KR100784444B1 - 스택 면압장치 - Google Patents

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KR100784444B1
KR100784444B1 KR1020060137686A KR20060137686A KR100784444B1 KR 100784444 B1 KR100784444 B1 KR 100784444B1 KR 1020060137686 A KR1020060137686 A KR 1020060137686A KR 20060137686 A KR20060137686 A KR 20060137686A KR 100784444 B1 KR100784444 B1 KR 100784444B1
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hydraulic
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강동우
장인갑
박종승
이태원
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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 스택 면압장치에 관한 것으로서, 상면에 스택이 적재되는 베이스와, 상기 스택을 가압하도록 상기 스택의 상측에 설치되는 판상의 면압판과, 그 상단부가 상기 면압판의 가장자리부를 관통하여 돌출되도록 상기 베이스에 수직으로 설치되는 복수의 수직빔을 포함하는 스택 면압장치로서, 상기 각 수직빔의 상측부에는 나사부가 형성되고, 상기 나사부에는 상기 면압판의 상면 및 하면에 접하여 너트가 체결되며, 상기 면압판의 상면에 유압실린더의 헤더가 결합될 수 있는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 스택에 면압을 공급하는 유압장치부가 스택체결부로부터 착탈이 가능함으로써 유압실린더를 이용하여 스택에 면압을 공급할 수 있는 효과가 있다.
용융탄산염, 연료전지, 스택, 면압, 스프링박스, 로드셀, 냉각장치

Description

스택 면압장치{Fastener for stack}
도 1은 본 발명에 따른 스택 면압장치의 일부가 분해된 상태를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수직빔의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연결빔의 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스택 면압장치의 작동 전 상태를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스택 면압장치의 작동 후 상태를 나타내는 구성도이다.
도 6은 상기 도 1의 "A" 영역을 확대한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 냉각장치에 형성된 유로의 제2실시예를 보인 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 냉각장치에 형성된 유로의 제3실시예를 보인 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 냉각장치와 로드셀의 다른 결합예를 보인 단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 스택 면압장치 S: 스택
100: 스택체결부 110: 베이스
111: 받침다리 112: 스프링박스
120: 수직빔 121a,121b: 나사
122: 너트 123: 탭
130: 면압판 131: 수직빔설치홀
132: 결합홈 200: 유압장치부
210: 연결빔 211: 나사
212: 너트 213: 수직빔삽입홈
214: 암나사부 220: 유압판
221: 연결빔설치홀 222: 실린더결합홀
223: 착탈고리 230: 유압실린더
231: 유압실린더 헤더 232: 면압판결합홀
233: 체결수단 300: 로드셀
310: 수직빔결합부 400: 냉각장치
410: 수직빔결합부 420: 유입관
430: 유출관 440: 유로
450: 볼트부
본 발명은 용융탄산염 연료전지의 스택 면압장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스택체결부의 상부에 착탈이 가능한 유압장치부를 설치하며 수직빔의 하부에 로드셀 및 냉각장치를 설치함으로써, 유압실린더를 이용하여 면압을 공급할 수 있으며, 스택의 변화 및 면압의 변화를 지속적으로 관찰할 수 있는 효과가 있는 스택 면압장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연료전지(Fuel Cell)는 반응물의 산화, 환원에 의한 화학에너지를 전기에너지로 바꾸어주는 발전장치로써, 기존의 다른 화학에너지와는 달리 부산물로 배출되는 것이 오직 물(H20)뿐이여서 공해 및 소음이 거의 없으며 반응이 간단하여 차세대 대체 에너지로 각광 받고 있다.
특히, 연료전지 중에서 용융탄산염 연료전지(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell)는 탄산염의 용융물을 전해질로 사용하여 작동온도가 600℃ 이상이기 때문에 전기화학 반응의 속도가 빨라 저온형 연료전지와는 달리 백금 등의 귀금속 촉매가 필요하지 않으며, 전기와 고온의 배열을 함께 이용할 경우 80% 이상의 열효율을 기대할 수 있어 석탄 가스화에 의한 복합 열병합 발전이 가능하다.
