KR102526727B1 - 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스태킹 방법 - Google Patents

기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스태킹 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110); 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 스택된 상기 연료전지 스택(3)을 가압하여 유지하는 기어식 가압 유지 장치(300);를 포함하고, 상기 기어식 가압 유지 장치(300)는, 상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 결합된 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG); 상기 트레이 바디(110)의 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에 상승 하강 가능하게 결합된 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP); 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)에 구비되어 상하 방향으로 연장되며 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)에 치합된 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG); 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)에 치합되는 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)를 구비하며 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 진입하여 들어오거나 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지는 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이는 연료전지 스택(3)이 적층된 상태로 트레이 바디(110)를 이송할 때에 연료전지 스택(3)이 요동 등에 의해 형상이 변형되거나 손상되는 경우를 방지하는 효과가 있다.

Description

기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스태킹 방법{Fuel cell stacking inner tray with gear type pressure holding device and fuel cell stacking method thereby}
본 발명은 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다량의 극판이 적층된 상태에서 이송할 때에 극판의 손상 방지는 물론 연료전지 제조 전체 공정의 가동률을 높일 수 있는 새로운 구성의 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이에 관한 것이다.
연료전지(fuel cell)는 메탄올, 에탄올 또는 천연 가스 등 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 공기 중의 산소를 연료로 하여 일어나는 전기화학 반응에 의하여 화학에너지를 직접 전기에너지로 변화시키는 발전 시스템이다. 특히, 연료 전지는 연소 과정 없이 연료가스와 산화제 가스의 전기 화학적인 반응에 의해 생성되는 전기와 그 부산물인 열을 동시에 사용할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
최근에 개발되고 있는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC는, 다른 연료 전지에 비하여 출력 특성이 탁월하고 작동 온도가 낮을뿐더러 빠른 시동 및 응답 특성을 가지고 있어서, 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기 기용과 같은 소형 전원, 랩탑 컴퓨터, 개인용 디지털 보조장치(PDA), 휴대용 디지털 비디오 카메라, 휴대용 음악 재생기, 휴대용 전자게임기 및 핸드폰 또는 기타 무선 장치와 같은 다양한 휴대 장치의 휴대용 전력 공급원으로 사용되는 것과 같이, 연료전지의 응용 범위가 넓다.
한편, 연료전지 스택은 연료전지들에 의한 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 일종의 발전 장치로서, 일례로 연료전지 차량에 적용되고 있다. 연료전지 스택은 수 백 단위의 연료전지(단위 셀)들이 연속적으로 배열된 전기 발생 집합체로 이루어진다.
이러한, 연료전지 스택은 연료전지들을 하나씩 적층하고, 그 적층된 연료전지들을 상하 측의 엔드 플레이트 사이에 두고 프레스로 가압하며, 체결수단을 통해 엔드 플레이트를 체결하는 공정으로서 제작될 수 있다.
기존에는 연료전지들을 소정의 가이드 기구를 통해 수작업으로 일괄 적층하거나 소 모듈 단위로 분할 적층하고 소모듈 단위의 연료전지들을 수작업으로 적층하여 연료전지 스택을 제작하고 있다.
따라서, 기존에는 연료전지들을 적층, 가압 및 체결하는데 따른 전반적인 사이클 타임 측면에서 불리하고, 연료전지들의 적층 정도 면에서 신뢰성이 저하될 수 있다.
연료전지 스택을 제작하기 위해서는 연료전지들을 구성하는 각 부품의 공급 및 검사, 부품들에 대한 핸들링 및 정도 확보를 만족하는 적층 공법, 및 연료전지들의 가압을 통한 기밀 유지 및 스택 체결 공정이 수반되어야 한다.
연료전지 제조 공정에서 연료전지 스택을 연료전지 제조 공정 스테이션마다 안정적으로 이동시킬 필요가 있다.
이러한 연료전지 스택을 연료전지 제조 공정 스테이션마다 운반하고자 하는 경우에 있어서 다량으로 적층된 연료전지 스택를 수납할 수 있는 수납 공간을 구비한 트레이가 사용될 수 있다.
상기 트레이의 수납 공간에 다량으로 연료전지 스택을 적층한 상태에서 연료전지 제조 공정 스테이션 쪽으로 트레이를 운반하여 연료전지 제조시에 필요한 공정을 수행하도록 할 수 있다.
그런데, 연료전지 스택이 적층된 트레이를 이송하는 경우, 외부의 충격으로 인해 수납된 연료전지 스택이 요동 등에 의해 변형될 여지(연료전지 스택 표면에 스크래치가 생기거나, 스택 형상의 기울어짐 또는 쏠림 등)이 발생될 위험이 있다.
또한, 기존에는 연료전지 제조시 한 군데의 스테이션(예를 들어, 스택 프레스 스테이션)에서 모든 작업을 진행하기 때문에, 가동률이 저하되는 문제가 있다. 또한, 트레이에서 연료전지 스택을 가압한 상태에서 하나의 공정 스테이션에서 모든 작업을 수행할 경우 트레이에서 연료전지 스택을 가압하는 상태를 해제할 때에 시간이 소요되므로 이 또한 전체 가동률이 저하되는 문제를 초래한다.
연료전지 스택은 적층 단계 -> 프레싱 단계 -> 기밀검사 단계 -> 가체결 지그 조립 단계의 4가지의 공정이 필요하다.
그런데, 기존의 하나의 스테이션에서 진행할 경우 연료전지 스택 적층 후 프레싱을 진행하여 가압을 유지한 상태로 기밀 검사를 진행하고, 검사가 끝난 연료전지 스택을 가체결 지그로 조립하게 된다. 즉, 기존에는 연료전지 스택은 적층 단계, 프레싱 단계, 기밀검사 단계, 가체결 지그 조립 단계의 4가지의 공정을 하나의 스테이션에서 진행하게 된다.
