고온 연료전지 시스템에 사용하기 위한 연료 가습기 조립체 document_id 1020117022486

[청구항 2] 제1항에 있어서,상기 가열된 물의 일부는 스팀을 포함하고; 상기 가습기 조립체는 물 히터로부터 상기 가열된 물과 공급수를 수령하며, 상기 공급수로부터 공기 및 휘발성 오염물을 제거하고 상기 스팀의 일부를 공급수로 응축하기 위해 상기 스팀을 가열된 물로부터 상기 공급수를 통과시키도록 적용된 공기분리기 컬럼을 포함하며; 상기 공기분리기 컬럼은 상기 연료 포화기 컬럼으로 상기 공기분리된 세척된 물을 배출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 공기분리된 물은 상기 연료전지 시스템으로부터 배출된 아노드 배기로부터 회수되는 물을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 4] 제2항에 있어서,상기 공기분리기 컬럼에 제공된 공급수는 상기 연료전지 시스템으로부터 배출된 캐소드 배기로부터 회수되는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 5] 제2항에 있어서,상기 스팀은 상기 공급수를 통과한 스팀을 버블링함으로써 상기 공기분리기 컬럼의 공급수를 통과하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼은 패킹된 컬럼과 트레이된 컬럼중 하나를 포함하고, 상기 연료 포화기 컬럼은 상기 연료와 상기 공기분리된 세척된 물 사이의 혼합 및 접촉을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼은 역류 패킹된 컬럼인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 8] 제6항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼은 상기 공기분리된 물이 연료 포화기 컬럼을 통해 하향 방향으로 흐르도록 상기 연료 포화기 컬럼의 상부에 상기 공기분리된 세척된 물을 수령하고, 상기 연료 포화기 컬럼은 상기 연료가 상기 상부를 향해 상향 방향으로 상기 연료 포화기 컬럼을 통해 흐르도록 상기 연료 포화기 컬럼의 바닥부에 상기 연료를 수령하며, 상기 가습된 연료는 상기 연료 포화기 컬럼의 상부로부터 배출되고, 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분은 연료 포화기 컬럼의 바닥부로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 캐소드 배기로부터의 열을 사용하여 상기 가습된 연료를 과열하기 위한 제2히터를 부가로 포함하고, 상기 캐소드 배기는 제2히터를 먼저 통과한 후 상기 물 히터를 통과하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 10] 제9항에 있어서,상기 가습된 연료의 미리 결정된 양을 상기 제2히터 주위로 바이패스시키기 위한 바이패스 라인을 부가로 포함하고, 상기 미리 결정된 양은 상기 제2히터에 의해 배출되어 상기 바이패스 라인에 의해 바이패스된 연료와 혼합되는 상기 과열된 가습된 연료의 온도에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 11] 제2항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼으로부터 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분을 재활용하기 위한 순환 펌프와, 상기 순환 펌프로부터 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분을 수령하도록 적용되고, 물 블로우다운 기술을 사용하여 상기 가습기 조립체로부터 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 미리 결정된 부분으로 비휘발성 오염물 및 용해고형물을 제거하도록 배치되는 물 블로우다운 조립체를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 12] 제11항에 있어서,상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 미리 결정된 부분은 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 1 내지 25% 사이를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 13] 제11항에 있어서,상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 전기 도전율을 측정하기 위한 도전율 측정 유니트와, 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 미리 결정된 전기 도전율을 유지하기 위해 상기 도전율 측정 유니트로부터의 상기 전기 도전율을 수령하며 상기 전기 도전율 측정에 기초하여 상기 물 블로우다운 기술의 기간 및 빈도를 제어하도록 배치되는 제어기를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 14] 제11항에 있어서,스케일 방지제를 부가로 포함하고, 상기 스케일 방지제는 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 용해고형물의 침전을 방지하기 위해 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분에 첨가되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 15] 제14항에 있어서,상기 스케일 방지제는 오가노포스파인 스케일 방지제를 포함하고, 상기 스케일 방지제는 