저장부로만 유체소통을 가능하게 하는 체크밸브가 설치될 수 있다. The porous member may be installed at an upper portion and a lower portion of the condenser, and the porous member may be further installed to connect the upper portion and the lower portion. The porous member may be coated with a hydrophilic material or made of a hydrophilic material, and the condensation part may be coated with a hydrophobic material on an inner surface on which the porous member is not installed. An opening is provided in the porous member interposed between the condensation unit and the water storage unit, and the opening may be provided with a check valve that enables fluid communication only from the condensation unit to the water storage unit.

상기 가스배출부는 내표면이 소수성 물질로 피복될 수 있고, 상기 가스배출관의 일측에는 상기 물저장부와 연통되는 개구가 타공되며, 상기 개구에는 상기 가스배출관에서 상기 물저장부로만 유체소통이 가능하게 하는 체크밸브가 설치될 수 있다. 상기 가스배출관에는 기액분리막이 설치될 수 있다. 상기 물저장부는 내표면이 소수성 물질로 피복될 수 있다. The gas discharge part may be coated with a hydrophobic material on an inner surface thereof, and an opening communicating with the water storage part may be formed at one side of the gas discharge pipe, and the opening may enable fluid communication only from the gas discharge pipe to the water storage part. A check valve can be installed. A gas-liquid separation membrane may be installed in the gas discharge pipe. The water storage portion may be coated with a hydrophobic material on the inner surface.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 연료저지 시스템은, 수소와 산소의 전기화학반응에 의해서 전기에너지를 생성하는 전기발생부, 상기 전기발생부에 산소를 공급하는 공기공급부, 수소를 함유한 혼합 연료를 개질하여 수소를 생성하고 이를 상기 전기발생부에 공급하는 개질기, 원료 연료와 물을 혼합하여 상기 혼합연료를 생성하고 이를 상기 개질기에 공급하는 연료혼합부, 상기 전기발생부에서 발생하는 물을 회수하여 상기 연료혼합부에 공급하는 물회수장치, 상기 연료혼합부에 공급되는 상기 원료연료를 저장하는 연료용기를 포함하고, 상기 연료용기 내부에 상기 물회수장치가 설치되는 것을 특징으로 한다. In yet another embodiment of the present invention, the fuel suppression system includes an electricity generation unit for generating electrical energy by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen, an air supply unit supplying oxygen to the electricity generation unit, and a mixed fuel containing hydrogen Reforming to generate hydrogen and supply it to the electricity generating unit, a fuel mixing unit for generating the mixed fuel by mixing the raw fuel and water and supplying it to the reformer, recovering the water generated in the electricity generating unit It characterized in that it comprises a water recovery device for supplying the fuel mixing unit, a fuel container for storing the raw material fuel supplied to the fuel mixing unit, the water recovery device is installed inside the fuel container.

상기 물회수장치는 상기 연료용기의 내부와 접하는 면 사이로 유체소통이 가능하도록 설치될 수 있고, 상기 물회수장치는 외표면에 외면 다공성 부재가 추가로 설치될 수 있다. 상기 물회수장치의 외표면은 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있고, 상기 물회수장치의 외표면은 상기 원료 연료에 대해 내식성이 있는 재료로 이루어질 수 있다. The water recovery device may be installed to enable fluid communication between the surfaces in contact with the inside of the fuel container, the water recovery device may be further provided with an outer surface porous member on the outer surface. The outer surface of the water recovery device may be made of a material having high thermal conductivity, the outer surface of the water recovery device may be made of a material that is corrosion-resistant to the raw material fuel.

상기 물회수장치는 물회수관을 통해 상기 전기발생부와 유체소통이 가능하게 연결되고 내부 공간 중 일부분에 다공성 부재가 밀접하게 설치된 응축부와, 상기 응축부의 일단면이 포함되며 적어도 하나 이상의 개구부가 타공된 격벽과, 상기 개구부를 통해 상기 응축부와 연통되고 배출관을 통해 외부와 유체소통 가능하게 연결되는 가스 배출부 및 상기 응축부와의 경계에 상기 다공성 부재가 설치되며 일단에 물공급관이 설치되는 물저장부를 포함할 수 있다.The water recovery device includes a condensation unit that is in fluid communication with the electricity generating unit through a water collection pipe, and a porous member is closely installed in a part of an inner space, and one end surface of the condensation unit, and at least one opening is perforated. The bulkhead, the gas discharge part connected to the condensation part through the opening and in fluid communication with the outside through the discharge pipe, and the porous member is installed at the boundary between the condensation part and the water supply pipe is installed at one end. It may include a storage unit.

상기 응축부 내부의 상부와 하부에 상기 다공성 부재가 설치되며, 상기 상부와 상기 하부를 잇는 상기 다공성 부재가 추가로 설치될 수 있고, 상기 다공성 부재는 친수성 물질로 피복되거나 친수성 물질로 제조될 수 있다. 상기 응축부는 상기 다공성 부재가 설치되지 않은 내표면이 소수성 물질로 피복될 수 있고, 상기 가스배출부는 내표면이 소수성 물질로 피복될 수 있다. 상기 물저장부는 내표면이 소수성 물질로 피복될 수 있다.The porous member may be installed at an upper portion and a lower portion of the inside of the condenser, and the porous member connecting the upper portion and the lower portion may be further installed, and the porous member may be coated with a hydrophilic material or made of a hydrophilic material. . The condensation part may be coated with a hydrophobic material on an inner surface on which the porous member is not installed, and the gas discharge part may be coated with a hydrophobic material on an inner surface. The water storage portion may be coated with a hydrophobic material on the inner surface.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도면상에서 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 가리킨다.Hereinafter, preferred embodiments for clarifying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings indicate the same or similar components.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

도 1의 본 발명에 따른 연료전지 시스템에 있어 연료라 함은 통상의 메탄올을 의미하며, 특히 원료 연료라 함은 고농도의 메탄올을 의미하고, 혼합 연료라 함은 상기 원료 연료와 물의 혼합물을 의미한다.In the fuel cell system according to the present invention of FIG. 1, the term "fuel" means normal methanol, in particular, the term "fuel fuel" means a high concentration of methanol, and the term "mixed fuel" means a mixture of the source fuel and water. .

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 연료용기(110), 연료혼합부(120), 전기발생부(130), 공기공급부(140) 및 물회수장치(150)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a fuel cell system according to the present invention includes a fuel container 110, a fuel mixing unit 120, an electricity generating unit 130, an air supply unit 140, and a water recovery device 150.

상기 연료전지 시스템은 직접 메탄올형 연료 전지 방식으로서, 연료용기 (110)에 저장된 상기 원료연료가 물과 함께 연료혼합부(120)에 공급되고, 연료혼합부(120)는 상기 원료연료 및 상기 물을 혼합한 상기 혼합연료를 생성하여 전기발생부(130)에 공급하며, 전기발생부(130)는 상기 혼합연료 및 공기공급부(140)에서 공급하는 산소를 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생한다.The fuel cell system is a direct methanol fuel cell method, wherein the raw fuel stored in the fuel container 110 is supplied to the fuel mixing unit 120 together with water, and the fuel mixing unit 120 supplies the raw fuel and the water. Generating the mixed fuel and supplying the mixed fuel to the electric generator 130, and the electric generator 130 generates electric energy through an electrochemical reaction of oxygen supplied from the mixed fuel and the air supply unit 140. do.