예를 들어, 상기 4가지의 단계 수행 시간을 10초라 가정(다만, 가정된 시간은 설명의 편의상 시간이며 실제 시간은 다를 수 있음)하면, 기존에 한 스테이션에서 진행을 할 경우, 한 스테이션에서 적층, 프레싱, 기밀 검사, 가체결 지그 조립을 모두 진행 하기 때문에 40초의 시간이 걸리게 된다. 즉, 예를 들어 40초에 한번씩 완성된 셀스텍이 배출된다는 의미이다.
따라서, 기존에 연료전지를 스택하고, 연료전지 스택이 정렬된 형태 그대로 프레싱하여 리크 검사(기밀검사), 가체결 지그 조립까지의 공정을 분리하지 못하였기 때문에, 가동률이 저하되는 원인이 되는 것이다.
한국등록특허 제10-1734271호(2017년05월02일 등록) 한국등록특허 제10-1147235호(2012년05월10일 등록)
본 발명의 목적은 다량의 극판이 적층된 상태에서 이송할 때에 극판의 손상 방지는 물론 연료전지 제조 전체 공정의 가동률을 높일 수 있는 새로운 구성의 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 연료전지 스택을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디; 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에 스택된 상기 연료전지 스택을 가압하여 유지하는 기어식 가압 유지 장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이가 제공된다.
상기 기어식 가압 유지 장치는, 상기 트레이 바디의 좌측 트레이벽과 우측 트레이벽에 각각 결합된 제1피니언 기어와 제2피니언 기어; 상기 트레이 바디의 상기 좌측 트레이벽과 상기 우측 트레이벽에 상승 하강 가능하게 결합된 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아; 상기 제1프레싱 작동바아와 상기 제2프레싱 작동바아에 구비되어 상하 방향으로 연장되며 상기 제1피니언 기어와 상기 제2피니언 기어에 치합된 제1프레싱 랙기어와 제2프레싱 랙기어; 상기 제1피니언 기어와 상기 제2피니언 기어에 치합되는 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어를 구비하며 상기 트레이 바디 내부의 상기 스택 공간부로 진입하여 들어오거나 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지는 제1프레싱 부재와 제2프레싱 부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아를 상승시키면 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어에 연결된 제1피니언 기어와 제2피니언 기어가 한쪽 방향으로 회전되어 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어에 의해 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재를 상기 트레이 바디 내부의 스택 공간부로 전진시켜서 연료전지 스택 위에서 누를 수 있는 위치에 배치되도록 하고, 상기 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아를 하강시키면 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어에 연결된 제1피니언 기어와 제2피니언 기어가 다른 쪽 방향으로 회전되어 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어에 의해 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재를 상기 트레이 바디 내부의 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지도록 후퇴시켜서 상기 연료전지 스택을 위에서 누를 수 있는 위치에서 빠지도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 연료전지 스택의 상면에 배치되도록 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에 설치되는 프레싱판;을 더 포함하며, 상기 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아를 상승시키고 동시에 상기 제1피니언 기어와 상기 제2피니언 기어와 상기 제1이동 작동 랙기어와 상기 제2이동 작동 랙기어에 의해 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재를 상기 트레이 바디 내부의 상기 스택 공간부로 전진시키면, 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재가 상기 연료전지 스택 위에 얹혀진 상기 프레싱판을 눌러서, 상기 연료전지 스택을 위에서 누르도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 트레이 바디의 좌측 트레이벽과 우측 트레이벽에는 제1상승 하강 지지 브라켓과 제2상승 하강 지지 브라켓이 구비되고, 상기 제1프레싱 작동바아와 상기 제2프레싱 작동바아는 상기 제1상승 하강 지지 브라켓과 상기 제2상승 하강 지지 브라켓에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아가 상승되면, 상기 제1피니언 기어와 상기 제2피니언 기어가 회전하여 상기 제1이동 작동 랙기어와 상기 제2이동 작동 랙기어에 의해 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재를 상기 트레이 바디 내부의 상기 스택 공간부로 전진시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1상승 하강 지지 브라켓과 상기 제2상승 하강 지지 브라켓에는 각각 제1볼부시와 제2볼부시가 구비되어, 상기 제1프레싱 작동바아와 상기 제2프레싱 작동바아가 상기 제1볼부시와 제2볼부시에 슬라이드 가능하게 결합된다.
상기 트레이 바디의 전후 위치에는 스택 정렬 장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 스택 정렬 장치는, 상기 트레이 바디의 전후 위치에 구비된 외부 가이드; 상기 트레이 바디의 길이 방향 중심선(LC)을 기준으로 전후진 가능하도록 상기 외부 가이드 결합된 내부 가이드; 상기 외부 가이드와 상기 내부 가이드 사이에 개재되어 상기 내부 가이드를 상기 트레이 바디의 상기 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 내부에 연료전지 스택을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디와, 상기 트레이 바디의 좌측 트레이벽과 우측 트레이벽에 각각 결합된 제1피니언 기어와 제2피니언 기어와, 상기 트레이 바디의 상기 좌측 트레이벽과 상기 우측 트레이벽에 상승 하강 가능하게 결합된 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아와, 상기 제1프레싱 작동바아와 상기 제2프레싱 작동바아에 구비되어 상하 방향으로 연장되며 상기 제1피니언 기어와 상기 제2피니언 기어에 치합된 제1프레싱 랙기어와 제2프레싱 랙기어와, 상기 제2피니언 기어와 상기 제2피니언 기어에 치합되는 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어를 구비하며 상기 트레이 바디 내부의 상기 스택 공간부로 진입하여 들어오거나 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지는 제1프레싱 부재와 제2프레싱 부재를 포함하는 연료전지 스택용 이너 트레이를 이용하는 연료전지 스태킹 방법으로서, 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에 프레싱판을 투입하여 상기 연료전지 스택을 상기 프레싱판이 누를 수 있는 위치에 배치시키는 프레싱판 수납 단계; 상기 제1프레싱 작동바아와 상기 제2프레싱 작동바아를 상승시켜서 상기 제1이동 작동 랙기어와 상기 제2이동 작동 랙기어에 연결된 상기 제1피니언 기어와 상기 제2피니언 기어가 한쪽 방향으로 회전되도록 하여 상기 제1프레싱 랙기어와 상기 제2프레싱 랙기어에 의해 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재가 상기 트레이 바디 내부의 스택 공간부로 전진되도록 하여 연료전지 스택 위에서 누를 수 있는 위치에 배치되도록 하는 연료전지 스택 가압 단계; 상기 연료전지 스택의 기밀 상태를 검사하는 기밀검사 단계; 상기 연료전지 스택에 가체결 지그를 조립하는 가체결 지그 조립 단계; 상기 제1프레싱 부재와 상기 제2프레싱 부재를 상기 트레이 바디 내부의 스택 공간부에서 빠지도록 후퇴시켜서 상기 프레싱판과 상기 연료전지 스택을 누르는 힘을 해제하는 프레싱 오픈 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지 스태킹 방법이 제공된다.
