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막-전극 집합체의 적층에 의해 형성되어 메탄올을 직접 산화시켜 전기를 생성하는 스택과, 순수 메탄올과 콘덴서에 의한 농축수를 혼합하여 메탄올 수용액을 생성하는 믹싱 챔버를 갖는 직접 메탄올 연료전지; 및반응물의 연소열을 상기 직접 메탄올 연료전지에 공급하여 저온 환경에서 동결되는 상기 메탄올 수용액을 해동하고 상기 스택을 예열하는 촉매히터;를 포함하며,상기 촉매히터는 상기 직접 메탄올 연료전지의 메탄올을 상기 반응물로 이용하도록 상기 직접 메탄올 연료전지로부터 액체 메탄올을 직접 공급받고, 상기 촉매히터는 촉매를 이용한 비화염 연소반응에서 발생하는 반응물의 연소열을 이용하여 비교적 낮은 온도에서도 사용가능하며,상기 촉매히터는, 백금으로 형성되는 촉매; 및 상기 촉매의 반응면적을 확보하도록 구 형태로 형성되는 촉매 담지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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삭제
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제 1 항에 있어서,상기 촉매는 백금 전구체(PtH6Cl·6H2O)를 이용하여 함침법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 촉매히터에서 상기 촉매의 중량비는 8 내지 10wt
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제 1 항에 있어서,상기 촉매 담지체의 재질은 알루미나이며, 상기 구 형태의 지름은 2mm인 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 촉매히터는 상기 직접 메탄올 연료전지에 탈부착 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 촉매히터로부터 상기 직접 메탄올 연료전지로 반응열의 공급이 필요함을 알리도록, 기설정된 온도보다 낮은 온도에서 작동하는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 1 항에 있어서,주변 환경의 온도 또는 상기 메탄올 수용액의 온도를 감지하는 온도센서; 및상기 온도센서에서 감지된 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우 상기 직접 메탄올 연료전지로 반응열을 공급하도록 상기 촉매히터를 구동하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 촉매히터에서 생성된 반응열을 선택적으로 상기 직접 메탄올 연료전지의 스택 또는 믹싱 챔버로 전달하는 열전도성 금속 소재의 열전달부가 상기 직접 메탄올 연료전지와 상기 촉매히터 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 10 항에 있어서,상기 열전달부는 상기 스택 및 상기 믹싱 챔버에 각각 연결되며,상기 직접 메탄올 연료전지와 상기 촉매히터에서 상기 열전달부를 제외한 나머지 영역은 상기 촉매히터에서 생성된 반응열의 전달을 제한하도록 비전도성 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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제 11 항에 있어서,상기 비전도성 소재는 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), ABS수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin)를 포함하는 엔지니어링 플라스틱인 것을 특징으로 하는 저온 구동 연료전지 시스템
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(a) 연료전지 시스템을 구동하는 단계;(b) 온도에 근거하여 촉매히터의 구동여부를 결정하는 단계;(c) 상기 촉매히터의 구동 결정에 따라 촉매히터의 반응열을 직접 메탄올 연료전지로 공급하여 저온 환경에서 동결되는 순수 메탄올과 콘덴서에 의해 농축수를 혼합하여 생성되는 메탄올 수용액을 해동하고 상기 연료전지 시스템의 스택을 예열하하는 단계; 및(d) 해동된 메탄올 수용액을 연료로 사용하여 상기 연료전지 시스템의 스택이 상기 메탄올 수용액을 직접 산화시켜 전력을 생산하는 단계;를 포함하며,상기 촉매히터는 상기 직접 메탄올 연료전지의 메탄올을 반응물로 이용하도록 상기 직접 메탄올 연료전지로부터 액체 메탄올을 직접 공급받고, 상기 촉매히터는 촉매를 이용한 비화염 연소반응에서 발생하는 반응물의 연소열을 이용하여 비교적 낮은 온도에서도 사용가능하며,상기 촉매히터는, 백금으로 형성되는 촉매; 및 상기 촉매의 반응면적을 확보하도록 구 형태로 형성되는 촉매 담지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 저온 구동방법
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제 13 항에 있어서,상기 (b) 단계는,(b1) 온도 센서를 이용하여 주변 환경 또는 상기 메탄올 수용액의 온도를 측정하는 단계; 및(b2) 측정된 온도에 근거하여 촉매히터의 구동이 필요함을 알람부를 이용하여 알리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 저온 구동방법
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제 13 항에 있어서,상기 ( c) 단계는,상기 직접 메탄올 연료전지에 탈부착 가능한 촉매히터를 구동하여 반응열을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 저온 구동방법
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제 13 항에 있어서,상기 (d) 단계는,(d1) 온도 센서를 이용하여 주변 환경 또는 상기 메탄올 수용액의 온도를 측정하는 단계; (d2) 측정된 온도에 근거하여 상기 메탄올 수용액의 해동을 확인하는 단계;(d3) 확인결과, 해동이면 상기 스택이 상기 메탄올 수용액의 메탄올을 직접 산화시켜 전력을 생산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 저온 구동방법
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