KR102506852B1 - 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치를 제공한다.
상기 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치는, 복수로 적층되는 셀의 적층방향의 일단부에 장착되는 제1 엔드플레이트와, 복수의 상기 셀의 적층방향의 타단부에 장착되는 제2 엔드플레이트와, 상기 셀의 적층방향으로 연장되며, 탄성 재질을 포함하는 몸체를 구비하고, 양단부가 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 적어도 하나의 체결부재를 포함하고, 상기 체결부재는, 복수의 상기 셀을 기설정된 초기 체결력으로 체결시키고, 복수의 상기 셀이 체결된 상태에서 상기 셀의 체결력을 추가로 조정할 수 있다.

Description

체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치{APPARATUS FOR TIGHTENING OF FUEL CELL STACK WITH ADJUSTABLE CLAMPING FORCE}
본 발명은 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 연료전지 스택의 넓은 범위의 체결력 변동에 대응 가능한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치에 관한 것이다.
연료전지 스택(Fuel Cell Stack) 또는 셀 스택(Cell Stack)으로도 불리어지며, 여러 개의 셀들이 직렬연결(Series Connection)되어 있고, 수소 원료의 화학적 에너지를 전기 에너지로 직접 변환시켜 직류 전류를 생성하는 발전장치로 휴대형 장치의 구동, 가정용 전원 공급 또는 차량 주행에 필요한 전원을 공급하는 역할을 한다.
이러한 연료전지 스택은, 여러 개의 셀들을 체결하는 체결판(End Plate)과, 체결장치 등을 포함할 수 있다.
그런데, 연료전지 스택은 외부 온도 및 사용 기간에 따라 초기 설정치 보다 압축 혹은 팽창하는 특성을 가진다. 이에 따라, 온도 및 작동 시간에 따라 체결력이 저하되어, 연료전지의 성능을 저하시키는 문제가 있다.
따라서, 연료전지 스택을 체결한 상태에서, 이러한 스택의 압축 또는 팽창하는 특성에 따라 체결력을 조정할 수 있는 체결장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연료전지 스택의 넓은 범위의 체결력 변동에 대응할 수 있으므로, 연료전지 시스템을 안정적으로 구동하는 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치는, 복수로 적층되는 셀의 적층방향의 일단부에 장착되는 제1 엔드플레이트와, 복수의 상기 셀의 적층방향의 타단부에 장착되는 제2 엔드플레이트와, 상기 셀의 적층방향으로 연장되며, 탄성 재질을 포함하는 몸체를 구비하고, 양단부가 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 적어도 하나의 체결부재를 포함하고, 상기 체결부재는, 복수의 상기 셀을 기설정된 초기 체결력으로 체결시키고, 복수의 상기 셀이 체결된 상태에서 상기 셀의 체결력을 추가로 조정할 수 있다.
바람직하게, 상기 몸체는, 밴드 형태로 마련되며, 가운데에 절개된 절개부를 포함하고, 상기 체결부재는, 상기 절개부에 삽입되고, 복수의 상기 셀과 상기 체결부재 사이에 판 형상으로 구비되는 절연 재질의 절연판에 회전 가능하게 결합되어, 회전 각도에 따라 상기 절개부의 형태를 변형시킴으로써, 복수의 상기 셀이 체결된 상태에서 체결력을 추가로 조정하는, 체결력 조정부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 절개부는, 복수의 상기 셀의 적층방향으로 길게 형성되며, 상기 체결력 조정부는, 상기 절개부의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 절연판에 구비되는 회전축을 중심으로 기설정된의 각도로 회전하는 스위치본체를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 스위치본체를 회전시키고, 상기 스위치본체를 상기 기설정된 각도에서 고정하는 회전구동부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 스위치본체는, 관통 형성된 슬롯을 포함하고, 상기 