본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이는 주요부인 트레이 바디에 연료전지 스택(연료전지 연료전지 스택)을 적층시키고, 이러한 연료전지 스택이 적층된 상태로 트레이 바디를 이송하는 경우, 외부의 충격으로 인해 수납된 연료전지 스택이 요동되면서 연료전지 스택의 형태가 변형되거나 연료전지 스택이 손상되는 경우를 방지하는 등의 여러 가지 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도,
도 2는 본 발명의 주요부인 기어식 가압 유지 장치의 구조를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명의 주요부인 기어식 가압 유지 장치의 제1프레싱 작동바아와 제1프레싱 부재의 구조를 보여주는 사시도,
도 4는 도 3의 정면도,
도 5는 본 발명의 주요부인 기어식 가압 유지 장치의 제2프레싱 작동바아와 제2프레싱 부재의 구조를 보여주는 사시도,
도 6은 도 5의 정면도,
도 7은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 좌측면도로서 제1프레싱 작동바아의 구조를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이에 의해 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 상태를 보여주는 사시도,
도 9는 도 8의 정면도로서 트레이 바디 내부에 적층되어 있는 연료전지 스택을 제1프레싱 부재와 제2프레싱 부재에 의해 가압한 상태를 보여주는 정면도,
도 10은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 주요부인 기어식 가압 유지 장치를 보여주는 정면도,
도 11은 본 발명의 주요부인 제1프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱하기 이전의 상태를 확대하여 보여주는 정면도,
도 12는 도 11에 도시된 제1프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱한 이후의 상태를 확대하여 보여주는 정면도,
도 13은 본 발명의 주요부인 제2프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱하기 이전의 상태를 확대하여 보여주는 정면도,
도 14는 도 13에 도시된 제2프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱한 이후의 상태를 확대하여 보여주는 정면도,
도 15는 본 발명의 주요부인 스택 정렬 장치의 구조를 보여주는 평면도,
도 16은 본 발명의 주요부인 제1피니언 기어와 제2피니언 기어와 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아와 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어와 제1프레싱 부재 및 제2프레싱 부재의 구조를 보여주는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도, 도 2는 본 발명의 주요부인 기어식 가압 유지 장치의 구조를 보여주는 사시도 도 3은 본 발명의 주요부인 기어식 가압 유지 장치의 제1프레싱 작동바아와 제1프레싱 부재의 구조를 보여주는 사시도, 도 4는 도 3의 정면도, 도 5는 본 발명의 주요부인 기어식 가압 유지 장치의 제2프레싱 작동바아와 제2프레싱 부재의 구조를 보여주는 사시도, 도 6은 도 5의 정면도, 도 7은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 좌측면도로서 제1프레싱 작동바아의 구조를 보여주는 도면, 도 8은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이에 의해 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 상태를 보여주는 사시도, 도 9는 도 8의 정면도로서 트레이 바디 내부에 적층되어 있는 연료전지 스택을 제1프레싱 부재와 제2프레싱 부재에 의해 가압한 상태를 보여주는 정면도, 도 10은 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 주요부인 기어식 가압 유지 장치를 보여주는 정면도, 도 11은 본 발명의 주요부인 제1프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱하기 이전의 상태를 확대하여 보여주는 정면도, 도 12는 도 11에 도시된 제1프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱한 이후의 상태를 확대하여 보여주는 정면도, 도 13은 본 발명의 주요부인 제2프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱하기 이전의 상태를 확대하여 보여주는 정면도, 도 14는 도 13에 도시된 제2프레싱 부재와 캠팔로워에 의해 연료전지 스택을 프레싱한 이후의 상태를 확대하여 보여주는 정면도, 도 15는 본 발명의 주요부인 스택 정렬 장치의 구조를 보여주는 평면도, 도 16은 본 발명의 주요부인 제1피니언 기어와 제2피니언 기어와 제1프레싱 작동바아와 제2프레싱 작동바아와 제1이동 작동 랙기어와 제2이동 작동 랙기어와 제1프레싱 부재 및 제2프레싱 부재의 구조를 보여주는 평면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이는 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110)와, 상기 트레이 바디(110)의 스택 공간부에 스택된 연료전지 스택(3)을 가압하여 지지하는 기어식 가압 유지 장치(300)를 포함한다.
연료전지 스택(3)은 연료전지 연료전지 스택(3)이다. 이하에서는 편의상 연료전지 스택(3)으로 칭하기로 한다.