연료용기(110)는 내부에 물회수장치(150)가 설치되며 연료용기(110) 내부의 나머지 공간에는 상기 원료 연료가 저장된다. 물회수장치(150)는 연료용기(110) 내부에 저장된 상기 원료 연료와 접한다. 물회수장치(150)에는 후술하는 전기발생부(130)와 유체소통 가능하게 연결된 물회수관(123), 연료용기(110) 외부와 유체소통이 가능하게 연결된 가스배출관(125) 및 후술하는 연료혼합부(120)와 유체소통 가능하게 연결된 물공급관(124)이 설치된다. 한편 연료용기(110)에는 후술하는 연료혼합부(120)와 유체소통이 가능하게 연결된 원료연료 공급관(121)이 설치된다. The fuel container 110 is provided with a water recovery device 150 therein and the raw fuel is stored in the remaining space inside the fuel container 110. The water recovery device 150 is in contact with the raw fuel stored in the fuel container 110. The water recovery device 150 includes a water recovery pipe 123 connected in fluid communication with the electricity generating unit 130 to be described later, a gas discharge pipe 125 connected in fluid communication with the outside of the fuel container 110, and a fuel mixture to be described later. A water supply pipe 124 connected in fluid communication with the unit 120 is installed. Meanwhile, the fuel container 110 is provided with a raw material fuel supply pipe 121 connected in fluid communication with the fuel mixing unit 120 described later.

상기 구성을 통하여, 연료용기(110)에 저장된 상기 원료 연료는 원료연료 공급관(121)을 통해 연료혼합부(120)로 공급되고, 물회수장치(150)에서 응결되어 저장된 물 또한 물공급관(124)을 통해 연료혼합부(120)로 공급된다. 물회수장치(150)는 연료용기(110)에 저장된 상기 원료 연료와 접하며 열교환을 하기 때문에, 물회수장치(150)의 온도는 상대적으로 낮은 온도로 유지되어 물의 응결작용을 용이하게 할 수 있고, 상기 원료 연료의 온도는 상대적으로 높아져서 전기발생부(130)에 공급될 수 있다. 물회수장치(150)에서 물이 회수되는 구체적인 작용은 후술한다.Through the above configuration, the raw fuel stored in the fuel container 110 is supplied to the fuel mixing unit 120 through the raw material fuel supply pipe 121, and the water condensed and stored in the water recovery device 150 is also a water supply pipe 124 It is supplied to the fuel mixing unit 120 through). Since the water recovery device 150 is in contact with the raw fuel stored in the fuel container 110 to exchange heat, the temperature of the water recovery device 150 can be maintained at a relatively low temperature to facilitate the condensation of water, The temperature of the source fuel is relatively high can be supplied to the electricity generating unit 130. Specific actions of water recovery in the water recovery device 150 will be described later.

연료혼합부(120)에서 상기 원료 연료와 상기 물이 혼합된 상기 혼합연료는 전기발생부(130)와 유체소통이 가능하게 연결된 혼합연료 공급관(122)을 통해 전기 발생부(130)에 공급된다. In the fuel mixing unit 120, the mixed fuel in which the raw material fuel and the water are mixed is supplied to the electricity generating unit 130 through a mixed fuel supply pipe 122 connected in fluid communication with the electricity generating unit 130. .

전기발생부(130)는 상기 혼합연료 및 공기공급부(140)에서 공급되는 산소를 전기화학 반응을 시켜 전기에너지를 발생한다. 전기발생부(130)는 전기에너지를 발생하는 적어도 하나의 단위 연료전지로써 상기 연료와 산소를 각각 산화/환원시키는 전극-전해질 합성체(134)와, 상기 혼합연료와 산소를 전극-전해질 합성체(134)로 공급하고 전극-전해질 합성체(134)에서 발생하는 생성물을 배출하기 위한 바이폴라 플레이트(135)를 포함할 수 있다. 전극-전해질 합성체(134)는 양측면을 이루는 애노드전극(132)과 캐소드전극(133)사이에 전해질막(131)이 개재된 통상적인 전극-전해질 합성체의 구조를 가질 수 있다. 또한 전기발생부(130)는 상기 단위 연료전지가 복수로 적층된 스택구조를 가질 수도 있다. The electricity generating unit 130 generates electrical energy by performing an electrochemical reaction on the oxygen supplied from the mixed fuel and the air supply unit 140. The electricity generating unit 130 is an at least one unit fuel cell for generating electrical energy, an electrode-electrolyte composite 134 for oxidizing / reducing the fuel and oxygen, and the electrode-electrolyte composite of the mixed fuel and oxygen. And a bipolar plate 135 for supplying to 134 and for discharging the product occurring in the electrode-electrolyte composite 134. The electrode-electrolyte composite 134 may have a structure of a conventional electrode-electrolyte composite having an electrolyte membrane 131 interposed between the anode electrode 132 and the cathode electrode 133 forming both sides. In addition, the electricity generation unit 130 may have a stack structure in which a plurality of unit fuel cells are stacked.

상기 구성을 통하여 상기 혼합연료는 애노드전극(132)에 인접한 바이폴라 플레이트(135)를 통해 애노드전극(132)에 공급된다. 또한 산소는 캐소드전극(133)에 인접한 또다른 바이폴라 플레이트(135)를 통해 캐소드전극(133)에 공급된다. 또한 애노드전극(132) 및 캐소드전극(133)에서 발생된 생성물은 각각 인접한 바이폴라 플레이트(135)를 통해 배출된다. Through the above configuration, the mixed fuel is supplied to the anode electrode 132 through the bipolar plate 135 adjacent to the anode electrode 132. Oxygen is also supplied to the cathode electrode 133 through another bipolar plate 135 adjacent to the cathode electrode 133. In addition, the products generated in the anode electrode 132 and the cathode electrode 133 are discharged through the adjacent bipolar plate 135, respectively.

전기발생부(130)의 전기화학반응을 반응식으로 나타내면 하기 반응식 4와 같다.The electrochemical reaction of the electricity generating unit 130 is represented by the following reaction scheme 4.

애노드전극 반응 : CH30H ＋ H2O → CO2 ＋ 6H+ ＋ 6e- The anode reaction: CH 3 0H + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e -

캐소드전극 반응 : 3/2 O2 ＋ 6H+ ＋ 6e- → 3H2OThe cathode reaction: 3/2 O 2 + 6H + + 6e - → 3H 2 O

전체반응 : CH30H ＋ 3/2 O2 → CO2 ＋ 3H2OTotal reaction: CH 3 0H + 3/2 O 2 → CO 2 + 3H 2 O

상기 반응식을 참고하면, 상기 혼합연료는 애노드전극(132)에서 이산화탄소, 수소이온 및 전자를 생성한다. 애노드전극(132)에서 생성된 상기 수소이온은 전해질막(131)을 통과하여 캐소드전극(133)으로 이동하고, 상기 수소이온은 캐소드전극(133)에서 산소와 반응하여 물을 생성한다. 애노드전극(132)에서 생성된 상기 전자들은 화학반응의 자유에너지 변화와 함께 외부회로를 통해 이동한다. Referring to the reaction scheme, the mixed fuel generates carbon dioxide, hydrogen ions and electrons at the anode electrode (132). The hydrogen ions generated at the anode electrode 132 pass through the electrolyte membrane 131 to move to the cathode electrode 133, and the hydrogen ions react with oxygen at the cathode electrode 133 to generate water. The electrons generated at the anode electrode 132 travel through an external circuit with a change in free energy of a chemical reaction.

