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애노드(110), 전해질막(130), 캐소드(150)의 단위셀을 포함하는 막-전극 접합체(100);상기 애노드(110)에 수소를 포함하는 연료를 공급하는 연료 공급부(200);상기 캐소드(150)에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기 공급부(300); 및정지시 상기 단위셀 내로 물과 수증기를 공급할 수 있도록 상기 막-전극 접합체(100)의 출구 측에 연결되어 있는 물 공급부(400a, 400b);를 포함하는 고분자전해질 연료전지 시스템
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제1항에 있어서,상기 물 공급부(400a, 400b)는 상기 애노드(110)의 출구측과 상기 캐소드(150)의 출구측에 각각 물과 수증기를 공급하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지 시스템
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제2항에 있어서,상기 물 공급부(400a, 400b)는,상기 애노드(110)의 출구측에 연결된 유로(100a) 또는 상기 캐소드(150)의 출구측에 연결된 유로(100b)에 연결되는 물통(410a, 410b)과,상기 물통(410a, 410b)으로부터 상기 애노드(110) 또는 상기 캐소드(150) 내로 물과 수증기가 공급되도록 개방되거나, 물과 수증기의 공급이 차단되도록 폐쇄되는 물통 입구밸브(430a, 430b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지 시스템
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제3항에 있어서,상기 애노드(110)의 출구측에 연결된 유로(100a) 또는 상기 캐소드(150)의 출구측에 연결된 유로(100b)에 설치되어, 시동시 상기 애노드(110) 또는 상기 캐소드(150) 내의 불순물과 상기 유로(100a, 100b) 내의 고인 물이 상기 유로(100a, 100b)를 통하여 배출되도록 개방되거나, 정지시 상기 유로(100a, 100b)가 폐쇄되도록 폐쇄되는 출구밸브(170a, 170b); 및상기 물통 입구밸브(430a, 430b)와 상기 출구밸브(170a, 170b)의 개폐를 제어하는 제어부(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 막-전극 접합체(100)에 연결되어, 시동시 상기 단위셀에서 나오는 전력을 소모하는 로더(500); 및상기 막-전극 접합체(100)에 연결되어, 정지시 상기 단위셀 내의 수소와 산소가 소모되도록 하는 더미 저항(600);을 더 포함하되,상기 로더(500)와 상기 더미 저항(600)은 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연료 공급부(200)와 상기 공기 공급부(300)는,상기 연료 공급부(200)로부터 공급되는 연료 또는 상기 공기 공급부(300)로부터 공급되는 공기의 습도를 조절하기 위하여 가습기(250, 350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지 시스템
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고분자전해질 연료전지에 연료와 공기의 주입을 차단하여 상기 고분자전해질 연료전지의 작동을 정지시킨 다음,작동이 정지된 상기 고분자전해질 연료전지의 애노드(110) 출구측과 캐소드(150) 출구측에 물과 수증기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지의 운전방법
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제8항에 있어서,상기 고분자전해질 연료전지에 연료와 공기를 공급하여 상기 고분자전해질 연료전지를 작동시키는 시동시에는,단위셀 내의 물과 수증기 공급을 차단시키고, 상기 고분자전해질 연료전지의 출구측을 일정 시간 간격으로 열었다 닫아 유로(100a, 100b)에 고인 물과 유입되는 공기 중의 질소 및 불순물을 배출시키는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지의 운전방법
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