상기 트레이 바디(110)는 트레이 베이스(112)와, 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)을 포함한다. 또한, 상기 트레이 바디(110)는 어퍼 트레이 프레임(115)과 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164)를 더 포함한다.
상기 트레이 베이스(112)의 좌우 측단부와 인접한 상면에 배치된 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)이 각각 배치된다.
상기 어퍼 트레이 프레임(115)은 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부와 연통된 연료전지 스택(3) 투입홀을 구비한 틀 형상으로 구성된다.
상기 기어식 가압 유지 장치(300)는 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG), 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP), 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG), 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG), 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)를 포함한다.
상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 결합된다. 상기 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 구비된 서포트 브라켓에 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 회전 가능하게 결합된다. 트레이 바디(110)의 정면에서 볼 때에 제1피니언 기어(321FG)는 좌측에 배치되고 제2피니언 기어(321SG)는 우측에 배치된다.
상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 상승 하강 가능하도록 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 결합된다. 상기 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에는 상기 서포트 브라켓의 하부에 배치되도록 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)이 구비되고, 제1볼부시(325FBB)와 제2볼부시(325SBB)가 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)의 상면에 구비되어, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 상기 제1볼부시(325FBB)와 제2볼부시(325SBB)와 상기 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)에 슬라이드 가능하게 결합된다. 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)는 트레이 바디(110)의 전후 방향으로 두 개씩 나란하게 배치된다. 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)을 옆에서 볼 때에 두 개의 나란한 제1프레싱 작동바아(325FP)가 배치되고, 트레이 바디(110)의 우측 트레이벽(114)을 옆에서 볼 때의 두 개의 나란한 제2프레싱 작동바아(325SP)가 배치된다. 트레이 바디(110)의 정면에서 볼 때에 제1프레싱 작동바아(325FP)는 좌측에 배치되고 제2프레싱 작동바아(325SP)는 우측에 배치된다. 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)는 수직 방향으로 배치된다. 상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)에 배치된 전후 두 개의 제1프레싱 작동바아(325FP)의 상단부와 하단부는 각각 제1상부 연결편(325FUC)과 제1하부 연결편(325FLC)에 의해 서로 연결되고, 상기 트레이 바디(110)의 우측 트레이벽(114)에 배치된 전후 두 개의 제2프레싱 작동바아(325SP)의 상단부와 하단부는 각각 제2상부 연결편(325SUC)과 제2하부 연결편(325SLC)에 의해 서로 연결된다. 따라서, 두 개의 나란한 제1프레싱 작동바아(325FP)가 동시에 상승 하강되고, 두 개의 나란한 제2프레싱 작동바아(325SP)도 동시에 상승 하강된다.
상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)는 각각 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)에 구비되어 상하 방향으로 연장된다. 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)는 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)의 외표면 일부에 구비된다. 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)는 상기 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)에 수직 방향으로 연장된 제1볼부시(325FBB)와 제2볼부시(325SBB)(Ball bush)에 슬라이드 가능하게 결합되는데, 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)는 상기 제1볼부시(325FBB)와 제1볼부시(325SBB)의 위쪽에 구비되어, 상기 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)가 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)의 외표면 일부에 구비된 구조를 취한다.
상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)는 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)에 각각 치합되어, 사기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 상승 하강함에 따라 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 회전한다.
상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)는 각각 제2피니언 기어(321SG)와 제2피니언 기어(321SG)에 치합되는 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)를 구비하며 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부로 진입하여 들어오거나 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지도록 구성된다. 상기 제1프레싱 부재(326FP)의 일부가 전후로 나란한 두 개의 제1프레싱 작동바아(325FP) 사이에 배치되고, 상기 제2프레싱 부재(326SP)의 일부가 전후로 나란한 두 개의 제2프레싱 작동바아(325SP) 사이에 배치되며, 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)는 상기 제1프레싱 부재(326FP)의 저면과 제2프레싱 부재(326SP)의 저면에 각각 구비되어 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)에 치합된다.
상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)는 트레이 바디(110)의 상단 개방부에 인접한 위치에서 수평 방향으로 배치된다. 상기 트레이 바디(110)의 정면에서 볼 때에 좌측에는 제1프레싱 부재(326FP)가 수평 방향으로 배치되고, 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)도 수평 방향으로 배치되고, 상기 트레이 바디(110)의 정면에서 볼 때에 우측에는 제2프레싱 부재(326SP)가 수평 방향으로 배치되고, 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)도 수평 방향으로 배치된다.
상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 트레이 바디(110)에서 상승하면, 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부로 전진되어 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누를 수 있는 위치에 배치되고, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 트레이 바디(110)에서 하강하면, 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지도록 후퇴되어 연료전지 스택(3)을 위에서 누를 수 있는 위치에서 빠지게 된다.
이때, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)는 외부의 인력이나 외부의 모터나 실린더와 같은 외부 장치에 의해 상승하거나 하강할 수 있도록 구성된다.
외부의 인력이나 외부의 모터나 실런더 등의 외부 장치에 의해서 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)와 우측 트레이벽(114)에서 상승하도록 할 수 있고, 외부의 인력이나 외부의 모터나 실런더 등에 의해서 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)와 우측 트레이벽(114)에서 하강되도록 할 수 있다.
본 발명은 연료전지 스택(3)의 상면에 배치되도록 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 설치되는 프레싱판(152)을 더 포함한다.
상기 프레싱판(152)은 트레이 바디(110)의 내부 스택 공간부에 스택되어 있는 연료전지 스택(3)과 동일한 모양의 판으로 구성된다. 연료전지 스택(3)이 사각형이어서 상기 프레싱판(152)이 사각판 형상으로 구성된다.
상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 상승시키고 동시에 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 전진시키면, 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 프레싱판(152)에 의해 연료전지 스택(3)을 위에서 누르도록 구성된다.