한편, 전기발생부(130)에서 생성되어 배출되는 물 및 잔여 가스는 소정의 압력과 속도를 가지고 배출된다. 이들의 온도는 40℃ ∼ 100℃의 범위이므로 상기 물은 액상 또는 기상일 수 있다. 상기 물 및 잔여 가스는 물회수장치(150)와 유체소통이 가능하게 연결된 물회수관(123)을 통해 물회수장치(150)로 공급된다. 물회수장치(150)는 상기 물을 응결하고 저장하여 물공급관(124)을 통해 연료혼합부(120)에 공급하고, 분리된 잔여가스는 가스배출관(125)을 통해 외부로 배출된다. 물회수장치(150)의 구체적인 구성 및 작용은 후술한다.On the other hand, the water and residual gas generated and discharged from the electricity generating unit 130 is discharged with a predetermined pressure and speed. Since their temperature ranges from 40 ° C. to 100 ° C., the water may be liquid or gaseous. The water and the remaining gas are supplied to the water recovery device 150 through a water recovery pipe 123 connected to the water recovery device 150 in fluid communication. The water recovery device 150 condenses and stores the water and supplies the water to the fuel mixing unit 120 through the water supply pipe 124, and the separated residual gas is discharged to the outside through the gas discharge pipe 125. Specific configuration and operation of the water recovery device 150 will be described later.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of a fuel cell system according to another embodiment of the present invention.

도 2의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템에 있어 연료라 함은 메탄올, 에탄올, 천연가스 등의 수소함유 물질을 포함할 수 있으며, 특히 원료 연료라 함은 순수한 고농도의 연료를 의미하고, 혼합 연료라 함은 상기 원료 연료 와 물의 혼합물을 의미한다.In the fuel cell system according to another exemplary embodiment of FIG. 2, the fuel may include hydrogen-containing materials such as methanol, ethanol, and natural gas, and in particular, the raw material fuel means a pure high concentration fuel. In addition, the mixed fuel means a mixture of the raw material fuel and water.

상기 연료전지 시스템은 고분자 전해질형 연료전지 방식으로서, 연료혼합부(120)는 상기 원료연료 및 상기 물을 혼합한 상기 혼합연료를 생성하여 개질기(127)에 공급하며, 개질기(127)는 상기 혼합 연료로부터 수소를 발생시키고 수소를 전기발생부(230)으로 공급하며, 전기발생부(230)는 상기 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생한다.The fuel cell system is a polymer electrolyte fuel cell system, and the fuel mixing unit 120 generates the mixed fuel in which the raw fuel and the water are mixed and supplies the reformed fuel to the reformer 127, and the reformer 127 mixes the mixed fuel. Hydrogen is generated from the fuel and hydrogen is supplied to the electricity generator 230, and the electricity generator 230 generates electrical energy through an electrochemical reaction between the hydrogen and oxygen.

도 2의 연료전지 시스템에 있어서 연료용기(110), 물회수장치(150), 물회수관(123), 물공급관(124), 가스배출관(125), 원료연료 공급관(121), 연료혼합부(120) 및 혼합연료 공급관(122)의 구성은 전술한 도 1의 연료전지 시스템에 있어서 동일한 도면부호의 장치들의 구성과 유사하므로, 설명의 편의상 생략한다.In the fuel cell system of FIG. 2, the fuel container 110, the water recovery device 150, the water recovery pipe 123, the water supply pipe 124, the gas discharge pipe 125, the raw material fuel supply pipe 121, and the fuel mixing part ( 120 and the mixed fuel supply pipe 122 is similar to the configuration of the devices of the same reference numeral in the fuel cell system of FIG. 1 described above, and will be omitted for convenience of description.

상기 구성을 통하여, 연료용기(110)에 저장된 상기 원료 연료는 원료연료 공급관(121)을 통해 연료혼합부(120)로 공급되고, 물회수장치(150)에서 응결되어 저장된 물 또한 물공급관(124)을 통해 연료혼합부(120)로 공급된다. 연료혼합부(120)에서 상기 원료 연료와 상기 물이 혼합된 상기 혼합연료는 개질기(127)와 유체소통이 가능하게 연결된 혼합연료 공급관(122)을 통해 개질기(127)에 공급된다. Through the above configuration, the raw fuel stored in the fuel container 110 is supplied to the fuel mixing unit 120 through the raw material fuel supply pipe 121, and the water condensed and stored in the water recovery device 150 is also a water supply pipe 124 It is supplied to the fuel mixing unit 120 through). In the fuel mixing unit 120, the mixed fuel in which the raw material fuel and the water are mixed is supplied to the reformer 127 through a mixed fuel supply pipe 122 connected in fluid communication with the reformer 127.

개질기(127)에서는 수증기 개질 촉매반응을 통해 상기 혼합 연료를 개질하여 수소를 주성분으로 하는 개질가스를 생성하고, 수성가스 전환 촉매반응을 통해 상기 개질가스에 포함된 일산화탄소를 저감시킨다. 상기 수소는 수소공급관(126)을 통해 전기발생부(230)로 공급된다. 상기 연료가 메탄올인 경우 상기 수증기 개질 촉매반응 및 상기 수성가스 전환 촉매반응을 반응식으로 나타내면 각각 반응식 2 및 반응식 3과 같다. The reformer 127 reforms the mixed fuel through a steam reforming catalytic reaction to generate a reformed gas mainly composed of hydrogen, and reduces carbon monoxide contained in the reformed gas through a water gas shift catalytic reaction. The hydrogen is supplied to the electricity generating unit 230 through the hydrogen supply pipe 126. When the fuel is methanol, the steam reforming catalysis and the water gas shift catalysis are represented by reaction schemes 2 and 3, respectively.

