KR102282449B1

KR102282449B1 - 연료전지 케이스

Info

Publication number: KR102282449B1
Application number: KR1020190088343A
Authority: KR
Inventors: 이형섭
Original assignee: 이형섭
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-07-28
Also published as: KR20210011199A

Abstract

본 발명은 연료전지 케이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지를 외부에 설치할 때 연료전지 전용 케이스를 형성하되, 가스검출기와 방수가 됨을 물론, 화재방지가 될 수 있도록 하여 안전한 연료전지케이스에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 연료전지 케이스는 연료전지 전용 케이스가 제공되므로, 신뢰성 있게 보관될 수 있고, 적어도 2개의 연료전지를 병렬보관할 수 있고, 화재 등의 발생시에도 내부 소화시스템에 의해서 안전하며, 전면과 상부가 완전히 개방되기 때문에 수리가 편리한 등의 효과가 발생한다.

Description

연료전지 케이스{FUEL CELL CASE}

본 발명은 연료전지 케이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지를 외부에 설치할 때 연료전지 전용 케이스를 형성하되, 가스검출기와 방수가 됨을 물론, 화재방지가 될 수 있도록 하여 안전한 연료전지케이스에 관한 것이다.

연료전지(燃料電池, Fuel Cell)란 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 이 화학 반응은 촉매층내에서 촉매에 의하여 이루어지며 일반적으로 연료가 계속적으로 공급되는 한 지속적으로 발전이 가능하다.

상기 연료전지에는 연료전지 스택(Stack)이 형성되는데, 연료전지 스택은 연료전지 시스템의 여러 구성요소들 중에서 수소와 산소가 전기화학적으로 반응하여 전기 에너지를 발생시키는 발전 구성요소이다.

이러한 연료전지 스택은 전기 에너지를 발생시키는 최소의 단위로서 단위 전지를 구비하며, 이런 수 개 또는 수십 개의 단위 전지들이 직렬로 적층되는 구성을 갖는다.

상기 단위 전지는 막전극 접합체(MEA ; Membrane Electrode Assembly)와, 이런 막전극 접합체의 양쪽 면에 각각 접하는 연료전지 분리판들로 이루어진다.

상기 막전극 접합체는 수소 이온만을 선택적으로 통과시키는 고분자 전해질막을 구비하고, 이런 고분자 전해질막의 양쪽 면에 애노드 전극과 캐소드 전극이 접합된다.

상기 연료전지 분리판은 막전극 접합체의 해당하는 면에 반응가스인 연료 가스 또는 산화제 가스를 공급하면서, 잉여가스와 반응 생성물을 외부로 배출시키기 위한 반응가스 유로가 형성된다.

이러한 반응가스 유로는 별도의 구성요소로서 제작된 후에 연료전지 분리판에 부착될 수도 있지만, 일반적으로 연료전지 분리판의 일면에 홈과 같은 채널로 형성된다. 즉, 캐소드 분리판에는 막전극 접합체를 향하는 면에 산화제 가스 유로가 형성되고, 이런산화제 가스 유로로 산소를 함유하는 산화제 가스(일명 "환원 가스"라고도 함)가 유입된다.

애노드 분리판에는 막전극 접합체를 향하는 면에 연료 가스 유로가 형성되고, 이런 연료 가스 유로로 수소를 함유하는 연료 가스가 유입된다.

상기 연료전지 스택은 수소와 산소가 전기화학적으로 반응하는 과정에서 전기 에너지와 함께 내부 반응열이 발생되는데, 이와 같은 반응열을 원활하게 배출하기 위해서 1개 내지 3개 정도의 단위 전지마다 반응열을 회수하는 냉각부가 설치되는 것이 바람직하다. 연료전지 스택은 냉각부를 구성하는 방법으로서 산화제 가스 유로 또는 연료 가스 유로가 형성되지 않은 연료전지 분리판의 배면에 냉각매체가 유동할 수 있는 냉각유로를 형성하고, 이런 냉각 유로를 갖는 면끼리 상호 포개지도록 연료전지 분리판들을 적층하는 방식이 있다.