상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에는 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)이 구비되고, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)는 상기 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 상기 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)에 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 외부의 인력이나 외부의 모터나 실린더와 같은 외부 장치에 의해 상기 트레이 바디(110)에서 상승하면, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)는 회전하여 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 전진시키도록 구성된다.
상기 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 상기 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)에는 각각 제1볼부시(325FBB)와 제1볼부시(325SBB)가 구비되어, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 상기 제1볼부시(325FBB)와 제1볼부시(325SBB)에 슬라이드 가능하게 결합된다.
상기한 외부의 인력이나 외부의 모터나 실린더와 같은 외부 장치에 의해 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 동시에 상승시키면, 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)가 치합되어 있는 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 한쪽 방향으로 회전하는데, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)에는 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)에 각각 구비된 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)가 치합되어 있어서, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 한쪽 방향으로 회전하면, 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 동시에 서로 가까워지는 방향으로 전진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 진입(즉, 연료전지 스택(3)을 누를 수 있는 위치로 진입)한다.
한편, 상기한 외부의 인력이나 외부의 모터나 실린더와 같은 외부 장치에 의해 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 동시에 하강시키면, 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)가 치합되어 있는 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 다른 쪽 방향으로 회전하는데, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)에는 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)에 각각 구비된 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)가 치합되어 있어서, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 다른 쪽 방향으로 회전하면, 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 진입(즉, 연료전지 스택(3)을 누를 수 있는 위치로 진입)하였던 상태에서 동시에 서로 멀어지는 방향으로 후진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 바깥쪽으로 빠지게 된다.
상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)에는 캠팔로워(132)가 결합된다. 캠팔로워(132)는 롤러 형태로서 캠팔로워(132)가 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)에 회전 가능하게 결합된다. 롤러 형태의 상기 캠팔로워(132)의 외주면은 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부와 마주하는 위치에 배치된다. 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)와 상기 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)와 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)의 연계 작동에 의해서 상기 트레이 바디(110)의 상단 개방부와 인접한 위치에서 수평 방향으로 전진 또는 후진하면, 상기 캠팔로워(132)가 전진 또는 후진될 수 있다. 즉, 캠팔로워(132)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 전진하여 들어오거나 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 바깥쪽으로 빠질 수 있도록 구성된다.
상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에는 스택 정렬 장치(160)가 더 구비된다. 상기 스택 정렬 장치(160)는 트레이 바디(110)의 전후 위치에 구비된 외부 가이드(162)와, 상기 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)을 기준으로 전후진 가능하도록 상기 외부 가이드(162) 결합된 내부 가이드(164)와, 상기 외부 가이드(162)와 상기 내부 가이드(164) 사이에 개재되어 상기 내부 가이드(164)를 상기 트레이 바디(110)의 상기 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재(166)를 포함한다.
상기 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 각각 배치된 전방 외부 가이드(162)와 후방 외부 가이드(162)를 포함한다.
상기 전방 외부 가이드(162)는 채널 형상으로 구성된다. 전방 외부 가이드(162)의 하단부가 트레이 베이스(112)의 상면에 결합되고, 전방 외부 가이드(162)의 상단부는 상기 어퍼 트레이 프레임(115)의 저면에 결합된다. 전방 외부 가이드(162)의 개방부가 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽을 향하도록 배치된다. 전방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 전방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 전방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다.
상기 후방 외부 가이드(162)는 채널 형상으로 구성된다. 후방 외부 가이드(162)의 하단부가 트레이 베이스(112)의 상면에 결합되고, 후방 외부 가이드(162)의 상단부는 상기 어퍼 트레이 프레임(115)의 저면에 결합된다. 후방 외부 가이드(162)의 개방부가 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽을 향하도록 배치된다. 후방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 전방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 후방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다. 두 개의 후방 외부 가이드(162)와 두 개의 전방 외부 가이드(162)는 서로 마주하는 위치에 배치된다.
상기 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 각각 배치된 전방 내부 가이드(164)와 후방 내부 가이드(164)를 포함한다. 한편, 본 발명의 도면에서 내부 가이드(164)와 같이 점선 지시선으로 표시한 구성 요소는 실제로 육안으로는 보이지 않는 구성 요소를 의미한다.
상기 전방 내부 가이드(164)는 블록 형상으로 구성된다. 전방 내부 가이드(164)는 전방 외부 가이드(162)에 내장되며 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)과 마주하는 위치에 배치된다. 전방 내부 가이드(164)는 전방 외부 가이드(162)에 내장됨과 동시에 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 가까워지거나 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있도록 구성된다. 전방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 전방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 전방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다.
상기 후방 내부 가이드(164)는 블록 형상으로 구성된다. 후방 내부 가이드(164)는 전방 외부 가이드(162)에 내장되며 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)과 마주하는 위치에 배치된다. 후방 내부 가이드(164)는 후방 외부 가이드(162)에 내장됨과 동시에 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 가까워지거나 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있도록 구성된다. 후방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 후방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 후방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다. 두 개의 후방 내부 가이드(164)와 두 개의 전방 내부 가이드(164)는 서로 마주하는 위치에 배치된다.
상기 외부 가이드(162)에는 스톱핑 볼트(167)가 결합되고, 상기 스톱핑 볼트(167)는 내부 가이드(164)와 마주하는 위치에 배치되어, 상기 스톱핑 볼트(167)를 풀고 조임에 따라 상기 내부 가이드(164)가 상기 외부 가이드(162)에서 이동하면서 상기 탄성부재(166)가 상기 내부 가이드(164)를 상기 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주는 탄성력을 이용하여 가이드 위치를 결정하고, 형태가 틀어지는 것을 방지하도록 구성된다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 각각 두 개씩 총 네 개가 배치된다.