수증기 개질 촉매반응 : CH3OH(l) ＋ H2O(l) → C02 ＋ 3H2 ΔH298 = 130.9KJ/molSteam reforming catalysis: CH 3 OH (l) + H 2 O (l) → C0 2 + 3H 2 ΔH 298 = 130.9KJ / mol

수성가스 전환 촉매반응 : CO ＋ H2O → CO2 ＋ H2 ΔH298 = -41.1 KJ/molWater gas shift catalytic reaction: CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ΔH 298 = -41.1 KJ / mol

전기발생부(230)는 개질기(127)를 통해 개질된 수소와 공기공급부(140)를 통해 유입된 통상의 공기에 포함된 산소를 전기화학적인 반응을 일으켜 전기 에너지를 발생시킨다. 전기발생부(230)는 전기에너지를 발생하는 적어도 하나의 단위 연료전지로써 수소와 산소를 각각 산화/환원시키는 전극-전해질 합성체(234)와, 수소와 산소를 전극-전해질 합성체(234)로 공급하고 전극-전해질 합성체(234)에서 발생하는 생성물을 배출하기 위한 바이폴라 플레이트(235)를 포함할 수 있다. 전극-전해질 합성체(234)는 양측면을 이루는 애노드전극(232) 및 캐소드전극(233) 사이에 전해질막(231)이 개재된 통상적인 전극-전해질 합성체의 구조를 가질 수 있다. 전기발생부(230)의 전기화학 반응을 반응식으로 나타내면 하기 반응식 4와 같다.The electricity generating unit 230 generates electric energy by electrochemically reacting the hydrogen contained in the reformer 127 and the oxygen contained in the normal air introduced through the air supply unit 140. The electricity generating unit 230 is at least one unit fuel cell for generating electrical energy, an electrode-electrolyte composite 234 for oxidizing and reducing hydrogen and oxygen, and an electrode-electrolyte composite 234 for hydrogen and oxygen, respectively. And a bipolar plate 235 for feeding in and for draining the product occurring in the electrode-electrolyte composite 234. The electrode-electrolyte composite 234 may have a structure of a conventional electrode-electrolyte composite having an electrolyte membrane 231 interposed between the anode electrode 232 and the cathode electrode 233 forming both sides. The electrochemical reaction of the electricity generating unit 230 is shown in Scheme 4 below.

애노드전극 : H2 → 2H+ ＋ 2e- The anode: H 2 → 2H + + 2e -

캐소드전극 : ½O2 ＋ 2H+ ＋ 2e- → H2O Cathode: ½O 2 + 2H + + 2e - → H 2 O

전체반응식 : H2 ＋ ½O2 → H2O ＋ 전류 ＋ 열Overall Reaction: H 2 + ½O 2 → H 2 O + Current + Heat

상기 반응식을 참고하면, 상기 수소는 애노드전극(232)에서 수소이온 및 전자로 나뉘고, 애노드전극(232)에서 생성된 상기 수소이온은 전해질막(231)을 통과하여 캐소드전극(233)으로 이동하고, 상기 수소이온은 캐소드전극(233)에서 산소와 반응하여 물을 생성한다. 캐소드전극(233)에서 생성된 상기 전자들은 화학반응의 자유에너지 변화와 함께 외부회로를 통해 이동한다. Referring to the reaction scheme, the hydrogen is divided into hydrogen ions and electrons in the anode electrode 232, the hydrogen ions generated in the anode electrode 232 passes through the electrolyte membrane 231 to move to the cathode electrode 233 The hydrogen ions react with oxygen at the cathode electrode 233 to generate water. The electrons generated at the cathode electrode 233 move through an external circuit with a change in free energy of a chemical reaction.

한편, 전기발생부(230)의 캐소드전극(233)에서 생성되는 물 및 잔여가스는 소정의 압력과 속도를 가지고 배출된다. 이들의 온도는 40℃ ∼ 100℃의 범위이므로 상기 물은 액상 또는 기상일 수 있다. 상기 물 및 잔여가스는 물회수장치(150)와 유체소통이 가능하게 연결된 물회수관(123)을 통해 물회수장치(150)로 공급된다. 물회수장치(150)는 상기 물을 응결하고 저장하여 물공급관(124)을 통해 연료혼합부(120)에 공급하고, 분리된 잔여가스는 가스배출관(125)을 통해 외부로 배출된다. 물회수장치(150)의 구체적인 구성 및 작용은 후술한다.On the other hand, the water and residual gas generated by the cathode electrode 233 of the electricity generating unit 230 is discharged with a predetermined pressure and speed. Since their temperature ranges from 40 ° C. to 100 ° C., the water may be liquid or gaseous. The water and the residual gas are supplied to the water recovery device 150 through the water recovery pipe 123 connected to the water recovery device 150 in fluid communication. The water recovery device 150 condenses and stores the water and supplies the water to the fuel mixing unit 120 through the water supply pipe 124, and the separated residual gas is discharged to the outside through the gas discharge pipe 125. Specific configuration and operation of the water recovery device 150 will be described later.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물회수장치(150)를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물회수장치(150)의 응축부(160)의 조립도이다. 3 is a perspective view showing the water recovery device 150 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an assembly view of the condensation unit 160 of the water recovery device 150 according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4를 참조하면, 물회수장치(150)는 하우징(151) 내부에 응축부(160), 격벽(170), 가스배출부(180) 및 물저장부(190)를 포함한다.3 and 4, the water recovery device 150 includes a condensation unit 160, a partition wall 170, a gas discharge unit 180, and a water storage unit 190 inside the housing 151.

하우징(151)은 열전도율이 높고 상기 원료 연료에 대한 내식성이 있는 재질 로 제작된다.The housing 151 is made of a material having high thermal conductivity and corrosion resistance of the raw material fuel.

응축부(160)는 물회수관(123)을 통해 외부와 유체소통이 가능하게 연결된다. 물회수관(123)의 반대측은 후술하는 격벽(170)으로 한정되며, 응축부(160)의 하부는 개구된다. 제1 판상형 다공성 부재(161) 및 제2 판상형 다공성 부재(163)는 친수성 물질로 제조되거나 친수성 물질로 피복되며, 응축부(160)의 수평 단면과 유사한 형상을 갖고, 응축부(160) 내부의 상부 및 하부에 각각 밀접하게 설치된다. 또한 제2 판상형 다공성 부재(163)는 적어도 하나 이상의 개구가 타공되고 상기 개구의 내부에 제1체크밸브(164)가 설치된다. 지주형 다공성 부재(162)들은 각각 친수성 물질로 제조되거나 친수성 물질로 피복되며, 각각은 응축부(160)의 모서리와 유사한 형상을 갖는다. 지주형 다공성 부재(162)들은 응축부(160) 내부의 네 개의 모서리에 각각 밀접하게 설치되며, 각각의 상단 및 하단은 제1 판상형 다공성 부재(161) 및 제2 판상형 다공성 부재(163)에 각각 접한다. 다공성 부재들(161, 162, 163)이 설치되지 않은 응축부(160)의 내표면은 소수성 물질로 피복한다.The condensation unit 160 is connected in fluid communication with the outside through the water recovery pipe 123. The opposite side of the water recovery pipe 123 is limited to the partition wall 170 to be described later, the lower portion of the condensation unit 160 is opened. The first plate-shaped porous member 161 and the second plate-shaped porous member 163 are made of a hydrophilic material or coated with a hydrophilic material, have a shape similar to the horizontal cross section of the condensation unit 160, and the inside of the condensation unit 160 It is installed closely to the upper and lower, respectively. In addition, at least one or more openings of the second plate-shaped porous member 163 are formed, and a first check valve 164 is installed inside the opening. The strut-shaped porous members 162 are each made of a hydrophilic material or coated with a hydrophilic material, and each has a shape similar to an edge of the condensation unit 160. The strut-shaped porous members 162 are closely installed at four corners of the inside of the condensation unit 160, respectively, and the upper and lower ends thereof are respectively disposed on the first plate-shaped porous member 161 and the second plate-shaped porous member 163, respectively. Contact The inner surface of the condenser 160 without the porous members 161, 162 and 163 is coated with a hydrophobic material.