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 상기 스케일 방지제의 미리 결정된 농도를 유지하기 위해 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분에 미리 결정된 비율로 첨가되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 16] 제1항에 있어서,상기 연료를 가습하는데 사용되는 상기 공기분리된 물의 제1부분의 양을 제어하기 위한 제어기를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 17] 제16항에 있어서,상기 제어기는 상기 연료 포화기 타워가 미리 결정된 오버헤드 온도를 갖도록 상기 연료 포화기 컬럼에 제공된 상기 공기분리된 세척된 물의 흐름율을 제어함으로써 사용되는 상기 물의 제1부분의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 18] 제16항에 있어서,상기 제어기는 상기 연료 포화기 컬럼으로부터 상기 물 히터로의 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 흐름율을 제어함으로써 상기 연료 포화기 컬럼에 제공되는 상기 공기분리된 세척된 물의 흐름율을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 19] 제18항에 있어서,상기 연료 포화기의 상기 미리 결정된 오버헤드 온도는 200 ℉ 이상이고, 상기 가습된 연료는 약 1.8의 스팀-탄소 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 20] 제2항에 있어서,상기 공기분리기 컬럼의 액체 레벨을 제어하기 위한 공기분리기 레벨 제어부재와, 상기 공기분리기 레벨 제어부재를 제어함으로써 상기 공기분리기 컬럼으로부터 상기 연료 포화기 컬럼으로의 상기 공기분리된 세척된 물의 흐름율을 제어하기 위한 제어기를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 21] 제2항에 있어서,상기 공기분리기 컬럼은 상기 스팀의 응축되지 않은 부분을 배출하고, 상기 가습기 조립체는 상기 응축되지 않은 스팀의 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브 부재 및 제한 오리피스중 하나를 부가로 포함하며, 상기 가습기 조립체는 상기 공기분리기 컬럼내의 압력을 제어함으로써 상기 공기분리된 세척된 물의 온도를 제어하기 위한 제어기를 부가로 포함하고, 상기 제어기는 상기 제어 밸브 부재 및 제한 오리피스중 하나를 제어함으로써 상기 공기분리기 컬럼내의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 22] 제2항에 있어서,상기 공기분리기 컬럼은 상기 스팀의 응축되지 않은 부분을 부가로 배출하고, 상기 응축되지 않은 스팀 부분은 상기 물 히터의 상류 또는 하류의 캐소드 배기와 혼합되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 23] 제2항에 있어서,상기 물 히터에 의해 발생된 가열된 물의 일부는 상기 가열된 물이 공기분리기와 물 히터중 하나를 통과하기 전에 상기 가열된 물로부터의 열 회수를 위해 고객에게 전달되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템에 사용하는 연료가습하기 위한가습기 조립체. [청구항 25] 제24항에 있어서,상기 가열된 물의 일부는 스팀을 포함하고; 상기 가습기 조립체는 물 히터로부터의 상기 가열된 물 및 공급수를 수령하며, 상기 공급수로부터 공기 및 휘발성 오염물을 제거하고 상기 스팀의 일부를 공급수에 응축하기 위해, 상기 스팀을 상기 가열된 물로부터 상기 공급수를 통과시키도록 배치되는 공기분리기 컬럼을 포함하며; 상기 공기분리기 컬럼은 상기 공기분리된 세척된물을연료포화기컬럼배출하는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 26] 제24항에 있어서,상기 아노드 배기로부터 물을 전달하고 상기 전달된 물을 상기 공기분리된 세척된 물의 일부로서 배출하기 위한물 전달조립체를부가포함하는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 27] 제22항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼은 패킹된 컬럼과 트레이된 컬럼중 하나를 포함하고, 상기 포화기 컬럼은 상기 연료와 상기 공기분리된 세척된물사이의혼합및접촉촉진시키는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 28] 제27항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼은 역류 패킹된컬럼인것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 29] 제27항에 있어서,상기 연료 포화기 컬럼은 상기 공기분리된 물이 연료 포화기 컬럼을 통해 하향 방향으로 흐르도록 상기 연료 포화기 컬럼의 상부에 상기 공기분리된 세척된 물을 수령하고, 상기 연료 포화기 컬럼은 상기 연료가 상기 상부를 향해 상향 방향으로 상기 연료 포화기 컬럼을 통해 흐르도록 상기 연료 포화기 컬럼의 바닥부에 상기 연료를 수령하며, 상기 가습된 연료는 상기 연료 포화기 컬럼의 상부로부터 배출되고, 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분은연료포화기컬럼의바닥부배출되는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 30] 제24항에 있어서,상기 