그러나, 종래의 연료전지는 건물의 지하나 옥상에 설치하는데, 외부에 설치할 경우 별도의 케이스가 없어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 연료전지를 보관하기에 적합하지 않은 환경에 노출된다.

(2) 연료전지를 다수개 보관할 경우에 화재 등의 위험에 노출된다.

(3) 아무렇게나 보관하게 되면 정비가 어려워서 정비에 많은 인력이 소모된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 본 발명은 사각박스형태로 형성되되, 상단과 전면이 개방된 몸체부와;

상기 몸체부의 후방상단에 힌지로 고정되어 수직하게 상승하는 후방수직부이 형성되고, 상기 후방수직부의 끝단에는 전방으로 경사진 경사부가 형성되며, 상기 경사부의 끝단에는 수직부가 형성되어 상기 몸체부의 상부 절반을 덮을 수 있도록 형성되는 우측상부도어와;

상기 상부우측상부도와 나란하게 몸체부의 후방상단에 힌지로 고정되어 수직하게 상승하는 후방수직부가 형성되고, 상기 후방수직부의 끝단에 전방으로 경사진 경사부가 형성되며, 상기 경사부의 끝단에는 수직부가 형성되는 좌측상부도어와;

상기 몸체부의 전방하단에 힌지로 고정되어 전방으로 여닫을 수 있도록 형성되는 전방우측도어와;

상기 전방우측도어와 나란하게 형성되는 전방좌측도어로 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 연료전지 케이스는 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 연료전지 전용 케이스가 제공되므로, 신뢰성 있게 보관될 수 있다.

(2) 적어도 2개의 연료전지를 병렬보관할 수 있고, 화재 등의 발생시에도 내부 소화시스템에 의해서 안전하다.

(3) 전면과 상부가 완전히 개방되기 때문에 수리가 편리하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 연료전지 케이스의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 연료전지 케이스의 상부우측상부도어와 전방우측도어를 개방한 상태의 사시도.

본 발명은 사각박스형태로 형성되되, 상단과 전면이 개방된 몸체부(111)와;

상기 몸체부(111)의 후방상단에 힌지(112)로 고정되어 수직하게 상승하는 후방수직부(113)이 형성되고, 상기 후방수직부(113)의 끝단에는 전방으로 경사진 경사부(115)가 형성되며, 상기 경사부(115)의 끝단에는 수직부(114)가 형성되어 상기 몸체부(111)의 상부 절반을 덮을 수 있도록 형성되는 우측상부도어(110)와;

상기 상부우측상부도어(110)와 나란하게 몸체부(111)의 후방상단에 힌지로 고정되어 수직하게 상승하는 후방수직부(123)가 형성되고, 상기 후방수직부(123)의 끝단에 전방으로 경사진 경사부(125)가 형성되며, 상기 경사부(125)의 끝단에는 수직부(124)가 형성되는 좌측상부도어(120)와;

상기 몸체부(111)의 전방하단에 힌지로 고정되어 전방으로 여닫을 수 있도록 형성되는 전방우측도어(210)와;

상기 전방우측도어(210)와 나란하게 형성되는 전방좌측도어(220)로 구성된다.

상기 몸체부(111)는 사각박스형태의 함체로 구성되되, 프레임이 형성되고, 상기 프레임에 판재가 부착되어 형성되되, 상부와 전방이 개방되어 형성된다.

상기 우측상부도어(110)와 좌측상부도어(120)는 몸체부(111)의 상부를 덥도록 형성되는데, 상부로 돌출되어 덮고, 전방을 수직하게 일부 가릴 수 있도록 형성된다.

상기 우측상부도어(110)와 좌측상부도어(120)는 각각 후방수직부(113,123), 경사부(115,125) 및 수직부(114,124)가 연속적으로 형성되는데, 후방수직부(113,123)와 경사부(115,125)는 함체로 형성되어 상부를 덮을 수 있도록 형성되고, 수직부(114,124)는 판형상으로 전방에 형성된다.

상기 수직부(114,124)에는 손잡이가 형성될 수 있다.

상기 우측상부도어(110)와 좌측상부도어(120)에는 에어샤프트(280)가 형성되어 손잡이를 통해서 상부로 들어올릴 때 쉽게 들어올려질 수 있도록 형성된다.