용융탄산염 연료전지의 단위셀(Unit cell)은 전기화학 반응이 일어나는 연료극(anode)과 산소극(cathode), 연료가스와 산화제가스의 유로를 형성하는 분리판, 전하를 포집하는 집전판과, 적층의 편의를 위해 시트의 형태로 제작되는 전해질판, 용융된 탄산염을 수용하는 매트릭스로 구성된다. 용융탄산염 연료전지는 연료극으로 연료가스를 공급하고 산소극으로 산화제가스를 공급하면 각각의 전극에서 전기화학반응이 발생하여 직류전력을 얻을 수 있다.
이러한 단위셀의 전압은 정격 방전시에 약 0.8~1.2V로 낮기 때문에, 실제 발전에서는 기본 구성인 단위셀을 다수개 적층하여 전압을 높이고, 셀 면적을 증가시켜 고출력화를 달성하게 된다. 이렇게 단위셀을 여러단 적층한 것을 스택(stack)이라 한다.
이러한 스택은 전술한 바와 같이 다수개의 단위셀을 적층시킨 상태이기 때문에, 단위셀 간에 틈새가 형성되면 내부저항이 발생되어 전기적인 흐름이 원활하지 못한 문제점이 있었다. 이에 따라, 스택은 면압장치에 의해 단위셀들 간에 접촉력을 증대시켜 내부저항을 줄이고 전기적인 흐름이 원활하도록 면압이 제공된다.
그러나, 종래의 스택 면압장치는 스택의 상부에 유압실린더가 고정되도록 설치되기 때문에, 스택의 운전온도인 600℃ 이상의 고온에서는 유압실린더가 버티지 못하여 스택 면압장치의 제품수명이 짧아지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 스택 면압장치는 스택에 면압이 공급된 이후에 단순히 상, 하판의 사이에 스택이 체결된 상태이기 때문에, 스택의 높이에 변화가 발생하였을 경우에는 유연하게 대처할 수가 없는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 스택 면압장치는 스택의 변화 및 면압의 변화를 관찰할 수가 없기 때문에, 스택에 가해지는 면압의 크기를 조절할 수가 없는 문제가 있었다. 구체적으로, 종래의 스택 면압장치는 스택의 변화를 관찰할 수가 없기 때문에, 스택에 가해지는 면압의 크기가 큰 경우에는 스택에 무리가 가서 각각의 단위셀이 망가지거나, 면압의 크기가 작은 경우에는 단위셀 간의 접촉력을 증가시키지 못하여 전기적인 흐름이 원활하지 못하여 전압이 온전히 공급되지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 스택에 면압을 공급하는 유압장치부가 스택체결부로부터 착탈이 가능함으로써, 유압실린더를 이용하여 스택에 면압을 공급하는 스택 면압장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 베이스에 스프링박스를 설치함으로써, 스택에 공급되는 면압으로부터 완충작용이 가능하여 높이 변화 및 면압의 변화에 유연성을 제공하여 일정한 면압이 스택에 유지될 수 있는 스택 면압장치를 제공함에 있다.
이에 더하여, 본 발명의 다른 목적은 스택의 운전 중에 각 수직빔에 걸리는 하중을 확인할 수 있도록 로드셀 및 냉각장치를 설치함으로써, 600℃ 이상의 고온에서도 스택의 변화 및 면압의 변화를 지속적으로 관찰할 수 있는 스택 면압장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 구현하기 위하여 본 발명의 스택 면압장치는 상면에 스택이 적재되는 베이스와, 상기 스택을 가압하도록 상기 스택의 상측에 설치되는 판상의 면압판과, 그 상단부가 상기 면압판의 가장자리부를 관통하여 돌출되도록 상기 베이스에 수직으로 설치되는 복수의 수직빔을 포함하는 스택 면압장치로서, 상기 각 수직빔의 상측부에는 나사부가 형성되고, 상기 나사부에는 상기 면압판의 상면 및 하면에 접하여 너트가 체결되며, 상기 면압판의 상면에 유압실린더의 헤더가 결합될 수 있는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 유압실린더가 설치되는 유압판 및 하부에 수직빔삽입홈이 형성되어 상기 수직빔의 나사부에 체결되는 연결빔을 더 포함하며, 상기 유압판은 상기 연결빔에 의하여 상기 면압판의 상측에 설치되며, 상기 유압실린더의 헤더가 체결부재에 의해 상기 면압판의 결합홈에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 베이스의 스택이 적재되는 상면부에 스프링박스가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 수직빔의 하단부는 로드셀에 의하여 결합 지지되어 수직빔에 걸리는 하중을 측정할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수직빔의 하단부 상에서 상기 로드셀의 상측으로 설치되는 냉각장치가 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 냉각장치는 하부가 막힌 수직빔결합부를 지녀 상기 수직빔의 하단부가 체결되고 그 하부에 연장 형성된 볼트부에 의하여 상기 로드셀에 체결되는 것 을 특징으로 할 수 있다.
