| 1 |
1
외부 공기를 유입하여 가압하는 공기 압축기와;상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기가 통과하도록 형성되고 질소 흡착제가 구비된 공기실과, 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 냉각수가 통과하도록 형성된 워터 히팅 재킷을 포함하고, 복수개가 서로 병렬로 연결되어 상기 고압의 공기를 이용하여 공기 중 질소를 상기 질소 흡착제에 흡착시키는 흡착 모드와 상기 냉각수의 열을 이용하여 상기 질소 흡착제를 재생시키는 재생 모드를 번갈아 수행하는 복수의 질소 흡착기들과;상기 공기 압축기와 상기 질소 흡착기들의 공기실을 연결하여, 상기 공기 압축기로부터 가압된 고압의 공기를 상기 흡착 모드를 수행하는 상기 질소 흡착기의 공기실로 공급하는 흡착용 공기 공급유로와;상기 질소 흡착기들의 공기실과 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 공기실에서 산소가 농축된 산소농축 공기를 상기 연료전지 스택으로 공급하는 산소농축 공기 공급유로와;상기 연료전지 스택과 상기 질소 흡착기들의 워터 히팅 재킷의 입구를 연결하여, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수의 열을 상기 재생 모드를 수행하는 상기 질소 흡착기의 워터 히팅 재킷으로 전달하는 재생용 냉각수 유로와;상기 질소 흡착기들의 워터 히팅 재킷의 출구와 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 워터 히팅 재킷에서 방열하고 나온 저온의 냉각수를 상기 연료전지 스택으로 다시 순환시키는 냉각수 순환유로와;상기 흡착용 공기 공급유로와 별도로 형성되어, 외부 공기를 상기 재생 모드를 수행하는 상기 질소 흡착기들의 공기실로 공급하는 재생용 공기 공급유로를 포함하고,상기 냉각수 순환유로와 상기 재생용 공기 공급유로 사이에 설치되어, 상기 워터 히팅 재킷에서 나온 냉각수의 열을 상기 재생용 공기 공급유로를 통과하는 공기에 방열하기 위한 방열기와,상기 냉각수 순환유로에 설치되어, 상기 워터 히팅 재킷에서 나온 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 온도센서와,상기 냉각수 순환유로에 연결되어, 상기 워터 히팅 재킷에서 나온 냉각수가 상기 방열기를 바이패스하도록 형성된 방열기 바이패스 유로와,상기 방열기 바이패스 유로를 개폐하는 방열기 바이패스 밸브와,상기 냉각수 온도센서에서 감지된 온도에 따라 상기 방열기 바이패스 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 2 |
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외부 공기를 유입하여 가압하는 공기 압축기와;상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기가 통과하도록 형성되고 질소 흡착제가 구비된 공기실과, 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 냉각수가 통과하도록 형성된 워터 히팅 재킷을 포함하고, 복수개가 서로 병렬로 연결되어 상기 고압의 공기를 이용하여 공기 중 질소를 상기 질소 흡착제에 흡착시키는 흡착 모드와 상기 냉각수의 열을 이용하여 상기 질소 흡착제를 재생시키는 재생 모드를 번갈아 수행하는 복수의 질소 흡착기들과;상기 공기 압축기와 상기 질소 흡착기들의 공기실을 연결하여, 상기 공기 압축기로부터 가압된 고압의 공기를 상기 흡착 모드를 수행하는 상기 질소 흡착기의 공기실로 공급하는 흡착용 공기 공급유로와;상기 질소 흡착기들의 공기실과 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 공기실에서 산소가 농축된 산소농축 공기를 상기 연료전지 스택으로 공급하는 산소농축 공기 공급유로와;상기 연료전지 스택과 상기 질소 흡착기들의 워터 히팅 재킷의 입구를 연결하여, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수의 열을 상기 재생 모드를 수행하는 상기 질소 흡착기의 워터 히팅 재킷으로 전달하는 재생용 냉각수 유로와;상기 질소 흡착기들의 워터 히팅 재킷의 출구와 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 워터 히팅 재킷에서 방열하고 나온 저온의 냉각수를 상기 연료전지 스택으로 다시 순환시키는 냉각수 순환유로와;상기 흡착용 공기 공급유로와 별도로 형성되어, 외부 공기를 상기 재생 모드를 수행하는 상기 질소 흡착기들의 공기실로 공급하는 재생용 공기 공급유로를 포함하고,상기 냉각수 순환유로와 상기 재생용 공기 공급유로 사이에 설치되어, 상기 워터 히팅 재킷에서 나온 냉각수의 열을 상기 재생용 공기 공급유로를 통과하는 공기에 방열하기 위한 방열기와,상기 재생용 냉각수 유로에서 분기되어, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수 중 적어도 일부가 상기 질소 흡착기를 바이패스하여 상기 방열기로 공급되도록 안내하는 질소 흡착기 바이패스 유로와,상기 질소 흡착기 바이패스 유로에 설치된 질소 흡착기 바이패스 밸브와,상기 연료전지 스택에서 토출된 냉각수의 온도를 측정하는 스택 토출냉각수 온도센서와,상기 스택 토출냉각수 온도센서에서 감지된 냉각수의 온도가 미리 설정된 목표 온도보다 설정값 이상 낮은 경우, 상기 질소 흡착기 바이패스 유로를 개방시키도록 상기 질소 흡착기 바이패스 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 3 |