격벽(170)은 응축부(160) 및 후술하는 가스배출부(180) 사이에 개재된다. 격벽(170)은 소정의 두께를 가진 판상형이며, 열전도율이 높은 재질로 이루어진다. 격벽(170)을 관통하는 개구부(171)는 격벽(170)의 상단에 적어도 한 개 이상이 타공되어 있다. 개구부(171)의 위치는 물회수관(123)의 개구와 일직선상으로 대면하지 않고 어긋나 있는 위치이다. 격벽(170)에서 개구부(171)의 하단에는 수위조절개구(172)가 타공되는데, 수위조절개구(172)의 단면적과 개구부(171)의 전체 단면적의 합계는 물회수관(123)의 단면적보다 작다.The partition wall 170 is interposed between the condensation unit 160 and the gas discharge unit 180 to be described later. The partition wall 170 has a plate shape having a predetermined thickness and is made of a material having high thermal conductivity. At least one opening 171 penetrating the partition 170 is perforated at an upper end of the partition 170. The position of the opening portion 171 is a position that is shifted without facing in a straight line with the opening of the water recovery pipe 123. The water level control opening 172 is perforated at the lower end of the opening 171 in the partition 170, and the sum of the cross-sectional area of the water level control opening 172 and the total cross-sectional area of the opening 171 is smaller than that of the water recovery pipe 123. .

가스배출부(180)는 개구부(171)를 통해 응축부(160)와 유체소통이 가능하게 연결되며, 일측면에는 잔여가스를 배출하기 위한 가스배출관(125)가 외부와 유체소통이 가능하게 설치된다. 가스배출관(125)의 전체 단면적은 격벽(170)의 개구부(171)의 단면적보다 클 수 있다. 가스배출관(125)의 개구에는 기액분리막(183)이 설치된다. 기액분리막(183)은 공극 크기가 기체 분자보다 크고 물분자보다 작게 형성되어 물은 투과시키지 않으면서 기체는 용이하게 투과시킨다. 가스배출부(180)의 하부는 하부판(181)으로 한정되며, 적어도 하나 이상의 개구가 타공되어 상기 개구의 내부에 제2체크밸브(182)가 설치된다. 가스배출부(180)의 내표면은 소수성 물질로 피복된다.The gas discharge unit 180 is connected in fluid communication with the condensation unit 160 through the opening 171, and a gas discharge pipe 125 for discharging the remaining gas is installed at one side to enable fluid communication with the outside. do. The total cross-sectional area of the gas discharge pipe 125 may be larger than the cross-sectional area of the opening 171 of the partition wall 170. A gas-liquid separation membrane 183 is installed in the opening of the gas discharge pipe 125. The gas-liquid separation membrane 183 is formed with a pore size larger than gas molecules and smaller than water molecules to easily permeate gas without permeating water. The lower portion of the gas discharge unit 180 is limited to the lower plate 181, and at least one or more openings are perforated so that a second check valve 182 is installed in the opening. The inner surface of the gas discharge unit 180 is coated with a hydrophobic material.

물저장부(190)는 제2판상형 다공성부재(163)를 통해 응축부(160)와 경계를 이루며, 제2판상형 다공성부재(163)를 통해 응축부(160)와 제한적으로 유체소통이 가능하게 설치된다. 물저장부(190)의 일측에는 물공급관(124)이 외부와 유체소통이 가능하게 설치된다. 물저장부(190)의 내표면은 소수성 물질로 피복된다.The water storage unit 190 forms a boundary with the condensation unit 160 through the second plate-shaped porous member 163, and enables limited fluid communication with the condensation unit 160 through the second plate-shaped porous member 163. Is installed. On one side of the water storage unit 190, the water supply pipe 124 is installed to be in fluid communication with the outside. The inner surface of the water reservoir 190 is coated with a hydrophobic material.

상기 구성을 통하여, 하우징(151) 및 격벽(170)은 열전도율이 높은 재질이기 때문에, 물회수장치(150)의 외표면에 접하는 상온의 상기 원료 연료와의 열교환에 의해 물회수장치(150)의 온도는 상기 원료 연료의 온도와 유사하게 유지할 수 있다. 전기발생부(130)에서 생성된 고온의 상기 물 및 상기 잔여 가스는 소정의 압력과 속도를 가지고 물회수관(123)을 통해 응축부(160)에 유입된다. 격벽(170)의 개구부(171)의 전체 단면적은 물회수관(123)의 단면적보다 작고, 개구부(171)와 물회수관(123)의 개구는 서로 일직선상으로 위치하지 않기 때문에, 응축부(160)에 유입 되는 상기 기상의 물과 상기 잔여 가스는 바로 개구부(171)를 통해 가스배출부(180)로 배출되지 않고 소정시간동안 응축부(160)에서 적체된다. 따라서 상기 기상의 물이 응축부(160)의 내표면에 접하는 충분한 시간을 확보하여, 효율적으로 응축부(160)의 내표면에서 응결될 수 있으며, 동시에 응축부(160) 내부는 소정의 압력을 유지할 수 있다. 상기 응결된 물은 내표면의 소수성 피복에 의하여 용이하게 유동하여 다공성 부재들(161, 162, 163)에 함수된다. 다공성 부재들(161, 162, 163)의 친수성 재료 또는 친수성 피복으로 인하여 상기 함수 작용이 더욱 용이할 수 있다. Through the above configuration, since the housing 151 and the partition wall 170 are made of a material having high thermal conductivity, the housing 151 and the partition wall 170 are formed of a material having high thermal conductivity. The temperature can be maintained similar to that of the raw fuel. The hot water and the residual gas generated by the electricity generating unit 130 are introduced into the condensing unit 160 through the water recovery pipe 123 at a predetermined pressure and speed. Since the total cross-sectional area of the opening 171 of the partition 170 is smaller than the cross-sectional area of the water recovery pipe 123, and the openings of the opening 171 and the water recovery pipe 123 are not located in a straight line with each other, the condenser 160 The gaseous water and the residual gas introduced into the gas are accumulated in the condenser 160 for a predetermined time without being immediately discharged to the gas discharge unit 180 through the opening 171. Therefore, a sufficient time for the gaseous water to come into contact with the inner surface of the condenser 160, can be efficiently condensed on the inner surface of the condenser 160, and at the same time the inside of the condenser 160 I can keep it. The condensed water is easily flowed by the hydrophobic coating of the inner surface to function in the porous members 161, 162, 163. Due to the hydrophilic material or hydrophilic coating of the porous members 161, 162, 163, the hydrous function may be easier.