회전구동부는, 상기 슬롯에 삽입되는 돌기를 포함하여, 상기 슬롯에 상기 돌기가 삽입된 상태에서 회전하면서 상기 스위치본체를 회전시키는 조정공구와, 상기 스위치본체가 일 방향으로 회전되도록 하고, 상기 조정공구에 의해 상기 스위치본체를 기설정된 각도만큼 회전되게 하며, 상기 스위치본체가 상기 조정공구로부터 해제되면 상기 스위치본체의 각도를 고정시키는, 래칫모듈을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 래칫모듈은, 상기 회전축에 끼워지고, 상기 절연판에 고정 장착되며, 돌출되게 구비되는 걸림돌기를 포함하는 래칫 가이드와, 상기 스위치본체의 하면에 요입 형성된 래칫홈의 내주면에 구비되며, 톱니 형상으로 형성되고, 상기 걸림돌기에 걸리는 톱니홈을 다수로 구비하는 래칫휠을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 스위치본체는, 관통 형성된 슬롯과, 상기 회전축에서 이격된 위치에 관통 형성된 제1 고정홈을 포함하고, 상기 절연판은, 상기 제1 고정홈에 대응되는 위치에 형성되되, 상기 회전축을 중심으로 기설정된 간격으로 이격되게 방사상으로 배치되며, 요입 또는 관통 형성된 제2 고정홈을 포함하며, 상기 회전구동부는, 상기 슬롯에 삽입되는 돌기를 포함하여, 상기 슬롯에 상기 돌기가 삽입된 상태에서 회전하면서 상기 스위치본체를 회전시키는 조정공구와, 상기 제1 고정홈과 상기 제2 고정홈에 관통되게 설치되어, 상기 스위치본체의 각도를 고정시키는, 고정핀을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 회전구동부는, 상기 회전축에 연결되어, 상기 스위치본체를 소정 각도로 회전시키는 구동모터로 제공될 수 있다.
바람직하게, 복수의 상기 셀과, 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트 및 상기 체결부재가 수용되며, 상기 회전축에 대응되는 위치에 상기 조정공구에 대응되는 크기로 관통 형성된 조정홀을 구비하는 케이스부재를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 케이스부재를 밀폐하도록 상기 조정홀을 커버하는 캡부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치는, 복수로 적층되는 셀의 적층방향의 양단부에 각각 장착되는 제1 및 제2 엔드플레이트에 결합되어 복수의 상기 셀을 체결하는 연료전지 스택 체결장치에 있어서, 복수의 상기 셀의 적층방향으로 연장되는 탄성 재질의 몸체와, 상기 몸체의 형태를 탄성적으로 변형시켜, 상기 몸체가 상기 제1 및 제2 엔드플레이트를 잡아당기는 방향으로 복원되려 하는 복원력을 조정하는 체결력 조정부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 몸체는, 가운데에 절개부를 포함하고, 상기 체결력 조정부는, 상기 절개부 내에 회전 가능하게 마련되어, 회전 각도에 따라 상기 절개부의 형태를 변형시킴으로써 복원력을 조정할 수 있다.
바람직하게, 상기 몸체는, 상기 적층방향을 기준으로 양단부에 각각 구비되는 제1 및 제2 말단부와, 상기 적층방향으로 연장되어 상기 제1 및 제2 말단부를 서로 연결하되 상기 적층방향에 수직한 방향으로 서로 이격되는 제1 및 제2 연장부를 포함하고, 상기 절개부는, 상기 제1 및 제2 말단부와 상기 제1 및 제2 연장부의 내측에서 정의되며, 상기 체결력 조정부는, 소정의 각도로 상기 절개부 내에서 회전하는 스위치본체를 포함하고, 상기 스위치본체는, 소정의 회전 각도에 따라 상기 제1 및 제2 연장부를 상기 절개부의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 가압하여 상기 복원력을 조정할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치는, 복수로 적층되어 체결된 셀의 체결력이 온도 및 작동시간에 따라 변동하는 경우, 체결부재의 탄성 변형에 의해 이러한 변동하는 특성을 흡수할 수 있고, 또한, 체결된 이 후에도 초기 체결력과 별도로, 추가로 체결력을 조정할 수 있다.
따라서, 연료전지 스택의 넓은 범위의 체결력 변동에 대응할 수 있으므로, 연료전지 시스템을 안정적으로 구동하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1을 전면에서 바라본 전면도이다.