3
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 산소농축 공기 공급유로에 설치되어, 상기 질소 흡착기에서 나온 산소농축 공기를 가습시키는 가습부를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 4 |
4
청구항 3에 있어서,상기 가습부는,상기 산소농축 공기 공급유로와 상기 연료전지 스택의 공기 토출유로 사이에 설치되어, 상기 연료전지 스택에서 나온 공기의 열과 수분을 상기 질소 흡착기로부터 나온 산소농축 공기에 전달하는 막 가습기를 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 5 |
5
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 공기 압축기에 연결된 압축기 토출유로에 설치되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 공기를 냉각 유체를 이용하여 냉각 또는 제습시키는 프리 쿨러를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 6 |
6
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 흡착용 공기 공급유로는, 일측은 상기 공기 압축기에 연결되고, 타측은 상기 복수의 질소 흡착기들의 공기실에 각각 연결되도록 복수의 유로들로 분기되고,상기 복수의 유로들에 설치된 복수의 흡착용 공기 공급밸브들을 더 포함하고,상기 제어부는,상기 흡착 모드와 상기 재생 모드에 따라 상기 복수의 유로들을 선택적으로 개폐하도록 상기 복수의 흡착용 공기 공급밸브들을 제어하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 7 |
7
청구항 6에 있어서,상기 흡착용 공기 공급유로에서 분기되어, 상기 재생 모드시 상기 공기실에서 상기 질소 흡착제를 재생시키고 나온 공기를 외부로 배출하는 재생용 공기 배출유로를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 8 |
8
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 산소농축 공기 공급유로는, 일측은 상기 연료전지 스택에 연결되고, 타측은 상기 복수의 질소 흡착기들의 공기실에 각각 연결되도록 복수의 유로들로 분기되고,상기 복수의 유로들에 설치된 복수의 산소농축 공기 공급밸브들을 더 포함하고,상기 제어부는,상기 흡착 모드와 상기 재생 모드에 따라 상기 복수의 유로들을 선택적으로 개폐하도록 상기 복수의 산소농축 공기 공급밸브들을 제어하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 9 |
9
청구항 8에 있어서,상기 재생용 공기 공급유로는,일측은 상기 방열기에 연결되고, 타측은 상기 산소농축 공기 공급유로에서 상기 질소 흡착기와 상기 산소농축 공기 공급밸브 사이로 연결되도록 형성된 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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| 10 |
10
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 재생용 공기 공급유로는, 일측은 상기 방열기에 연결되고, 타측은 상기 복수의 질소 흡착기들의 공기실에 각각 연결되도록 복수의 유로들로 분기되고,상기 복수의 유로들에 설치된 복수의 재생용 공기 공급밸브들을 더 포함하고,상기 제어부는,상기 흡착 모드와 상기 재생 모드에 따라 상기 복수의 유로들을 선택적으로 개폐하도록 상기 복수의 재생용 공기 공급밸브들을 제어하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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11