제2판상형 다공성부재(163)에 함수된 물은 전술한 응축부(160) 내부의 소정의 압력으로 인하여 응축부(160)와 연통된 물저장부(190)로 유입된다. 또한 상기 물이 제1체크밸브(164)를 통해서도 더욱 용이하게 물저장부(190)로 유입되어 더욱 용이하게 물이 배출될 수 있다. 지주형 다공성 부재(162) 및 제1 판상형 다공성 부재(161)에 함수된 물은 모세관 현상을 통해 제2 판상형 다공성 부재(163)로 지속적으로 공급된다. Water functioning in the second plate-shaped porous member 163 is introduced into the water storage unit 190 in communication with the condensation unit 160 due to the predetermined pressure inside the condensation unit 160 described above. In addition, the water may be more easily introduced into the water storage unit 190 through the first check valve 164, and the water may be more easily discharged. Water retained in the post-shaped porous member 162 and the first plate-shaped porous member 161 is continuously supplied to the second plate-shaped porous member 163 through capillary action.

한편, 응축부(160) 내부에 응결된 물이 다량 발생하여 응축부(160)에 상기 물이 과량 적체되었을 시에는 물이 접촉하여 응결될 수 있는 응축부(160)의 내표면이 감소하여 응축부(160)의 효율이 감소하게 된다. 이 때 격벽(170)에 타공된 수위조절개구(172)를 통해 가스배출부(180)로 물이 배출됨으로써 물이 응결될 수 있는 최소한의 응축부(160)의 내표면을 확보할 수 있다. 한편, 가스배출부(180) 또한 응축부(160)와 개구부(170)를 통해 유체소통이 가능하게 연결되어 있으므로 소정의 내부압을 유지할 수 있으며, 가스배출부(180)로 유입된 상기 물은 물저장부(190)의 물이 만수위가 아닐 때에 가스배출부(180)의 내부압으로 인하여 제2체크밸브(182)를 통해 물저장부(190)로 유입된다. On the other hand, when a large amount of water condensed inside the condensation unit 160 and the water is accumulated in the condensation unit 160, the inner surface of the condensation unit 160 that can be condensed by contact with water is reduced to condense Efficiency of the unit 160 is reduced. At this time, the water is discharged to the gas discharge unit 180 through the water level control opening 172 perforated in the partition wall 170 to secure the inner surface of the minimum condensation unit 160 to which water can be condensed. On the other hand, since the gas discharge unit 180 is also fluid communication is possible through the condensation unit 160 and the opening 170 can maintain a predetermined internal pressure, the water introduced into the gas discharge unit 180 is When the water of the water storage unit 190 is not at the full water level, the water is introduced into the water storage unit 190 through the second check valve 182 due to the internal pressure of the gas discharge unit 180.

물저장부(190)에 저장된 물은 물저장부(190)의 내표면에 피복된 소수성 물질로 인하여 더욱 용이하게 물공급관(124)을 통해 외부로 방출된다. The water stored in the water storage unit 190 is more easily discharged to the outside through the water supply pipe 124 due to the hydrophobic material coated on the inner surface of the water storage unit 190.

한편 응축부(160)에서 상기 물이 응결된 후 분리된 잔여 가스는 개구부(171)를 통해 가스배출부(180)로 유입되고, 가스배출부(180)의 내표면의 소수성 물질로 인하여 더욱 용이하게 가스배출관(125)로 배출된다. 또한 기액분리막(183)의 작용으로 인하여 가스배출부(180)에 잔여하는 물은 다시 한번 분리되어, 물이 대부분 제거된 잔여 가스만 가스배출관(125)를 통해 배출될 수 있다. Meanwhile, the residual gas separated after the water is condensed in the condensation unit 160 flows into the gas discharge unit 180 through the opening 171 and is more easily due to the hydrophobic material on the inner surface of the gas discharge unit 180. Is discharged to the gas discharge pipe (125). In addition, due to the action of the gas-liquid separation membrane 183, the water remaining in the gas discharge unit 180 is separated once again, only the remaining gas from which the water is mostly removed may be discharged through the gas discharge pipe 125.