도 3은 도 2에서 체결부재가 변형된 상태를 나타내는 전면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 스위치본체의 회전상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 스위치본체의 회전 각도에 따른, 체결력 설정값 및 체결력 흡수범위를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 적용되는 조정공구를 도시한 부분 확대사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 적용되는 조정공구를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 적용되는 체결력 조정장치의 하면을 도시한 하면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 체결장치에 케이스부재가 적용된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치(100)는, 제1 엔드플레이트(210)와, 제2 엔드플레이트(250)와, 체결부재(400)를 포함할 수 있다.
제1 엔드플레이트(210)는, 복수로 적층되는 셀의 적층방향(도 1 내지 3의 A 방향 참조)의 일단부에 장착될 수 있고, 제2 엔드플레이트(250)는, 복수의 셀의 적층방향의 타단부에 장착될 수 있다.
체결부재(400)는, 셀의 적층방향으로 연장되며, 탄성 재질의 밴드 형태를 갖는 몸체(410)를 포함하고, 양단부가 상기 제1 엔드플레이트(210)와 상기 제2 엔드플레이트(250)에 결합될 수 있다. 또한, 체결부재(400)는, 복수의 상기 셀을 기설정된 초기 체결력으로 체결시키고, 복수의 상기 셀이 체결된 상태에서 상기 셀의 체결력을 추가로 조정할 수 있다.
구체적으로, 체결부재(400)는, 결합부(420)와 몸체(410)를 포함할 수 있으며, 결합부(420)는 몸체(410)의 양단부에 결합되어, 제1 엔드플레이트(210) 및 제2 엔드플레이트(250)에 체결될 수 있다. 결합부(420)는 일 례로 금속과 같은 비탄성재질로 구비되어, 제1 엔드플레이트(210) 및 제2 엔드플레이트(250)에 체결볼트에 의해 볼트 체결될 수 있다. 다만, 결합부(420)의 재질과, 제1 엔드플레이트(210) 및 제2 엔드플레이트(250)와의 체결은 상기한 바에 한정하는 것은 아니며, 몸체(410)가 견고하게 체결될 수 있다면, 다양한 재질과 결합방식이 적용될 수 있다.
몸체(410)는, 탄성재질로 이루어질 수 있다. 이러한 몸체(410)의 탄성변형에 의해, 체결부재(400)는, 복수의 셀을 체결할 때, 다양한 크기의 초기 체결력 설정치를 가질 수 있다.
그리고, 복수의 셀이 체결된 이 후에, 적층된 복수의 셀은, 외부온도와 사용기간에 따라, 초기에 설정된 초기 체결력의 설정치보다 압축 또는 팽창하는 특성을 가진다. 본 발명에 구비된 체결부재(400)는, 온도 및 작동시간에 따라 체결력이 저하된 경우에 복수의 셀의 체결력을 추가로 조정할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치(100)는, 복수로 적층되어 체결된 셀의 체결력이 온도 및 작동시간에 따라 변동하는 경우, 체결부재(400)의 탄성 변형에 의해 이러한 변동하는 특성을 흡수할 수 있고, 또한, 체결된 이 후에도 초기 체결력과 별도로, 추가로 체결력을 조정할 수 있다.
따라서, 연료전지 스택의 넓은 범위의 체결력 변동에 대응할 수 있으므로, 연료전지 시스템을 안정적으로 구동하는 효과를 제공한다.
구체적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 몸체(410)는 가운데에 절개부(411)를 포함할 수 있다. 한편, 연료전지 스택에는, 복수의 상기 셀과 상기 체결부재(400) 사이에 판 형상으로 구비되는 절연 재질의 절연판(300)을 포함할 수 있다.
체결부재(400)는, 체결력 조정부(430)를 포함할 수 있고, 체결력 조정부(430)는, 절개부(411)에 삽입되고, 절연판(300)에 회전 가능하게 결합되어, 회전 각도에 따라 절개부(411)의 형태를 변형시킬 수 있다. 이러한 절개부(411)의 형태 변형에 의해, 체결부재(400)의 체결력이 변동됨으로써, 복수의 셀의 체결력을 추가로 조정할 수 있다.
