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열교환부(12)와 촉매연소부(14)가 마련된 열교환형촉매연소부(10);
상기 열교환부(12)의 유입측에 배치되어 개질공기가 이 열교환부(12)로 유입되도록 하는 개질공기유입부(20);
상기 개질공기유입부(20) 인접부에 배치되어 공정공기가 상기 열교환부(12)로 유입되도록 하는 공정공기유입부(22);
상기 열교환부(12)의 배출측에 배치되어 개질공기가 이 열교환부(12) 외부로 배출되도록 하는 개질공기배출부(24);
상기 개질공기배출부(24) 인접부에 배치되어 공정공기가 상기 열교환부(12) 외부로 배출되도록 하는 공정공기배출부(26);
상기 촉매연소부(14)의 유입측에 배치되어 스택 양극쪽에서 나오는 폐가스가 이 촉매연소부(14)로 유입되도록 하는 폐가스유입부(30);
상기 폐가스유입부(30) 인접부에 배치되어 스택 음극쪽에서 나오는 폐공기가 상기 촉매연소부(14)로 유입되도록 하는 폐공기유입부(32); 및
상기 촉매연소부(14)의 배출측에 배치되어 폐열이 외부로 배출되도록 하는 폐열배출부(34);
를 포함하여 구성되는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제1항에 있어서,
상기 열교환형촉매연소부(10)의 열교환부(12)와 촉매연소부(14)는 이들의 열교환유로(12a) 및 촉매연소유로(14a)를 경유하는 가스들이 서로 교차해서 흐르는 동안 열 교환이 이루어지도록 교차 배열된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제2항에 있어서,
상기 열교환부(12)와 촉매연소부(14)의 교차 배열 구조는, 각각의 열교환유로(12a) 및 촉매연소유로(14a)가 상하 층상 구조로 반복해서 교차 배열된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제3항에 있어서,
상기 열교환부(12)의 열교환유로(12a)는 각각 복수의 유로홈(12a11,12a21)을 갖는 상, 하판(12a1,12a2)이 서로 겹쳐져서 된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제4항에 있어서,
상기 열교환유로(12a)는 상, 하판(12a1,12a2)의 폐열 흐름 방향인 길이방향 내측에 배치되어 열교환 흐름 방향인 폭 방향 전체를 따라 유입측에서 배출측까지 연속되는 지그재그 구조로 된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제5항에 있어서,
상기 열교환유로(12a)의 지그재그 구조는,
상기 열교환부(12) 유입측의 일측면에서 일정길이 직진하여 촉매연소유로(14a)와 교차되는 제1교차유로(12a3);
상기 제1교차유로(12a3)에서 직각 절곡되어 상기 촉매연소유로(14a)와 평행한 상태로 일정길이 연장되는 평행유로(12a4); 및
상기 평행유로(12a4)에서 다시 직각 절곡되어 촉매연소유로(14a)와 교차되는 제2교차유로(12a5);
로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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7
제3항에 있어서,
상기 촉매연소부(14)의 촉매연소유로(14a)는, 상하 열교환유로(12a) 사이의 공간 중 이 열교환유로(12a)의 유입측과 배출측 방향의 전, 후단부에 각각 차단벽체(14a1)가 배치되고, 이들 차단벽체(14a1) 사이의 공간에 촉매제(14a2)가 채워져서 된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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8
제1항에 있어서,
상기 개질공기유입부(20), 공정공기유입부(22), 개질공기배출부(24) 및 공정공기배출부(26)는 각각의 해당 유입측과 배출측을 덮어씌우도록 일측면이 개방된 사각박스 형상으로 그 타단면에 관체(20a,22a,24a,26a)가 연통된 구조로 된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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9
제1항에 있어서,
상기 열교환형촉매연소부(10)의 촉매연소유로(14a) 방향 전단부에 이 촉매연소유로(14a)가 개방되도록 중앙에 관통공(42a)을 갖는 플랜지부(42)가 마련되고, 이에 대응되는 폐가스유입부(30) 및 폐공기유입부(32)에 각각 가스 및 공기가 흐르도록 중앙에 관통공(44a)이 형성되며 상기 플랜지부(42)와 착탈 가능하게 결합되는 플랜지부(44)가 마련된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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10
제9항에 있어서,
상기 폐가스유입부(30) 및 폐공기유입부(32)는 격벽(33)에 의해 중앙이 분리되고 일단부가 상기 플랜지부(44)의 관통공(44a)에 밀착 결합되도록 개방되며 그 타단부가 호퍼 형상으로 좁아져서 그 타단면에 각각 폐가스와 폐공기가 유입되도록 하는 관체(30a,32a)가 각각 마련된 일체형 구조인 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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11
제10항에 있어서,
상기 격벽(33)은 폐가스와 폐공기가 촉매연소부(14) 입구에서 혼합되어 연소될 수 있도록 상기 촉매연소부(14)의 입구까지 연장된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제10항에 있어서,
상기 플랜지부(44)의 관통공(44a)에 밀착되는 일단부 내측부에 폐가스와 폐공기가 분기되어 촉매연소부(14) 입구까지 안내되도록 복수의 분기공(52)을 갖는 다공판 구조의 매니폴드(50)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제12항에 있어서,
상기 매니폴드(50)의 분기공(52)은 중앙부에 소직경 구조의 분기공(52)이 마련되고 그 테두리쪽으로 갈수록 대직경 구조의 분기공(52)이 배치되는 구조로 된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제1항에 있어서,
상기 열교환형촉매연소부(10)의 촉매연소유로(14a) 방향 후단부에 이 촉매연소유로(14a)가 개방되도록 중앙에 관통공(46a)을 갖는 플랜지부(46)가 마련되고, 이에 대응되는 폐열배출부(34)에 해당 폐열가스가 흐르도록 중앙에 관통공(48a)이 형성되며 상기 플랜지부(46)와 착탈 가능하게 결합되는 플랜지부(48)가 마련된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제14항에 있어서,
상기 폐열배출부(34)는 일단부가 상기 플랜지부(48)의 관통공(48a)에 밀착 결합되도록 개방되며 그 타단부가 호퍼 형상으로 좁아져서 그 타단면에 폐열가스가 배출되도록 하는 관체(34a)가 마련된 구조인 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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제14항에 있어서,
상기 폐열배출부(34)와 플랜지부(48) 사이에 이 폐열배출부(34)로 배출되는 폐열을 이용하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 시스템용 연소기-열교환기 일체형 장치
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