한편, 상기 물회수장치(160)가 전복되었을 시에도 응축부(160)에서는 전술한 작용에 의하여 상기 물이 응결하여 다공성 부재들(161, 162, 163)에 지속적으로 함수되고 응축부(160)의 내부압으로 인하여 지속적으로 물저장부(190)에 물이 공급된다. 또한, 물저장부(190)에 저장된 물은 제1체크밸브(164) 및 제2체크밸브(182)의 작용으로 인하여 응축부(160) 및 가스배출부(180)로 역류하지 않는다. 가스배출부(180)에 유입된 물은 기액분리막(183)의 작용으로 가스배출관(125)로 배출되지 않는다.On the other hand, even when the water recovery device 160 is overturned in the condensation unit 160 by the above-described action condensation of the water by the above-described action to continuously function in the porous members (161, 162, 163) condensation unit 160 Due to the internal pressure of the water is continuously supplied to the water storage unit 190. In addition, the water stored in the water storage unit 190 does not flow back to the condensation unit 160 and the gas discharge unit 180 due to the action of the first check valve 164 and the second check valve 182. Water introduced into the gas discharge unit 180 is not discharged to the gas discharge pipe 125 by the action of the gas-liquid separation membrane 183.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료용기(110)를 나타낸 사시도이다. 5 is a perspective view showing the fuel container 110 according to the first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 연료용기(110)는 하우징 (111)으로 이루어지며, 내부에 물회수장치(150)가 설치된다. 물회수장치(150)의 상세한 구조 및 작용은 전술한 바와 같다. 물회수장치(150)의 하우징(151)은 연료용기(110)의 하우징(111)과 나사(112)를 이용하여 직접 체결된다. 물회수장치(150)의 하우징(151)에는 물회수관(123), 물공급관(124), 가스배출관(125)이 유체소통 가능하게 연결되고, 상기 관들(123, 124, 125)은 연료용기(110)의 하우징(111)을 관통한다. 상기 구성을 통하여, 물회수장치(150)는 연료용기(110)의 내부에 밀접하게 설치되고, 연료용기(110)에 저장된 상기 원료 연료와 접촉하여 열교환을 하게 된다. 상기 열교환으로 인하여 물회수장치(150)의 온도는 접촉하고 있는 상기 원료 연료로 인하여 지속적으로 고온의 물 및 잔여가스가 유입됨에도 불구하고 소정 온도 이하로 유지할 수 있고, 상기 원료 연료는 가열된다. 따라서 물회수장치(150)에 유입된 기상의 물을 용이하게 응축하여 회수할 수 있고, 가열된 상기 원료 연료를 연료전지 시스템에 공급하면 촉매반응 등에 필요한 온도로 용이하게 도달할 수 있어서 연료전지 시스템의 효율이 증대된다. 또한 물회수장치(150)를 연료용기(110) 내부에 설치함으로서 연료전지 시스템의 전체 부피를 컴팩트하게 할 수 있다. 상기 실시예에 있어서, 물회수장치(150)는 연료용기(110)와 나사(112)로 체결하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하지 않고 누수 등을 방지를 위하여 용접 등을 이용하여 직접 밀접하게 설치할 수도 있다.5, the fuel container 110 according to the first embodiment of the present invention is made of a housing 111, the water recovery device 150 is installed therein. The detailed structure and operation of the water recovery device 150 is as described above. The housing 151 of the water recovery device 150 is directly fastened using the housing 111 and the screw 112 of the fuel container 110. The water recovery pipe 123, the water supply pipe 124, and the gas discharge pipe 125 are connected to the housing 151 of the water recovery device 150 in fluid communication, and the pipes 123, 124, and 125 are fuel containers ( It penetrates through the housing 111 of 110. Through the above configuration, the water recovery device 150 is installed in the interior of the fuel container 110, and is in contact with the raw material fuel stored in the fuel container 110 to heat exchange. Due to the heat exchange, the temperature of the water recovery device 150 may be maintained below a predetermined temperature despite the continuous inflow of high temperature water and residual gas due to the raw fuel being in contact, and the raw fuel is heated. Therefore, the water of the gaseous phase introduced into the water recovery device 150 can be easily condensed and recovered. When the heated raw fuel is supplied to the fuel cell system, the fuel cell system can be easily reached at a temperature necessary for catalytic reaction. The efficiency of is increased. In addition, by installing the water recovery device 150 inside the fuel container 110, the total volume of the fuel cell system can be made compact. In the above embodiment, the water recovery device 150 is shown as fastening with the fuel container 110 and the screw 112, but is not limited to this may be directly installed directly by using a welding or the like to prevent leakage. have.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료 용기(210)의 변형예를 나타낸 사시도이다. 6 is a perspective view showing a modification of the fuel container 210 according to the second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면 본 발명의 제2실시예에 따른 연료용기(210)는, 전술한 연료용기(110)에 부가하여 격자부재(113)가 더욱 설치된다. 격자부재(113)는 물회수장치(150)의 하우징(151)과 연료용기(110)의 하우징(111) 사이에 개재되어 설치된다. 상기 구성을 통하여, 물회수용기(151)의 모든 외표면이 상기 원료 연료와 접할 수 있다. 따라서 물회수용기(151)와 상기 원료 연료 간의 열교환이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 여타 다른 구조 및 효과는 전술한 연료용기(110)의 구조와 유사하므로 설명의 편의상 생략한다. Referring to FIG. 6, the fuel container 210 according to the second embodiment of the present invention is further provided with a grating member 113 in addition to the fuel container 110 described above. The grid member 113 is interposed between the housing 151 of the water recovery device 150 and the housing 111 of the fuel container 110. Through the above configuration, all outer surfaces of the water recovery container 151 may be in contact with the raw material fuel. Therefore, heat exchange between the water recovery container 151 and the raw material fuel may be more easily performed. Since other structures and effects are similar to those of the fuel container 110 described above, they will be omitted for convenience of description.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 연료 용기(310)의 변형예를 나타낸 사시도이다. 7 is a perspective view showing a modification of the fuel container 310 according to the third embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면 본 발명의 제3실시예에 따른 연료용기(310)는, 전술한 연료용기(210)에 부가하여 다공성부재(114)가 더욱 설치된다. 다공성부재(114)는 물회수장치(150)의 하우징(151)의 외표면에 밀접하게 설치되며, 물회수장치(150)의 응결작용이 일어나는 부분의 외표면에만 선택적으로 설치될 수 있다. 상기 구성을 통하여, 연료용기(310) 내부에 저장된 상기 원료 연료의 양이 적거나 연료용기(310)가 전복되더라도, 다공성부재(114)에 함수된 상기 원료 연료로 인하여 물회수용기(150)의 열교환이 가능하다. 여타 다른 구조 및 효과는 전술한 연료용기(210)의 구조와 유사하므로 설명의 편의상 생략한다. Referring to FIG. 7, the fuel container 310 according to the third embodiment of the present invention is further provided with a porous member 114 in addition to the fuel container 210 described above. The porous member 114 is installed closely to the outer surface of the housing 151 of the water recovery device 150, may be selectively installed only on the outer surface of the portion where the condensation action of the water recovery device 150 occurs. Through the above configuration, even if the amount of the raw fuel stored in the fuel container 310 is small or the fuel container 310 is overturned, the heat exchange of the water recovery container 150 due to the raw fuel functioned in the porous member 114 This is possible. Other structures and effects are similar to those of the fuel container 210 described above, and thus will be omitted for convenience of description.

본 발명에 따른 물회수장치를 내장한 연료 탱크를 채용한 연료전지 시스템에 의하면, 연료 탱크내에 저장된 원료 연료와 물회수장치 사이에 열교환을 통해 물회수장치의 온도를 소정 온도 이하로 유지하여 물회수장치의 물회수능을 높일 수 있으며, 연료 탱크 내의 원료 연료의 온도를 높여 연료전지 시스템에 공급함으로써 보다 고효율의 연료전지 시스템의 운영이 가능하며, 회전시에도 용이하게 연료전지 시스템을 동작시킬 수 있고, 컴팩트한 연료전지 시스템을 구현할 수 있다. According to the fuel cell system employing the fuel tank incorporating the water recovery device according to the present invention, the water recovery is maintained by maintaining the temperature of the water recovery device below a predetermined temperature through heat exchange between the raw fuel stored in the fuel tank and the water recovery device. It is possible to increase the water recovery capability of the device, and to operate the fuel cell system with higher efficiency by increasing the temperature of the raw fuel in the fuel tank and supplying it to the fuel cell system. It is possible to implement a compact fuel cell system.

Claims (25)