더욱 구체적으로, 절개부(411)는, 복수의 셀의 적층방향으로 길게 형성될 수 있다. 여기서, 몸체(410)는, 적층방향을 기준으로 양단부에 구비되는 제1 말단부(412)와 제2 말단부(413)를 구비할 수 있다. 제1 말단부(412)와 제2 말단부(413)는, 상기한 결합부(420)에 결합될 수 있다. 또한, 몸체(410)는, 제1 말단부(412) 및 제2 말단부(413)를 서로 연결하되, 상기 적층방향에 수직한 방향으로 서로 이격되는 제1 연장부(415) 및 제2 연장부(416)를 포함할 수 있다.
그리고, 절개부(411)는 제1 말단부(412) 및 제2 말단부(413)와, 제1 연장부(415) 및 제2 연장부(416)의 내측에 구비될 수 있다.
한편, 체결력 조정부(430)는, 스위치본체(433)를 포함할 수 있다. 스위치본체(433)는, 절개부(411)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 절연판(300)에 구비되는 회전축(431)을 중심으로 기설정된의 각도로 회전할 수 있다.
이와 같이, 스위치본체(433)는 길게 형성되므로, 도 3 및 도 6에 도시된 실시예와 같이, 회전에 의해 몸체(410)를 변형시킬 수 있다. 구체적으로, 스위치본체(433)는, 회전하면서 제1 연장부(415)와 제2 연장부(416)를 절개부(411)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 가압하여, 몸체(410) 의 형태를 변형시킬 수 있다.
이때, 스위치본체(433)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 0도 내지 90도로 회전할 수 있다. 도 4에는 스위치본체(433)가 0도, 30도, 60도, 90도로 회전하는 예가 도시되며, 도 5에는 이러한 스위치 본체의 회전 각도에 따른 체결력을 나타내는 그래프가 도시된다. 도 5의 R1 내지 R4는 각각의 스위치본체(433)의 회전각도에서의 복수의 셀의 체결력 변동을 흡수할 수 있는 범위이다. 그리고, 도 5의 P1 내지 P4는 각각의 스위치본체(433)의 회전각도에서의 체결력 설정치이다.
도 5를 참조하면, 체결부재(400)는, 스위치본체(433)의 회전각도가 초기상태인 0도인 경우에, 체결부재(400)의 체결력이 가장 작고, 복수의 셀의 체결력 변동을 흡수할 수 있는 범위가 가장 넓다. 또한, 체결부재(400)는, 스위치본체(433)의 회전각도가, 몸체(410)가 가장 많이 변형되는 회전각도인 90도로 갈수록, 체결부재(400)의 체결력이 커지고, 복수의 셀의 체결력 변동을 흡수할 수 있는 범위가 좁아진다.
본 발명의 일실시예에 적용되는 체결부재(400)는, 이러한 과정을 통해, 복수의 셀이 체결된 상태에서 셀들을 체결하는 체결력을 추가로 조정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는, 스위치본체(433)를 회전시키고, 스위치본체(433)를 기설정된 각도에서 고정하는 회전구동부(450)를 더 포함할 수 있다. 회전구동부(450)는, 스위치본체(433)를 회전시키고, 회전된 후 고정할 수 있다면, 다양한 종류가 제한없이 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 6 내지 도 7에 도시된 일실시예와 같이, 회전구동부(450)는, 조정공구(451)와, 래칫모듈(455)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 스위치본체(433)는 관통 형성된 슬릿(434)을 포함할 수 있고, 조정공구(451)는, 슬릿(434)에 삽입되는 돌기(452)를 포함하여, 슬릿(434)에 상기 돌기(452)가 삽입된 상태에서 회전하면서 스위치본체(433)를 회전시킬 수 있다. 여기서, 조정공구(451)는, 도시된 일 례와 같이, 바 형태로 형성되고, 회전 조작이 용이하도록 단부에 손잡이(453)가 형성될 수 있으나, 이러한 형태에 한정하는 것은 아니다.
또한, 래칫모듈(455)은 스위치본체(433)가 일 방향으로 회전되도록 하고, 조정공구(451)에 의해 스위치본체(433)를 기설정된 각도만큼 회전되게 할 수 있다. 그리고, 스위치본체(433)가 조정공구(451)로부터 해제되면 스위치본체(433)의 각도를 고정시킬 수 있다.