아래에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제공한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공하는 것이고, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 9는 본 발명에 따른 스택 면압장치를 보인 것으로, 도 1은 스택 면압장치의 일부가 분해된 구성도이며, 도 2는 수직빔의 개략도이며, 도 3은 연결빔의 일부 단면도이다. 또한, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 유압장치부의 작동 전, 후 상태를 나타내는 구성도이며, 도 6은 상기 도 1의 일부 영역을 확대한 일부단면도이다. 또한, 도 7 및 도 8은 냉각장치에 형성된 유로의 다양한 실시예를 보인 단면도이며, 도 9는 냉각장치와 로드셀의 다른 결합예를 보인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스택 면압장치(1)는 크게 스택(S)이 배치되는 스택체결부(100)와, 상기 스택체결부(100)에 면압을 가하는 유압장치부(200)로 구성된다.
스택체결부(100)는 스택(S)이 배치되어 고정되는 장치로써, 상부에 스택(S)이 배치되는 베이스(110)와, 상기 베이스(110)에 설치되는 복수의 수직빔(120)과, 상기 수직빔(120)의 상단이 돌출되도록 상기 수직빔(120)에 설치되는 면압판(130)으로 구성된다.
베이스(110)는 스택(S)을 지지할 수 있도록 금속재와 같이 중량감이 있는 재료를 이용하여 원통형상으로 제조된다. 이러한 베이스(110)의 하부에는 나사 결합되어 베이스(110)의 평형을 조절할 수 있는 4개의 받침다리(111)가 구비된다.
베이스(110)의 상부에는 탄성적으로 출몰되는 스프링박스(112)가 더 설치될 수 있다. 스프링박스(112)는 스택(S)과 유사한 크기로 제조되어 스택(S)에 일정한 면압을 공급한다. 구체적으로, 스프링박스(112)는 통상적으로 베이스(110)의 상부에 돌출된 상태를 유지하며, 상부에 스택(S)이 배치되어 면압이 공급되면 스택(S)에 가해지는 면압을 흡수하여 높이 변화에 유연성을 제공하므로 스택(S)의 변화에 상관없이 일정한 면압을 공급할 수 있다.
수직빔(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상, 하측에 나사(121a,121b)가 형성된 봉 형상으로 제조된다. 이러한 수직빔(120)은 스택(S)이 배치되는 베이스(110) 상면에 수직으로 다수개가 대칭되도록 설치될 수 있으며, 바람직하게는 4개가 설치된다. 여기서, 수직빔(120)의 하단은 베이스(110)의 내측에 나사 결합되어 설치된다. 수직빔(120)의 상측에 형성된 나사(121a)에는 너트(122)가 결합되는데 이는 하기에서 설명될 면압판(130)을 고정시키기 위함이다. 상기 너트(122)는 상기 면압판(130)이 수직빔(120)에 설치되었을 때 면압판(130)의 상, 하측에 위치되도록 각 수직빔(120)에 상하 2개씩 체결되며, 필요에 따라서는 면압판(130)의 상 측이나 하측에 추가로 더 체결될 수도 있다.
여기서, 수직빔(120)의 중앙영역에는 체결용 탭(123)이 더 형성될 수 있다. 탭(123)은 도 2의 확대 도시한 영역(B-B선 단면도)에서와 같이, 상기 너트(122)의 체결을 용이하게 할 수 있도록 수직빔(120)의 중앙영역에 양측이 일부 절단된 형상을 갖는다. 따라서, 수직빔(120)을 베이스(110)에 착탈할 경우에는 탭(123)에 스패너 등을 이용하면 용이하게 설치할 수 있다.