수소를 함유하는 혼합연료와 산소의 전기화학반응에 의해서 전기에너지를 생성하는 전기발생부;An electric generator for generating electric energy by an electrochemical reaction between a mixed fuel containing hydrogen and oxygen; 상기 전기발생부에 산소를 공급하는 공기공급부;An air supply unit supplying oxygen to the electricity generation unit; 원료 연료와 물을 혼합하여 상기 혼합연료를 생성하고 이를 상기 전기발생부에 공급하는 연료혼합부;A fuel mixing unit for mixing the raw material fuel and water to generate the mixed fuel and supplying the mixed fuel to the electricity generating unit; 상기 전기발생부에서 발생하는 물을 회수하여 상기 연료혼합부에 공급하는 물회수장치;A water recovery device for recovering water generated in the electricity generation unit and supplying the water to the fuel mixing unit; 상기 연료혼합부에 공급되는 상기 원료연료를 저장하는 연료용기를 포함하고,It includes a fuel container for storing the raw material fuel supplied to the fuel mixing unit, 상기 연료용기 내부에 상기 물회수장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.A fuel cell system, characterized in that the water recovery device is installed in the fuel container. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 물회수장치는 상기 연료용기의 내부와 접하는 면 사이로 유체소통이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water recovery device is a fuel cell system, characterized in that the fluid communication is installed between the surfaces in contact with the interior of the fuel container. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 물회수장치는 외표면에 외면 다공성 부재가 더욱 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water recovery device is a fuel cell system, characterized in that the outer surface porous member is further installed on the outer surface. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 물회수장치의 외표면은 열전도율이 높은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The outer surface of the water recovery device is a fuel cell system, characterized in that made of a high thermal conductivity material. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 물회수장치의 외표면은 상기 원료 연료에 대해 내식성이 있는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The outer surface of the water recovery device is a fuel cell system, characterized in that made of a material that is corrosion-resistant to the raw material fuel. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 물회수장치는 물회수관을 통해 상기 전기발생부와 유체소통이 가능하게 연결되고 내부 공간 중 일부분에 다공성 부재가 밀접하게 설치된 응축부와, 상기 응축부의 일단면이 포함되며 적어도 하나 이상의 개구부가 타공된 격벽과, 상기 개구부를 통해 상기 응축부와 연통되고 배출관을 통해 외부와 유체소통 가능하게 연 결되는 가스 배출부 및 상기 응축부와의 경계에 상기 다공성 부재가 설치되며 일단에 물공급관이 설치되는 물저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water recovery device includes a condensation unit that is in fluid communication with the electricity generating unit through a water collection pipe, and a porous member is closely installed in a part of an inner space, and one end surface of the condensation unit, and at least one opening is perforated. The porous member is installed at the boundary between the partition wall, the gas discharge part connected to the condensation part through the opening and in fluid communication with the outside through the discharge pipe, and the water supply pipe is installed at one end thereof. A fuel cell system comprising a water storage unit. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 응축부 내부의 상부와 하부에 상기 다공성 부재가 설치되며, 상기 상부와 상기 하부를 잇는 상기 다공성 부재가 더욱 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The porous member is installed in the upper and lower portions of the inside of the condensation unit, characterized in that the porous member connecting the upper and the lower portion is further installed. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 다공성 부재는 친수성 물질로 피복되거나 친수성 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.And the porous member is coated with a hydrophilic material or made of a hydrophilic material. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 응축부는 상기 다공성 부재가 설치되지 않은 내표면이 소수성 물질로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The condensation unit is a fuel cell system, characterized in that the inner surface is not covered with a hydrophobic material is not installed. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 응축부와 상기 물저장부의 경계에 개재된 상기 다공성 부재에 개구가 설치되며, 상기 개구에는 상기 응축부에서 상기 물저장부로만 유체소통을 가능하게 하는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.An opening is provided in the porous member interposed between the condensation unit and the water storage unit, and the opening is provided with a check valve for enabling fluid communication only from the condensation unit to the water storage unit. system. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 가스배출부는 내표면이 소수성 물질로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.And the gas exhaust portion is coated with a hydrophobic material on an inner surface thereof. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 가스배출관의 일측에는 상기 물저장부와 연통되는 개구가 타공되며, 상기 개구에는 상기 가스배출관에서 상기 물저장부로만 유체소통이 가능하게 하는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템An opening in communication with the water storage unit is formed in one side of the gas discharge pipe, and the opening is provided with a check valve for allowing fluid communication only from the gas discharge pipe to the water storage unit. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 가스배출관에는 기액분리막이 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.And a gas-liquid separation membrane is installed in the gas discharge pipe. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 물저장부는 내표면이 소수성 물질로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water storage unit is a fuel cell system, characterized in that the inner surface is coated with a hydrophobic material. 수소와 산소의 전기화학반응에 의해서 전기에너지를 생성하는 전기발생부;An electric generator for generating electric energy by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen; 상기 전기발생부에 산소를 공급하는 공기공급부;An air supply unit supplying oxygen to the electricity generation unit; 수소를 함유한 혼합 연료를 개질하여 수소를 생성하고 이를 상기 전기발생부에 공급하는 개질기;A reformer for reforming a mixed fuel containing hydrogen to produce hydrogen and supplying the same to the electricity generator; 원료 연료와 물을 혼합하여 상기 혼합연료를 생성하고 이를 상기 개질기에 공급하는 연료혼합부;A fuel mixing unit for mixing the raw fuel and water to generate the mixed fuel and supplying the mixed fuel to the reformer; 상기 전기발생부에서 발생하는 물을 회수하여 상기 연료혼합부에 공급하는 물회수장치;A water recovery device for recovering water generated in the electricity generation unit and supplying the water to the fuel mixing unit; 상기 연료혼합부에 공급되는 상기 원료연료를 저장하는 연료용기를 포함하고,It includes a fuel container for storing the raw material fuel supplied to the fuel mixing unit, 상기 연료용기 내부에 상기 물회수장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.A fuel cell system, characterized in that the water recovery device is installed in the fuel container. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 물회수장치는 상기 연료용기의 내부와 접하는 면 사이로 유체소통이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water recovery device is a fuel cell system, characterized in that the fluid communication is installed between the surfaces in contact with the interior of the fuel container. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 물회수장치는 외표면에 외면 다공성 부재가 더욱 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water recovery device is a fuel cell system, characterized in that the outer surface porous member is further installed on the outer surface. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 15 to 17, 상기 물회수장치의 외표면은 열전도율이 높은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The outer surface of the water recovery device is a fuel cell system, characterized in that made of a high thermal conductivity material. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 물회수장치의 외표면은 상기 원료 연료에 대해 내식성이 있는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The outer surface of the water recovery device is a fuel cell system, characterized in that made of a material that is corrosion-resistant to the raw material fuel. 제19항에 있어서, The method of claim 19, 상기 물회수장치는 물회수관을 통해 상기 전기발생부와 유체소통이 가능하게 연결되고 내부 공간 중 일부분에 다공성 부재가 밀접하게 설치된 응축부와, 상기 응축부의 일단면이 포함되며 적어도 하나 이상의 개구부가 타공된 격벽과, 상기 개구부를 통해 상기 응축부와 연통되고 배출관을 통해 외부와 유체소통 가능하게 연결되는 가스 배출부 및 상기 응축부와의 경계에 상기 다공성 부재가 설치되며 일단에 물공급관이 설치되는 물저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water recovery device includes a condensation unit that is in fluid communication with the electricity generating unit through a water collection pipe, and a porous member is closely installed in a part of an inner space, and one end surface of the condensation unit, and at least one opening is perforated. The bulkhead, the gas discharge part connected to the condensation part through the opening and in fluid communication with the outside through the discharge pipe, and the porous member is installed at the boundary between the condensation part and the water supply pipe is installed at one end. A fuel cell system comprising a storage unit. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 응축부 내부의 상부와 하부에 상기 다공성 부재가 설치되며, 상기 상부와 상기 하부를 잇는 상기 다공성 부재가 더욱 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The porous member is installed in the upper and lower portions of the inside of the condensation unit, characterized in that the porous member connecting the upper and the lower portion is further installed. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 다공성 부재는 친수성 물질로 피복되거나 친수성 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.And the porous member is coated with a hydrophilic material or made of a hydrophilic material. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 응축부는 상기 다공성 부재가 설치되지 않은 내표면이 소수성 물질로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The condensation unit is a fuel cell system, characterized in that the inner surface is not covered with a hydrophobic material is not installed. 제23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 가스배출부는 내표면이 소수성 물질로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.And the gas exhaust portion is coated with a hydrophobic material on an inner surface thereof. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 물저장부는 내표면이 소수성 물질로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The water storage unit is a fuel cell system, characterized in that the inner surface is coated with a hydrophobic material.
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KR100842229B1 (en) * 2006-05-29 2008-06-30 주식회사 엘지화학 Fluid Tank for Fuel Cell
KR101675482B1 (en) * 2016-05-13 2016-11-11 울산과학기술원 Apparatus for charging or discharging coin type rechargeable battery

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