더욱 구체적으로, 래칫모듈(455)은 래칫가이드(456)와, 래칫휠(458)을 포함할 수 있다(도 8 참조).
래칫가이드(456)는, 회전축(431)에 끼워지고, 절연판(300)에 고정 장착될 수 있고, 돌출되게 구비되는 걸림돌기(457)를 포함할 수 있다. 여기서, 회전축(431)은 절연판(300)에 고정 장착될 수도 있고, 회전 가능하게 결합될 수도 있다. 그리고, 래칫가이드(456)와 걸림돌기(457)는 절연판(300)에 고정될 수 있다.
또한, 래칫휠(458)은 스위치본체(433)의 하면에 요입 형성된 래칫홈의 내주면에 구비되며, 톱니 형상으로 형성되고, 걸림돌기(457)에 걸리는 톱니홈(459)을 다수로 구비할 수 있다. 이러한 톱니홈(459)과 걸림돌기(457)의 걸림 동작에 의해, 스위치본체(433)가 조정공구(451)로부터 해제되면 스위치본체(433)의 각도를 고정시킬 수 있다.
다만, 회전구동부(450)는 상기한 실시예에 한정하는 것은 아니며, 다양한 변형실시가 가능하다.
예를 들어, 회전구동부(450)는, 스위치본체(433)와 절연판(300)을 관통하는 고정핀(미도시)에 의해 고정될 수도 있다. 구체적으로, 스위치본체(433)는, 관통 형성된 슬릿(434)과, 회전축(431)에서 이격된 위치에 관통 형성된 제1 고정홈을 포함할 수 있다. 그리고, 절연판(300)은, 제1 고정홈에 대응되는 위치에 형성되되, 회전축(431)을 중심으로 기설정된 간격으로 이격되게 방사상으로 배치되며, 요입 또는 관통 형성된 제2 고정홈을 포함할 수 있다.
그리고, 회전구동부(450)는, 조정공구(451)와 고정핀을 포함하되, 고정핀은, 제1 고정홈과 제2 고정홈에 관통되게 설치되어, 스위치본체(433)의 각도를 고정시킬 수 있다. 여기서, 제1 고정홈은 슬릿(434)일 수도 있고, 슬릿(434)과 별도로 타공된 홀일 수 있다.
한편, 다른 실시예로, 회전구동부(450)는 상기 회전축(431)에 연결되어, 상기 스위치본체(433)를 소정 각도로 회전시키는 구동모터로 제공될 수도 있다. 이러한 구동모터에 의해 자동으로 스위치본체(433)가 회전하여, 용이하게 체결력을 조정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 일실시예는 케이스부재(500)를 더 포함할 수 있다.
케이스부재(500)는, 복수의 상기 셀과, 상기 제1 엔드플레이트(210)와 상기 제2 엔드플레이트(250) 및 상기 체결부재(400)가 수용될 수 있다. 또한, 상기 회전축(431)에 대응되는 위치에 상기 조정공구(451)에 대응되는 크기로 관통 형성된 조정홀(510)을 구비할 수 있다.
구체적으로 케이스부재(500)는 체결부재(400)를 포함한 연료전지 스택을, 수용하고 밀폐하여, 외기와 분리되도록 할 수 있다. 그리고, 조정홀(510)을 통해 조정공구(451)를 삽입하여 스위치본체(433)를 회전할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 조정홀(510)을 커버하는 캡부재(600)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 조절홀에서 조정공구(451)를 분리한 후에, 캡부재(600)에 의해 조정홀(510)을 커버함으로써, 케이스부재(500)의 밀폐력을 유지할 수 있다.
한편, 이하에서는, 본 발명의 다른 측면에 의한, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치(100)를 설명한다. 이하에서는 상기한 실시예와 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 측면에 의한, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치(100)는, 복수로 적층되는 셀의 적층방향의 양단부에 각각 장착되는 제1 및 제2 엔드플레이트(250)에 결합되어 복수의 셀을 체결하는 것을 기초로 한다.
다른 측면에 의한 본 발명은, 몸체(410)와, 체결력 조정부(430)를 포함한다.