외부 공기를 유입하여 가압하는 공기 압축기와;상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기가 통과하도록 형성되고 제1질소 흡착제가 구비된 제1공기실과, 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 냉각수가 통과하도록 형성된 제1워터 히팅 재킷을 포함하는 제1질소 흡착기와;상기 제1질소 흡착기와 병렬로 연결되고, 상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기가 통과하도록 형성되고 제2질소 흡착제가 구비된 제2공기실과, 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 냉각수가 통과하도록 형성된 제2워터 히팅 재킷을 포함하는 제2질소 흡착기와;상기 연료전지 스택의 공기 흡입유로와 상기 연료전지 스택의 공기 토출유로 사이에 설치되어, 상기 연료전지 스택에서 나온 공기의 열과 수분을 상기 제1,2질소 흡착기 중 어느 하나로부터 나온 산소농축 공기에 전달하는 가습부와;상기 공기 압축기의 압축기 토출유로에 설치되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 공기를 냉각 유체를 이용하여 냉각 제습시키는 프리 쿨러와;상기 공기 압축기의 압축기 토출유로에서 분기되어 상기 제1질소 흡착기에 연결되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기를 상기 제1질소 흡착기로 공급하는 제1흡착용 공기 공급유로와;상기 공기 압축기의 압축기 토출유로에서 분기되어 상기 제2질소 흡착기에 연결되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기를 상기 제2질소 흡착기로 공급하는 제2흡착용 공기 공급유로와;상기 제1질소 흡착기의 공기실과 상기 연료전지 스택의 공기 흡입유로를 연결하여, 상기 제1질소 흡착기에서 산소가 농축된 산소농축 공기를 상기 연료전지 스택으로 공급하기 위한 제1산소농축 공기 공급유로와;상기 제2질소 흡착기의 공기실과 상기 연료전지 스택의 공기 흡입유로를 연결하여, 상기 제2질소 흡착기에서 산소가 농축된 산소농축 공기를 상기 연료전지 스택으로 공급하기 위한 제2산소농축 공기 공급유로와;상기 연료전지 스택과 상기 제1질소 흡착기의 제1워터 히팅 재킷을 연결하여, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수의 열을 상기 제1질소 흡착기의 제1워터 히팅 재킷으로 전달하는 제1재생용 냉각수 유로와;상기 연료전지 스택과 상기 제2질소 흡착기의 제2워터 히팅 재킷을 연결하여, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수의 열을 상기 제2질소 흡착기의 제2워터 히팅 재킷으로 전달하는 제2재생용 냉각수 유로와;상기 제1질소 흡착기들의 제1워터 히팅 재킷과 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 제1워터 히팅 재킷에서 방열하고 나온 저온의 냉각수를 상기 연료전지 스택으로 다시 순환시키는 제1냉각수 순환유로와;상기 제2질소 흡착기들의 제2워터 히팅 재킷과 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 제2워터 히팅 재킷에서 방열하고 나온 저온의 냉각수를 상기 연료전지 스택으로 다시 순환시키는 제2냉각수 순환유로와;상기 제1흡착용 공기 공급유로와 별도로 형성되어, 외부 공기를 상기 제1질소 흡착기들의 제1공기실로 공급하는 제1재생용 공기 공급유로와;상기 제2흡착용 공기 공급유로와 별도로 형성되어, 외부 공기를 상기 제2질소 흡착기들의 제2공기실로 공급하는 제2재생용 공기 공급유로를 포함하고,상기 제1,2질소 흡착기 중 어느 하나로부터 나온 냉각수의 열을 상기 제1,2재생용 공기 공급유로로 유입되는 공기에 방열하기 위한 방열기와,상기 제1,2워터 히팅 재킷 중 어느 하나에서 나온 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 온도센서와,상기 제1,2워터 히팅 재킷 중 어느 하나에서 나온 냉각수가 상기 방열기를 바이패스하도록 형성된 방열기 바이패스 유로와,상기 방열기 바이패스 유로를 개폐하는 방열기 바이패스 밸브와,상기 냉각수 온도센서에서 감지된 온도에 따라 상기 방열기 바이패스 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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외부 공기를 유입하여 가압하는 공기 압축기와;상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기가 통과하도록 형성되고 제1질소 흡착제가 구비된 제1공기실과, 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 냉각수가 통과하도록 형성된 제1워터 히팅 재킷을 포함하는 제1질소 흡착기와;상기 제1질소 흡착기와 병렬로 연결되고, 상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기가 통과하도록 형성되고 제2질소 흡착제가 구비된 제2공기실과, 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 냉각수가 통과하도록 형성된 제2워터 히팅 재킷을 포함하는 제2질소 흡착기와;상기 연료전지 스택의 공기 흡입유로와 상기 연료전지 스택의 공기 토출유로 사이에 