면압판(130)은 사각판상으로 수직빔(120)에 설치되어 스택(S)의 상부에 배치된다. 구체적으로, 면압판(130)은 수직빔(120)과 대응되는 4개의 영역에 각각 수직빔설치홀(131)이 형성되어 상기 수직빔(120)이 수직빔설치홀(131)을 관통하여 수직빔(120)의 상단이 면압판(130)의 상부로 돌출되도록 설치된다. 이때, 면압판(130)은 스택(S)에 평행한 상태를 유지하며 전술한 바와 같이 수직빔(120)에 결합된 너트(122)에 의해 걸쳐지도록 설치된다. 이러한 면압판(130)의 중앙영역에는 하기에서 설명될 유압실린더 헤더(231)와 결합되기 위한 결합홈(132)이 더 형성된다.
상기와 같이 구성된 스택체결부(100)의 상부에는 상기 면압판(130)을 통해 스택(S)에 면압을 공급하는 유압장치부(200)가 설치된다. 유압장치부(200)는 상기 수직빔(120)의 상단에 결합되는 연결빔(210)과, 상기 연결빔(210)에 설치되는 유압판(220)과, 상기 유압판(220)에 설치되며 하부는 상기 면압판(130)에 체결 가능하도록 설치되는 유압실린더(230)를 포함한다.
연결빔(210)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상측에 나사(211)가 형성되며 하측에는 수직빔삽입홈(213)이 형성된 봉 형상으로 제조되어, 상기 수직빔(120)에 대응되도록 설치된다. 구체적으로 연결빔(210)의 상측은 상기 수직빔(120)과 유사한 크기를 가지며, 하측은 확경되어 상기 수직빔(120)이 삽입되도록 수직빔(120)의 둘레보다 크게 형성된다. 연결빔(210)의 상측에 형성된 나사(211)에는 너트(212)가 결합되는데 이는 하기에서 설명될 유압판(220)을 고정시키기 위함이다. 상기 너트(212)는 상기 유압판(220)이 연결빔(210)에 설치되었을 때 이를 고정시키도록 각 연결빔(210)에 2개씩 설치되어 유압판(220)의 상, 하측에서 밀착 결합된다. 또한, 수직빔삽입홈(213)의 내측에는 암나사선(214)이 형성되어 상기 수직빔(120)의 상측 나사(121a)와 나사 결합된다.
유압판(220)은 연결빔(210)과 대응되는 4개의 영역에 연결빔설치홀(221)이 형성되어, 전술한 바와 같이 너트(212)에 의해 연결빔(210)과 결합된다. 이러한 유압판(220)의 중앙영역에는 하기에서 설명될 유압실린더(230)가 설치되는 실린더설치홀(222)이 더 형성된다. 또한, 유압판(220)의 상부 양측에는 크레인을 이용하여 유압판(220) 및 유압실린더(230)를 들어낼 수 있도록 착탈고리(223)가 형성되어 있다.
유압실린더(230)는 상기 면압판(130)에 착탈 가능하도록 체결되어 스택(S)에 면압을 공급하기 위한 것으로, 상기 유압판(220)에 중앙영역이 장착된다. 이러한 유압실린더(230)의 하부에는 유압실린더 헤더(231)가 형성되어 상기 면압판(130)에 체결 가능하도록 설치된다. 즉, 유압실런더 헤더(231)의 둘레에는 면압판(130)에 형성된 결합홈(132)에 대응되는 면압판결합홀(232)이 형성되어, 체결부재(233)에 의해 상호 체결된다. 여기서, 체결수단(233)은 부분나사를 이용하는 것이 바람직하다.