상기 외부 가이드(162)는 외부 가이드(162) 베이스판과, 상기 외부 가이드(162) 베이스판의 좌우 측단부에 각각 구비되어 서로 나란하게 배치된 한 쌍의 외부 측면 가이드판을 구비하여, 외부 가이드(162)가 채널 형상으로 구성된다. 외부 가이드(162)의 내측단부에 형성된 개방부가 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)과 마주하는 위치에 배치된다. 즉, 외부 가이드(162)의 내측단부에 형성된 개방부가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부와 마주하는 위치에 배치된다.
상기 외부 가이드(162)에는 연결핀이 결합된다. 연결핀은 외부 가이드(162) 베이스판의 양면을 관통하도록 결합되어, 외부 가이드(162)에 연결핀이 결합된 구성을 취한다. 적어도 두 개의 연결핀이 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판에 상하 방향으로 결합된 구성을 취한다. 즉, 외부 가이드(162)에 상하 방향으로 적어도 두 개의 연결핀이 결합된 구성이다. 상기 연결핀은 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 구비된 각각의 외부 가이드(162)에 결합되도록 구성된다. 본 발명에서는 트레이 바디(110)를 기준으로 네 군데에 외부 가이드(162)가 구비되며, 각각의 외부 가이드(162)에 상기 연결핀이 결합되도록 구성된다. 본 발명에서는 각각의 외부 가이드(162)에 연결핀이 위아래 두 개씩 결합된다.
상기 내부 가이드(164)는 외부 가이드(162)의 내부에 결합된다. 내부 가이드(164)는 블록 형상으로 구성된다. 내부 가이드(164)는 외부 가이드(162)에 결합되어 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다. 이때, 내부 가이드(164)는 상기 외부 가이드(162)에 결합되어 있는 연결핀에 상대 이동 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 내부 가이드(164)의 바깥면(즉, 외부 가이드(162)의 외부 가이드(162) 베이스판과 마주하는 면)에서 안쪽면으로 일정 깊이 들어가도록 형성된 핀결합홀이 상기 연결핀에 결합되되, 상기 핀결합홀이 연결핀에 상대 이동 가능하게 결합됨으로써, 상기 내부 가이드(164)가 연결핀을 기준으로 외부 가이드(162)에서 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 가까워지도록 전진하거나 외부 가이드(162)에서 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)에서 멀어지는 쪽으로 후진하도록 구성될 수 있다.
적어도 두 개의 상기 연결핀에는 볼트 브라켓이 결합된다. 볼트 브라켓은 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판과 마주하는 위치에 배치된다. 볼트 브라켓은 수직 방향으로 배치된다.
상기 외부 가이드(162)에는 스톱핑 볼트(167)가 결합된다. 스톱핑 볼트(167)가 상기 볼트 브라켓에 결합되고, 상기 볼트 브라켓은 연결핀을 매개로 외부 가이드(162)에 결합되어 있어서, 상기 스톱핑 볼트(167)가 외부 가이드(162)에 결합된 구조가 된다. 상기 스톱핑 볼트(167)는 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판을 관통하도록 결합되어, 스톱핑 볼트(167)의 선단부가 상기 내부 가이드(164)의 바깥면(즉, 외부 가이드(162)의 외부 가이드(162) 베이스판과 마주하는 면)에 접촉될 수 있도록 구성된다. 상기 스톱핑 볼트(167)를 회전시킴에 따라 상기 볼트 브라켓에서 스톱핑 볼트(167)가 내부 가이드(164) 쪽으로 전진하거나 내부 가이드(164)에서 후진할 수 있도록 구성된다.
상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164) 사이에는 스프링이 개재된다. 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판의 안쪽면과 내부 가이드(164)의 바깥면 사이에 스프링이 개재된다. 스프링은 상기 연결핀의 외주면에 결합된다.
상기 스프링은 트레이 바디(110)의 내부 스택 공간부에 연료전지 스택(3)이 적재된 상태에서 탄성력으로 연료전지 스택(3)의 전단부와 후단부에 상기 내부 가이드(164)가 탄성적으로 접촉되도록 하여 연료전지 스택(3)의 형태를 유지하도록 한다. 스프링이 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 배치된 내부 가이드(164)를 탄성력으로 밀어서 연료전지 스택(3)의 전단부와 후단부에 탄성적으로 접촉되도록 함으로써 연료전지 스택(3)의 형상을 제대로 유지할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 의하면, 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 스택된 연료전지 스택(3)을 기어식 가압 유지 장치(300)에 의해 가압하여 이송시키는 연료전지 스태킹 방법으로서, 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 프레싱판(152)을 투입하여 상기 연료전지 스택(3)을 상기 프레싱판(152)이 누를 수 있는 위치에 배치시키는 프레싱판(152) 수납 단계와, 상기 기어식 가압 유지 장치(300)의 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)를 한쪽 방향으로 회전시켜서 상기 기어식 가압 유지 장치(300)의 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)에 의해 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 하강시키고 동시에 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 기어식 가압 유지 장치(300)의 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 전진시켜서 상기 프레싱판(152)을 눌러서 상기 연료전지 스택(3)을 상기 프레싱판(152)이 위에서 누르도록 하는 연료전지 스택(3) 가압 단계와, 상기 연료전지 스택(3)의 기밀 상태를 검사하는 기밀검사 단계와, 상기 연료전지 스택(3)에 가체결 지그를 조립하는 가체결 지그 조립 단계와, 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 빠지도록 후퇴시켜서 상기 프레싱판(152)과 상기 연료전지 스택(3)을 누르는 힘을 해제하는 프레싱 오픈 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지 스태킹 방법이 제공된다. 상기 가체결 지그 조립 단계에서 가체결 지그를 셀스택(3)에 조립함으로써, 셀스택(3)을 이너 트레이의 트레이 바디(110)에서 들어내서 분리하였을 때에 셀스택(3)이 유동되어 형상 변형 등이 생기는 경우를 방지하게 된다.