상기 몸체부(111)의 내부하단에는 이동평판(미도시)이 레일(270)의 상단으로 형성되고, 상기 이동평판의 상단에는 연료전지(10)가 각각 올려진다.

상기 전방우측도어(210)와 전방좌측도어(220)은 각각 평판으로 형성되고, 하단은 힌지로 몸체부(111)의 전방하단에 고정된다.

상기 몸체부(111)의 내부에는 온도감지센서와 화제감지센서(260)가 형성되고, 자동소화기(250)가 형성되어 화재감지센서(260)가 작동하면 Co₂분말이 폭발하여 내부의화재를 제압하도록 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성되는 연료전지 케이스의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

연료전지(10)를 한 쌍으로 하여 이동평판에 올려놓고, 레일(270)을 따라서 몸체부(111)의 내부로 삽입한다.

이때, 몸체부(110)의 전방좌,우측도어(210,220)는 바닥으로 완전히 깔려서 이동이 용이하도록 형성된다.

또한, 상기 좌,우측상부도어(120,110) 역시 에어샤프트(280)에 의해서 위로 들려서 도 2와 같이 상부와 전방이 완전히 드러나 있는 상태로 연*-료전지(10)가 삽입된다.

상기와 같이 연료전지(10)가 삽입된 경우에 방수가 되고, 내부에 온도컨트롤이 될 수 있어서 매우 안전하다.

또한, 화재가 발생할 경우에 화재감지기(260)가 작동하여 자동소화기(250)가 작동하므로 화재에 대해서도 매우 안전하다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 연료전지 케이스는 연료전지 전용 케이스가 제공되므로, 신뢰성 있게 보관될 수 있고, 적어도 2개의 연료전지를 병렬보관할 수 있고, 화재 등의 발생시에도 내부 소화시스템에 의해서 안전하며, 전면과 상부가 완전히 개방되기 때문에 수리가 편리한 등의 효과가 발생한다.

삭제

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

10 : 연료전지 100 : 연료전지케이스
110 : 우측상부도어 111 : 몸체부
113, 123 : 후방수직부 114, 124 : 수직부
115, 125 : 경사부 120 : 좌측상부도어
210 : 전방우측도어 220 : 전방좌측도어
250 : 자동소화기 260 : 화재감지센서
270 : 레일

Claims

사각박스형태로 형성되되, 상단과 전면이 개방된 몸체부(111)와; 상기 몸체부(111)의 후방상단에 힌지(112)로 고정되어 수직하게 상승하는 후방수직부(113)이 형성되고, 상기 후방수직부(113)의 끝단에는 전방으로 경사진 경사부(115)가 형성되며, 상기 경사부(115)의 끝단에는 수직부(114)가 형성되어 상기 몸체부(111)의 상부 절반을 덮을 수 있도록 형성되는 우측상부도어(110)와; 상기 상부우측상부도어(110)와 나란하게 몸체부(111)의 후방상단에 힌지로 고정되어 수직하게 상승하는 후방수직부(123)가 형성되고, 상기 후방수직부(123)의 끝단에 전방으로 경사진 경사부(125)가 형성되며, 상기 경사부(125)의 끝단에는 수직부(124)가 형성되는 좌측상부도어(120)와; 상기 몸체부(111)의 전방하단에 힌지로 고정되어 전방으로 여닫을 수 있도록 형성되는 전방우측도어(210)와; 상기 전방우측도어(210)와 나란하게 형성되는 전방좌측도어(220)로 구성되는 일반적인 연료전지케이스에 있어서,
상기 우측상부도어(110)와 좌측상부도어(120)는 각각 후방수직부(113,123), 경사부(115,125) 및 수직부(114,124)가 연속적으로 형성되는데, 후방수직부(113,123)와 경사부(115,125)는 함체로 형성되어 상부를 덮을 수 있도록 형성되고, 수직부(114,124)는 판형상으로 전방에 형성되고, 상기 좌,우측상부도어(120,110)는 에어샤프트(280)가 설치되며,
상기 몸체부(111)의 내부하단에는 레일(270)이 형성되고, 상기 레일(270)의 상단에는 이동평판이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 케이스.
삭제
삭제