도 4 및 도 5에서는 유압장치부(200)의 작동상태를 도시한 구성도를 보이고 있다. 도 4는 스택(S)에 면압이 제공되는 과정을 나타낸 것으로, 스택(S)에 면압이 가해지면 면압판(130)이 스택(S)을 향하여(화살표 방향) 이동하는 것이 가능하도록 너트(122)를 각 수직빔(120)상에서 면압판(130)으로부터 충분히 이격시켜 체결해 둔다. 일정시간동안 스택(S)에 면압이 공급되어 압축이 이루어지면 도 5에서와 같이, 너트(122)를 면압판(130)의 상, 하측에 밀착 결합하여 면압판(130)을 고정시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스택 면압장치의 작동이 끝나면, 상기 유압장치부(200)는 제거된다. 먼저, 유압장치부(200)는 복수개의 체결부재(233) 및 유압판(220)의 상부에 설치되는 각각의 너트(212)가 제거된다. 이때, 유압장치부(200)는 착탈고리(223)에 크레인과 같은 장비를 연결하여 유압판(220), 유압실린더(230) 및 유압실린더 헤더(231)가 제거된다. 이후, 수직빔(120)에 결합된 4개의 연결빔(210)을 제거하면 유압장치부(200)의 제거가 완료된다.
본 발명에 따른 스택 면압장치(1)에는 로드셀(300)과 냉각장치(400)가 더 설 치될 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 로드셀(300)은 베이스(110) 내측에 설치된 각각의 수직빔(120) 하부에 설치되어 스택(S)에 가해지는 하중의 변화량을 측정한다. 로드셀(300)은 중앙영역에 수직빔결합부(310)가 형성되어 상기 수직빔(120)의 하단부에 형성된 나사(121b)와 상호 결합된다. 이러한 로드셀(300)은 스택(S)의 운전 중에 수직빔(120)에 걸리는 하중을 보여줌으로써 스택(S)의 변화 및 면압의 변화를 지속적으로 관찰할 수 있는 효과가 있다.
냉각장치(400)는 수직빔(120)의 하단부 상에서 상기 로드셀(300)의 상측에 각각 설치되어 주위의 온도를 미리 정해진 설정온도로 냉각한다. 냉각장치(400)는 로드셀(300)과 마찬가지로 중앙영역에 수직빔결합부(410)가 형성되어 수직빔(120)에 형성된 나사(121b)와 상호 결합되며, 이후 용접을 통해 완전히 부착된다. 이러한 냉각장치(400)는 상기 로드셀(300)이 스택(S)의 운전온도인 600℃ 이상의 고온에서 작동이 불가능하기 때문에 로드셀(300)의 주변 온도를 낮추기 위하여 설치된다.
냉각장치(400)는 도 6에서와 같이, 양측에 냉각수(미도시)가 유입, 배출되는 유입관(420) 및 유출관(430)이 형성되며, 상기 유입관(420)과 유출관(430)을 연결하는 유로(440)가 내측에 형성된다. 냉각수는 유입관(420)을 통해 지그재그로 형성된 유로(440)를 거쳐 유출관(430)으로 빠져나오면서 수직빔(120)의 온도와 주위온도를 낮춘다. 여기서, 유로(440)는 다양한 방법으로 제조될 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시한 것과 같이, 유로(440)는 냉각장치(400)의 내측에서부터 외측으로 순회하도록 설치되거나, 하측에서부터 상측으로 순회하도록 설치될 수도 있으며, 바람직하게는 도 6에서와 같이 수직빔(120)에 직접 접촉되어 순회되도록 설치된다. 상기와 같이 유로(440)가 수직빔(120)에 직접 접촉되도록 설치되면 냉각 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 9에서는 냉각장치(400)와 로드셀(300)의 다른 결합예를 보인 것이다. 상기 도면에서와 같이, 냉각장치(400)의 중앙영역에는 하부가 막힌 수직빔결합부(410a)가 형성되며, 그 하부로는 볼트부(450)가 연장 형성되어 로드셀(300)에 결합될 수 있게 한다. 또한, 로드셀(300)의 중앙영역에는 상기 볼트부(450)에 대응되는 수직빔결합부(310a)가 설치되어 상기 냉각장치(400)와 로드셀(300)은 직접 나사 결합이 가능하다. 이와 같이, 냉각장치(400) 및 로드셀(300)이 직접 결합되면 별도의 용접없이 용이하게 냉각장치(400)를 결합할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스택 면압장치는 스택에 면압을 공급하는 유압장치부가 스택체결부로부터 착탈이 가능함으로써 유압실린더를 이용하여 스택에 면압을 공급할 수 있는 효과가 있으며, 베이스에 스프링박스를 설치함으로써 스택에 공급되는 면압으로부터 완충작용이 가능하여 높이 변화 및 면압의 변화에 유연성을 제공하여 일정한 면압이 스택에 유지되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 스택 면압장치는 스택의 운전 중에 각 수직빔에 걸리는 하중을 확인할 수 있도록 로드셀 및 로드셀의 주위에 냉각장치를 설치함으로써, 600℃ 이상의 고온에서도 스택의 변화 및 면압의 변화를 지속적으로 관찰할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 상면에 스택(S)이 적재되는 베이스(110)와, 상기 스택(S)을 가압하도록 상기 스택(S)의 상측에 설치되는 판상의 면압판(130)과, 그 상단부가 상기 면압판(130)의 가장자리부를 관통하여 돌출되도록 상기 베이스(110)에 수직으로 설치되는 복수의 수직빔(120)을 포함하는 스택 면압장치로서,