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)와 캠팔로워(132)가 트레이 바디(110)의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠져 있는 상태에서는 연료전지 스택(3)이 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP) 및 캠팔로워(132)에 걸리는 일이 없기 때문에, 상기 트레이 바디(110)의 상단 개방부를 통해서 연료전지 스택(3)이 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 스택될 수 있다.
상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 연료전지 스택(3)이 스택되어 있고, 상기 연료전지 스택(3) 위에 프레싱판(152)이 얹혀진 상태에서 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 동시에 상승시켜서 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)가 치합되어 있는 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 한쪽 방향으로 회전하면서 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 동시에 서로 가까워지는 방향으로 전진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 진입하여, 상기 프레싱판(152)을 위에서 눌러준다.
그러면, 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)와 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 안으로 들어오도록 전진하고 한 쌍의 캠팔로워(132)의 외주면은 프레싱판(152)의 상면에서 구름 운동하면서 전진하기 때문에, 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)와 캠팔로워(132)가 프레싱판(152)을 위에서 누르고, 프레싱판(152)이 눌려주면 프레싱판(152)에 의해서 연료전지 스택(3)이 가압된 상태로 유지되며, 이러한 상태에서 연료전지 스택(3)이 스택되어 있는 본 발명의 이너 트레이를 연료전지 제조시의 각 공정 스테이션으로 이동시켜서 연료전지 제조 작업을 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 동시에 하강시키면, 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)가 치합되어 있는 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 다른 쪽 방향으로 회전하면서 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 진입(즉, 연료전지 스택(3)을 누를 수 있는 위치로 진입)하였던 상태에서 동시에 서로 멀어지는 방향으로 후진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 바깥쪽으로 빠지게 되므로, 프레싱판(152)을 위에서 누르는 힘이 해제되도록 구성된다.
이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1프레싱 부재(326FP)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 후진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 바깥쪽으로 빠진 상태에서는 제1프레싱 부재(326FP)에 구비된 캠팔로워(132)도 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 빠져 있게 되면서 상기 프레싱판(152)의 상면 높이가 캠팔로워(132)의 하면보다 더 높은 위치로 올라와 있게 된다. 도 11에서는 HT로 표시된 높이만큼 프레싱판(152)의 상면이 캠팔로워(132)의 하면보다 더 높이 올라와 있고, 연료 전지 스택(3)은 눌리기 이전의 상태가 된다.
한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제2프레싱 부재(326SP)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 후진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 바깥쪽으로 빠진 상태에서는 제2프레싱 부재(326SP)에 구비된 캠팔로워(132)도 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역에서 빠져 있게 되면서 상기 프레싱판(152)의 상면 높이가 캠팔로워(132)의 하면보다 더 높은 위치로 올라와 있게 된다. 도 13에서는 HT로 표시된 높이만큼 프레싱판(152)의 상면이 캠팔로워(132)의 하면보다 더 높이 올라와 있고, 연료 전지 스택(3)은 눌리기 이전의 상태가 된다.
다음, 상기 연료전지 스택(3) 위에 프레싱판(152)이 얹혀진 상태에서 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 동시에 상승시켜서 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)가 치합되어 있는 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)가 동시에 한쪽 방향으로 회전하면서 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)가 동시에 서로 가까워지는 방향으로 전진하여 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 진입하여, 상기 프레싱판(152)을 위에서 눌러주게 된다. 프레싱판(152)과 연료전지 스택(3)이 도 11과 도 13에 도시된 높이 HT만큼 눌리게 된다. 도 12와 도 14에 프레싱판(152)과 연료전지 스택(3)이 도 11과 도 13에 도시된 높이 HT만큼 눌려진 상태가 도시되어 있다.
따라서, 본 발명에 의해서 연료전지 스택(3)이 적층된 상태로 트레이 바디(110)를 이송하는 경우, 외부의 충격으로 인해 수납된 연료전지 스택(3)이 요동 등에 의해 손상될 여지(연료전지 스택(3) 표면에 스크래치가 가거나 연료전지 스택(3)의 형상 변경이 생기는 것과 같은 손상)이 발생될 위험을 해소하는 효과가 있다.
또한, 기존에는 연료전지 제조시 한 군데의 스테이션(예를 들어, 스택 프레스 스테이션)에서 모든 작업을 진행하지 않고 공정이 필요한 각각의 스테이션에서 작업을 할 수 있도록 하기 때문에, 가동률이 저하되는 문제도 해결한다. 또한, 트레이에서 연료전지 스택(3)을 가압한 상태에서 하나의 공정 스테이션에서 모든 작업을 수행하는 경우와 달리 트레이에서 연료전지 스택(3)을 가압하는 상태를 해제할 때에 시간이 소요되는 경우가 방지되므로 전체 가동률이 저하되는 문제를 해결한다.
본 발명의 경우 연료전지 스택의 적층(스택), 프레싱, 기밀검사, 가체결 지그 조립, 셀트택과 이너 트레이 분리를 이너 트레이를 이용하여 각각의 스테이션에서 수행하기 때문에 공정을 분리하여 가동률을 높일 수 있게 된다.