가습기 조립체는 상기 캐소드 배기로부터의 열을 사용하여 상기 가습된 연료를 과열하기 위한 제2히터를 부가로 포함하고, 상기 캐소드 배기는 제2히터를 먼저 통과한후상기물히터통과하는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 31] 제30항에 있어서,상기 가습기 조립체는 상기 가습된 연료의 미리 결정된 양을 상기 제2히터 주위로 바이패스시키기 위한 바이패스 라인을 부가로 포함하고, 상기 미리 결정된 양은 상기 제2히터에 의해 배출되어 상기 바이패스 라인에 의해 바이패스된 연료와 혼합되는 상기 과열된 가습된 연료의 온도에 기초하여결정되는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 32] 제25항에 있어서,상기 가습기 조립체는 상기 연료 포화기 컬럼으로부터 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분을 재활용하기 위한 순환 펌프와, 상기 순환 펌프로부터 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분을 수령하도록 적용되고, 물 블로우다운 기술을 사용하여 상기 가습기 조립체로부터 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 미리 결정된 부분으로 비휘발성 오염물 및 용해고형물을 제거하도록 배치되는 물 블로우다운조립체를부가포함하는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 33] 제24항에 있어서,상기 가습기 조립체는 상기 연료 포화기 컬럼이 미리 결정된 오버헤드 온도를 갖도록 상기 연료 포화기 컬럼에 제공되는 공기분리된 세척된 물의 흐름율을 제어함으로써 상기 연료를 가습하는데 사용되는 상기 공기분리된 물의 제1부분의 양을 제어하기 위한제어기를부가포함하는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 34] 제33항에 있어서,상기 제어기는 상기 연료 포화기 컬럼으로부터 상기 물 히터로의 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분의 흐름율을 제어함으로써 상기 연료 포화기 컬럼에 제공되는 상기 공기분리된 세척된물의흐름율제어하는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 35] 제34항에 있어서,상기 연료 포화기의 상기 미리 결정된 온도는 200 ℉ 이상이며, 상기 가습된 연료는 약 1.8의 스팀-탄소비율갖는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 36] 제25항에 있어서,상기 가습기 조립체는 상기 공기분리기 컬럼의 액체 레벨을 제어하기 위한 공기분리기 레벨 제어부재와, 상기 공기분리기 레벨 제어부재를 제어함으로써 상기 공기분리기 컬럼으로부터 상기 연료 포화기 컬럼으로의 상기 공기분리된 세척된 물의 흐름율을 제어하기 위한제어기를부가포함하는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 37] 제25항에 있어서,상기 공기분리기 컬럼은 상기 스팀의 응축되지 않은 부분을 배출하고, 상기 가습기 조립체는 상기 응축되지 않은 스팀의 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브 부재 및 제한 오리피스중 하나를 부가로 포함하며, 상기 가습기 조립체는 상기 공기분리기 컬럼내의 압력을 제어함으로써 상기 공기분리된 세척된 물의 온도를 제어하기 위한 제어기를 부가로 포함하고, 상기 제어기는 상기 제어 밸브 부재 및 제한 오리피스중 하나를 제어함으로써상기공기분리기컬럼내의압력제어하는것을특징으로 하는연료전지 조립체. [청구항 38] 제25항에 있어서,상기 가습기 조립체의 공기분리기 컬럼은 상기 스팀의 응축되지 않은 부분을 부가로 배출하고, 상기 응축되지 않은 스팀 부분은상기물히터의상류또는하류의캐소드배기혼합되는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 39] 제25항에 있어서,상기 캐소드 배기로부터 물을 전달하고 상기 전달된 물을 가습기 조립체로의 공급수로서 배출하기 위한물 전달조립체를부가포함하는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 40] 제39항에 있어서,상기 물 전달 조립체는 캐소드 배기로부터 물을 전달하고 전달된 물을 상기 가습기 조립체로의 공급수로서 배출하고, 상기 캐소드에 의해 배출된 캐소드 배기는 가습기 조립체를 먼저 통과한후상기물전달 조립체통과하는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 61] 제1항에 따른 연료전지 시스템에 사용하기 위한 가습기 조립체에 있어서,연료 포화기는 공급수를 수령하고, 물 히터에서 재활용되는 물로서 사용하기 위해 상기 공급수 및 공기분리된 세척된 물의 제2부분을 배출하도록 적용되며, 상기 공급수는 공기분리된 세척된물의제2부분혼합되는것을특징으로 하는가습기 조립체. [청구항 62] 제61항에 있어서,상기 공급수는 아노드 배기로부터 전달되는 물과 외부에서 공기분리된 세척된물중하나포함하는것을특징으로 하는가습기 조립체. [청구항 63] 제24항에 있어서,상기 연료 포화기는 공급수를 수령하고, 상기 물 히터에 재활용되는 물로서 사용하기 위해 상기 공급수를 상기 공기분리된 세척된 물의 제2부분을 배출하도록 적용되며, 상기 공급수는 상기 공기분리된 세척된물의제2부분혼합되는것을특징으로 하는연료전지 시스템. [청구항 64] 제63항에 있어서,상기 공급수는 아노드 배기로부터 전달되는 물과 외부에서 공기분리된 세척된물중하나포함하는것을특징으로 하는연료전지 시스템.