    상기 각 수직빔(120)의 상측부에는 나사부가 형성되고, 상기 나사부에는 상기 면압판(130)의 상면 및 하면에 접하여 너트(122)가 체결되며,
    상기 면압판(130)의 상면에 유압실린더(230)의 헤더가 결합될 수 있는 결합홈(132)이 형성된 것을 특징으로 하는 스택 면압장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    유압실린더(230)가 설치되는 유압판(220) 및 하부에 수직빔삽입홈(213)이 형성되어 상기 수직빔(120)의 나사부에 체결되는 연결빔(210)을 더 포함하며,
    상기 유압판(220)은 상기 연결빔(210)에 의하여 상기 면압판(130)의 상측에 설치되며,
    상기 유압실린더(230)의 헤더가 체결부재(233)에 의해 상기 면압판(130)의 결합홈(132)에 결합되는 것을 특징으로 하는 스택 면압장치.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스(110)의 스택(S)이 적재되는 상면부에 스프링박스(112)가 장착되는 것을 특징으로 하는 스택 면압장치.
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수직빔(120)의 하단부는 로드셀(300)에 의하여 결합 지지되어 수직빔(120)에 걸리는 하중을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 스택 면압장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수직빔(120)의 하단부 상에서 상기 로드셀(300)의 상측으로 설치되는 냉각장치(400)가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스택 면압장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 냉각장치(400)는 하부가 막힌 수직빔결합부(410a)를 지녀 상기 수직빔(120)의 하단부가 체결되고 그 하부에 연장 형성된 볼트부(450)에 의하여 상기 로드셀(300)에 체결되는 것을 특징으로 하는 스택 면압장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011074892A2 (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 부산대학교 산학협력단 생물 전기화 장치
KR101102177B1 (ko) 2009-08-13 2012-01-02 두산중공업 주식회사 연료전지의 면압제어장치
KR20160024267A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 한국과학기술원 전지용 하이브리드 타이로드
WO2022169191A1 (ko) * 2021-02-02 2022-08-11 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 극판 스프레딩 장치

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5219441B2 (ja) * 2007-09-13 2013-06-26 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 燃料電池システム
US8574320B2 (en) * 2009-06-08 2013-11-05 GM Global Technology Operations LLC Press apparatus
KR200465877Y1 (ko) 2010-12-23 2013-03-18 주식회사 경동나비엔 Pem 연료전지의 스택 체결구조
CN102161155B (zh) * 2011-01-21 2013-01-09 富泰华工业(深圳)有限公司 压合治具
WO2013102387A1 (zh) * 2012-01-04 2013-07-11 Cui Ji 用于氧化还原液流电池组装的压紧机构
CN103199295A (zh) * 2012-01-04 2013-07-10 崔骥 用于氧化还原液流电池组装的压紧机构
CN103662167B (zh) * 2013-12-10 2015-07-22 浙江理工大学 电动汽车电池组抓取器
KR101836251B1 (ko) * 2015-07-31 2018-03-08 현대자동차 주식회사 연료전지 스택 조립 장치
US10862155B2 (en) 2016-04-29 2020-12-08 Fuelcell Energy, Inc. Modular enclosures for fuel cell stacks that allow for individual installation and replacement of a fuel cell stack in the field
US20180375128A1 (en) * 2017-06-27 2018-12-27 Primus Power Corporation Flow battery stack compression assembly
CN112018419B (zh) * 2020-09-01 2023-05-30 深圳市奔美程科技有限公司 一种阳极支撑质子导体电解质氧化物电池烧结加工设备
CN114069006B (zh) * 2021-10-29 2023-10-20 中广核研究院有限公司 电堆装配装置
CN114408253B (zh) * 2022-03-18 2024-01-26 广药王老吉(毕节)产业有限公司 一种方便调整物体包装角度的机械自动化包装机