몸체(410)는, 복수의 셀의 적층방향으로 연장되고 탄성 재질을 포함할 수 있다. 체결력 조정부(430)는, 몸체(410)의 형태를 탄성적으로 변형시켜, 몸체(410)가 제1 엔드플레이트(210) 및 제2 엔드플레이트(250)를 잡아당기는 방향으로 복원되려 하는 복원력을 조정할 수 있다.
여기서 몸체(410)는, 가운데에 절개부(411)를 포함하고, 체결력 조정부(430)는, 절개부(411) 내에 회전 가능하게 마련되어, 회전 각도에 따라 절개부(411)의 형태를 변형시킴으로써 복원력을 조정할 수 있다.
더욱 구체적으로, 몸체(410)는, 적층방향을 기준으로 양단부에 각각 구비되는 제1 및 제2 말단부(413)와, 적층방향으로 연장되어 제1 및 제2 말단부(413)를 서로 연결하되 적층방향에 수직한 방향으로 서로 이격되는 제1 및 제2 연장부(416)를 포함할 수 있다.
그리고, 절개부(411)는, 제1 및 제2 말단부(413)와 제1 및 제2 연장부(416)의 내측에서 정의되며, 체결력 조정부(430)는, 소정의 각도로 절개부(411) 내에서 회전하는 스위치본체(433)를 포함할 수 있다.
이러한 스위치본체(433)는, 소정의 회전 각도에 따라 제1 및 제2 연장부(416)를 절개부(411)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 가압하여 복원력을 조정할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치는, 복수로 적층되어 체결된 셀의 체결력이 온도 및 작동시간에 따라 변동하는 경우, 체결부재의 탄성 변형에 의해 이러한 변동하는 특성을 흡수할 수 있고, 또한, 체결된 이 후에도 초기 체결력과 별도로, 추가로 체결력을 조정할 수 있다.
따라서, 연료전지 스택의 넓은 범위의 체결력 변동에 대응할 수 있으므로, 연료전지 시스템을 안정적으로 구동하는 효과를 제공한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
100: 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치
210: 제1 엔드플레이트 250: 제2 엔드플레이트
300: 절연판 400: 체결부재
410: 몸체 411: 절개부
430: 체결력 조정부 431: 회전축
433: 스위치본체 434: 슬릿
450: 회전구동부 451: 조정공구
452: 돌기 453: 손잡이
455: 래칫모듈 456: 래칫가이드
457: 걸림돌기 458: 래칫휠
459: 톱니홈 500: 케이스부재
510: 조정홀 600: 캡부재

Claims (13)

  1. 복수로 적층되는 셀의 적층방향의 일단부에 장착되는 제1 엔드플레이트;
    복수의 상기 셀의 적층방향의 타단부에 장착되는 제2 엔드플레이트;
    상기 셀의 적층방향으로 연장되며, 탄성 재질을 포함하는 몸체를 구비하고, 양단부가 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트에 결합되는 적어도 하나의 체결부재를 포함하고,
    상기 체결부재는, 복수의 상기 셀을 기설정된 초기 체결력으로 체결시키고, 복수의 상기 셀이 체결된 상태에서 상기 셀의 체결력을 추가로 조정하고,
    상기 몸체는, 밴드 형태로 마련되며, 가운데에 절개되고, 복수의 상기 셀의 적층방향을 따라 길게 연장되는 절개부를 포함하고,
    상기 체결부재는, 상기 절개부에 삽입되고, 복수의 상기 셀과 상기 체결부재 사이에 판 형상으로 구비되는 절연 재질의 절연판에 회전 가능하게 결합되어, 회전 각도에 따라 상기 절개부의 형태를 변형시킴으로써, 복수의 상기 셀이 체결된 상태에서 체결력을 추가로 조정하는, 체결력 조정부를 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절개부는, 복수의 상기 셀의 적층방향으로 길게 형성되며,
    상기 체결력 조정부는, 상기 절개부의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 절연판에 구비되는 회전축을 중심으로 기설정된의 각도로 회전하는 스위치본체를 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위치본체를 회전시키고, 상기 스위치본체를 상기 기설정된 각도에서 고정하는 회전구동부를 더 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위치본체는, 관통 형성된 슬롯을 포함하고,