설치되어, 상기 연료전지 스택에서 나온 공기의 열과 수분을 상기 제1,2질소 흡착기 중 어느 하나로부터 나온 산소농축 공기에 전달하는 가습부와;상기 공기 압축기의 압축기 토출유로에 설치되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 공기를 냉각 유체를 이용하여 냉각 제습시키는 프리 쿨러와;상기 공기 압축기의 압축기 토출유로에서 분기되어 상기 제1질소 흡착기에 연결되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기를 상기 제1질소 흡착기로 공급하는 제1흡착용 공기 공급유로와;상기 공기 압축기의 압축기 토출유로에서 분기되어 상기 제2질소 흡착기에 연결되어, 상기 공기 압축기에서 가압된 고압의 공기를 상기 제2질소 흡착기로 공급하는 제2흡착용 공기 공급유로와;상기 제1질소 흡착기의 공기실과 상기 연료전지 스택의 공기 흡입유로를 연결하여, 상기 제1질소 흡착기에서 산소가 농축된 산소농축 공기를 상기 연료전지 스택으로 공급하기 위한 제1산소농축 공기 공급유로와;상기 제2질소 흡착기의 공기실과 상기 연료전지 스택의 공기 흡입유로를 연결하여, 상기 제2질소 흡착기에서 산소가 농축된 산소농축 공기를 상기 연료전지 스택으로 공급하기 위한 제2산소농축 공기 공급유로와;상기 연료전지 스택과 상기 제1질소 흡착기의 제1워터 히팅 재킷을 연결하여, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수의 열을 상기 제1질소 흡착기의 제1워터 히팅 재킷으로 전달하는 제1재생용 냉각수 유로와;상기 연료전지 스택과 상기 제2질소 흡착기의 제2워터 히팅 재킷을 연결하여, 상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수의 열을 상기 제2질소 흡착기의 제2워터 히팅 재킷으로 전달하는 제2재생용 냉각수 유로와;상기 제1질소 흡착기들의 제1워터 히팅 재킷과 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 제1워터 히팅 재킷에서 방열하고 나온 저온의 냉각수를 상기 연료전지 스택으로 다시 순환시키는 제1냉각수 순환유로와;상기 제2질소 흡착기들의 제2워터 히팅 재킷과 상기 연료전지 스택을 연결하여, 상기 제2워터 히팅 재킷에서 방열하고 나온 저온의 냉각수를 상기 연료전지 스택으로 다시 순환시키는 제2냉각수 순환유로와;상기 제1흡착용 공기 공급유로와 별도로 형성되어, 외부 공기를 상기 제1질소 흡착기들의 제1공기실로 공급하는 제1재생용 공기 공급유로와;상기 제2흡착용 공기 공급유로와 별도로 형성되어, 외부 공기를 상기 제2질소 흡착기들의 제2공기실로 공급하는 제2재생용 공기 공급유로를 포함하고,상기 제1,2질소 흡착기 중 어느 하나로부터 나온 냉각수의 열을 상기 제1,2재생용 공기 공급유로로 유입되는 공기에 방열하기 위한 방열기와,상기 연료전지 스택을 냉각시키고 나온 고온의 냉각수 중 적어도 일부가 상기 제1,2질소 흡착기를 바이패스하여 상기 방열기로 공급되도록 안내하는 질소 흡착기 바이패스 유로와,상기 질소 흡착기 바이패스 유로에 설치된 질소 흡착기 바이패스 밸브와,상기 연료전지 스택에서 토출된 냉각수의 온도를 측정하는 스택 토출냉각수 온도센서와,상기 스택 토출냉각수 온도센서에서 감지된 냉각수의 온도가 미리 설정된 목표 온도보다 설정값 이상 낮은 경우, 상기 질소 흡착기 바이패스 유로를 개방시키도록 상기 질소 흡착기 바이패스 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,상기 제1흡착용 공기 공급유로에 설치된 제1흡착용 공기 공급밸브와,상기 제2흡착용 공기 공급유로에 설치된 제2흡착용 공기 공급밸브와,상기 제1산소농축 공기 공급유로에 설치된 제1산소농축 공기 공급밸브와,상기 제2산소농축 공기 공급유로에 설치된 제2산소농축 공기 공급밸브와,상기 제1재생용 냉각수 유로에 설치된 제1재생용 냉각수 공급밸브와,상기 제2재생용 냉각수 유로에 설치된 제2재생용 냉각수 공급밸브와,상기 제1재생용 공기 공급유로에 설치된 제1재생용 공기 공급밸브와,상기 제2재생용 공기 공급유로에 설치된 제2재생용 공기 공급밸브와,상기 제1질소 흡착기가 흡착 모드이고 상기 제2질소 흡착기가 재생 모드일 때 상기 제1흡착용 공기 공급밸브, 상기 제1산소농축 공기 공급밸브, 상기 제2재생용 냉각수 공급밸브를 개방시키고, 상기 제2흡착용 공기 공급밸브, 상기 제2산소농축 공기 공급밸브, 상기 제1재생용 냉각수 공급밸브는 차폐시키며, 상기 제1질소 흡착기가 재생 모드이고 상기 제2질소 흡착기가 흡착 모드일 때 상기 제1흡착용 공기 공급밸브, 상기 제1산소농축 공기 공급밸브, 상기 제2재생용 냉각수 공급밸브를 차폐시키고, 상기 제2흡착용 공기 공급밸브, 상기 제2산소농축 공기 공급밸브, 상기 제1재생용 냉각수 공급밸브는 개방시키는 제어부를 더 포함하는 압력과 온도 변동 흡착 기술을 이용하여 산소가 농축된 공기를 공급받는 연료전지 시스템
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