CN115275301B (zh) * 2022-08-08 2023-07-14 浙江海盐力源环保科技股份有限公司 一种带拉杆紧固的燃料电池电堆结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010056024A (ko) * 1999-12-14 2001-07-04 윤영석 연료전지 스택 체결장치의 단열구조
KR100332303B1 (ko) 1999-08-17 2002-04-12 이종훈 연료전지의 스택 체결장치
KR20050027696A (ko) * 2003-09-16 2005-03-21 현대자동차주식회사 연료 전지스택 체결장치
JP2006147501A (ja) 2004-11-25 2006-06-08 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の面圧調整装置及び方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1239652A (en) * 1914-10-01 1917-09-11 Henry Alexander Wickham Press-mold.
US1557881A (en) * 1924-09-10 1925-10-20 Morris E Rogers Bale
JPS58128674A (ja) * 1982-01-27 1983-08-01 Hitachi Ltd 燃料電池
JPS60113955U (ja) * 1984-01-10 1985-08-01 株式会社 富士電機総合研究所 燃料電池
JPH0782875B2 (ja) * 1988-02-05 1995-09-06 株式会社日立製作所 燃料電池
US5009968A (en) 1989-09-08 1991-04-23 International Fuel Cells Corporation Fuel cell end plate structure
US5347919A (en) * 1993-06-16 1994-09-20 Nordberg Henry T Tractive tire compactor
JP3261521B2 (ja) * 1996-07-19 2002-03-04 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム技術研究組合 燃料電池
JPH10261426A (ja) * 1997-03-17 1998-09-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料電池スタックのブロック構造
JPH1197054A (ja) * 1997-09-22 1999-04-09 Sanyo Electric Co Ltd 積層体の締付構造及び締付方法
US6413665B1 (en) 2000-08-31 2002-07-02 Fuelcell Energy, Inc. Fuel cell stack compression system
JP4639583B2 (ja) * 2003-03-06 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP2005142042A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池スタックおよびその締付方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100332303B1 (ko) 1999-08-17 2002-04-12 이종훈 연료전지의 스택 체결장치
KR20010056024A (ko) * 1999-12-14 2001-07-04 윤영석 연료전지 스택 체결장치의 단열구조
KR20050027696A (ko) * 2003-09-16 2005-03-21 현대자동차주식회사 연료 전지스택 체결장치
JP2006147501A (ja) 2004-11-25 2006-06-08 Honda Motor Co Ltd 燃料電池の面圧調整装置及び方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101102177B1 (ko) 2009-08-13 2012-01-02 두산중공업 주식회사 연료전지의 면압제어장치
WO2011074892A2 (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 부산대학교 산학협력단 생물 전기화 장치
WO2011074892A3 (ko) * 2009-12-17 2011-11-03 부산대학교 산학협력단 생물 전기화 장치
KR20160024267A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 한국과학기술원 전지용 하이브리드 타이로드
KR101688787B1 (ko) 2014-08-25 2016-12-23 한국과학기술원 전지용 하이브리드 타이로드
WO2022169191A1 (ko) * 2021-02-02 2022-08-11 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 극판 스프레딩 장치

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Publication number Publication date
JP5084494B2 (ja) 2012-11-28
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US7464641B2 (en) 2008-12-16

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