    상기 회전구동부는,
    상기 슬롯에 삽입되는 돌기를 포함하여, 상기 슬롯에 상기 돌기가 삽입된 상태에서 회전하면서 상기 스위치본체를 회전시키는 조정공구; 및,
    상기 스위치본체가 일 방향으로 회전되도록 하고, 상기 조정공구에 의해 상기 스위치본체를 기설정된 각도만큼 회전되게 하며, 상기 스위치본체가 상기 조정공구로부터 해제되면 상기 스위치본체의 각도를 고정시키는, 래칫모듈을 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 래칫모듈은,
    상기 회전축에 끼워지고, 상기 절연판에 고정 장착되며, 돌출되게 구비되는 걸림돌기를 포함하는 래칫 가이드; 및,
    상기 스위치본체의 하면에 요입 형성된 래칫홈의 내주면에 구비되며, 톱니 형상으로 형성되고, 상기 걸림돌기에 걸리는 톱니홈을 다수로 구비하는 래칫휠을 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 스위치본체는, 관통 형성된 슬롯과, 상기 회전축에서 이격된 위치에 관통 형성된 제1 고정홈을 포함하고,
    상기 절연판은, 상기 제1 고정홈에 대응되는 위치에 형성되되, 상기 회전축을 중심으로 기설정된 간격으로 이격되게 방사상으로 배치되며, 요입 또는 관통 형성된 제2 고정홈을 포함하며,
    상기 회전구동부는,
    상기 슬롯에 삽입되는 돌기를 포함하여, 상기 슬롯에 상기 돌기가 삽입된 상태에서 회전하면서 상기 스위치본체를 회전시키는 조정공구; 및,
    상기 제1 고정홈과 상기 제2 고정홈에 관통되게 설치되어, 상기 스위치본체의 각도를 고정시키는, 고정핀을 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 회전구동부는, 상기 회전축에 연결되어, 상기 스위치본체를 소정 각도로 회전시키는 구동모터로 제공되는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  9. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    복수의 상기 셀과, 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트 및 상기 체결부재가 수용되며, 상기 회전축에 대응되는 위치에 상기 조정공구에 대응되는 크기로 관통 형성된 조정홀을 구비하는 케이스부재를 더 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 케이스부재를 밀폐하도록 상기 조정홀을 커버하는 캡부재를 더 포함하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  11. 복수로 적층되는 셀의 적층방향의 양단부에 각각 장착되는 제1 및 제2 엔드플레이트에 결합되어 복수의 상기 셀을 체결하는 연료전지 스택 체결장치에 있어서,
    복수의 상기 셀의 적층방향으로 연장되는 탄성 재질의 몸체; 및
    상기 몸체의 형태를 탄성적으로 변형시켜, 상기 몸체가 상기 제1 및 제2 엔드플레이트를 잡아당기는 방향으로 복원되려 하는 복원력을 조정하는 체결력 조정부를 포함하고,
    상기 몸체는, 가운데에 형성되고 복수의 상기 셀의 적층방향을 따라 길게 형성되는 절개부를 포함하고,
    상기 체결력 조정부는, 상기 절개부 내에 회전 가능하게 마련되어, 회전 각도에 따라 상기 절개부의 형태를 변형시킴으로써 복원력을 조정하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 몸체는, 상기 적층방향을 기준으로 양단부에 각각 구비되는 제1 및 제2 말단부와, 상기 적층방향으로 연장되어 상기 제1 및 제2 말단부를 서로 연결하되 상기 적층방향에 수직한 방향으로 서로 이격되는 제1 및 제2 연장부를 포함하고,
    상기 절개부는, 상기 제1 및 제2 말단부와 상기 제1 및 제2 연장부의 내측에서 정의되며,
    상기 체결력 조정부는, 소정의 각도로 상기 절개부 내에서 회전하는 스위치본체를 포함하고,
    상기 스위치본체는, 소정의 회전 각도에 따라 상기 제1 및 제2 연장부를 상기 절개부의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 가압하여 상기 복원력을 조정하는, 체결력 조정이 가능한 연료전지 스택 체결장치.
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