예를 들어, 4가지의 단계(공정)의 수행 시간을 10초라 가정(다만, 가정된 시간은 설명의 편의상 시간이며 실제 시간은 다를 수 있음)하면, 본 발명의 이너 트레이를 이용하여 상기한 4가지의 단계인 적층, 프레싱, 기밀 검사, 가체결 지그 조립을 분리된 스테이션에서 분리하여 수행할 수 있도록 함으로써 10초 간격으로 각 공정이 완료된 이너 트레이를 다음 공정으로 넘겨주게 되므로, 기존에 완성된 연료전지 스택이 배출될 때에 40초의 시간이 걸리게 된 것을, 10초마다 연료전지 스택을 배출하게 되므로, 기존에 비하여 가동률을 높이게 된다. 기존에 한 스테이션에서 진행을 할 경우, 한 스테이션에서 적층, 프레싱, 기밀 검사, 가체결 지그 조립을 모두 진행 하기 때문에 예를 들어 40초에 한번씩 완성된 셀스텍이 배출되지만, 본 발명의 이너 트레이를 이용하면 10초 간격으로 각 공정이 완료된 이너 트레이를 다음 공정으로 넘겨주게 되면서 10초마다 연료전지 스택을 배출하기 때문에, 가동률이 기존에 비하여 높아지는 것이다. 상기와 같이 4가지의 단계(공정)을 수행할 때에 10초가 걸린다고 가정하면 기존에는 40초마다 연료전지 스택을 배출하지만, 본 발명의 경우 10초마다 연료전지 스택을 배출하게 되므로, 가동률이 높아지게 된다.
다시 말해, 가동률이 저하되는 원인은 연료전지를 스택하고, 정렬된 형태 그대로 프레싱 하여 리크 검사(기밀검사), 가체결 지그 조립까지의 공정을 분리 하지 못하였기 때문인데, 본 발명의 이너 트레이는 이너 트레이는 스택된 연료전지를 정렬된 상태로 이송하고 프레싱 단계의 가압력을 유지하여 검사(기밀검사) 및 가체결 지그 조립이 가능하기 때문에 공정 분리가 가능하게 되므로, 공정을 분리(상기한 4가지의 단계를 분리하여 수행)하여 가동률을 높일 수 있다.
본 발명은 기존에 비하여 연료전지 스택의 배출 시간이 현저히 줄어들도록 함으로써 동일한 시간 동안 연료전지 스택 공정을 수행한다고 가정할 때에 기존에 비하여 연료전지 스택의 배출 갯수가 현저히 늘어나므로 가동률이 높아지는 효과가 있는 것이다. 쉽게 말해, 상기 4가지의 단계(공정)의 수행 시간이 10초라고 가정할 때에 기존에는 40초마다 1개의 연료전지 스택을 배출하지만 본 발명은 40초마다 4개의 연료전지 스택을 배출하기 때문에, 기존에 비하여 가동률을 현저히 높일 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)에 롤러 형태의 캠팔로워(132)를 장착하여 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 회동시킬 때에 캠팔로워(132)의 외주면이 프레싱판(152)의 상면에서 원활하게 구름 운동하면서 프레싱판(152)으로 연료전지 스택(3)을 눌러주거나 연료전지 스택(3)의 누름 상태를 해제하므로, 작업자가 연료전지 스택(3)을 눌러주는 작업과 연료전지 스택(3)의 누름 해제 작업을 보다 원활하고 수월하게 수행할 수 있고, 셀스텍이 프레싱판(152)에 의해 무리하게 눌려서 손상되는 경우도 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에는 외부 가이드(162)와 내부 가이더를 포함하는 스택 정렬 장치(160)가 더 구비되어 있고, 상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164) 사이에 개재되어 내부 가이드(164)를 트레이 바디(110)의 상기 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재(166)가 더 구비되어 있어서, 상기 내부 가이더와 탄성부재(166)의 밀어주는 힘으로 연료전지 스택(3)의 전후 양쪽을 밀어서 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 연료전지 스택(3)이 똑바로 정렬된 상태로 스택되도록 하므로, 연료전지 제조 작업에 있어서 안정화를 기할 수 있고 연료전지 제조 작업에 있어서 정밀도를 향상시킬 수 있는 등의 여러 가지 효과가 있다.
본 발명에서는 스톱핑 볼트(167)를 풀고 조임에 따라 상기 내부 가이드(164)가 전진 또는 후진하여 내부 가이드(164)의 위치가 결정되며, 내부 가이드(164)의 위치가 결정됨에 따라 연료전지 스택(3)의 형상 유지를 제대로 확실하게 할 수 있다.
또한, 상기 스톱핑 볼트(167)를 풀고 조임에 따라 내부 가이드(164)가 전진 또는 후진하면서 스프링의 탄성력을 조절하고, 스프링의 탄성력 조절에 의해서 연료전지 스택(3)의 종류 등에 맞추어서 내부 가이드(164)가 연료전지 스택(3)을 형상을 보다 안정적이고 정밀하게 유지할 수 있게 되며, 본 발명의 이너 트레이를 연료전지 스택(3)의 규격 등에 맞추어서 호환성이 있게 맞추어서 사용할 수 있는 효과도 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
3. 연료전지 스택 110. 트레이 바디
112. 트레이 베이스 113. 좌측 트레이벽
114. 우측 트레이벽 115. 어퍼 트레이 프레임
132. 캠팔로워 152. 프레싱판
160. 스택 정렬 장치 162. 외부 가이드
164. 내부 가이드 166. 탄성부재
167. 스톱핑 볼트 321FG. 제1피니언 기어
321SG. 제2피니언 기어 323FG. 제1프레싱 랙기어
323SG. 제2프레싱 랙기어 324FG. 제1이동 작동 랙기어
324SG. 제2이동 작동 랙기어 325FP. 제1프레싱 작동바아
325FSB. 제1상승 하강지지 브라켓 325FUC. 제1상부 연결편
325FLC. 제1하부 연결편 325FBB. 제1볼부시
325SP. 제2프레싱 작동바아 325SSB. 제2상승 하강지지 브라켓
325SUC. 제2상부 연결편 325SLC. 제2하부 연결편
325SBB. 제2볼부시 326FP. 제1프레싱 부재
326SP. 제2프레싱 부재

Claims (9)

  1. 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110);
    상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 스택된 상기 연료전지 스택(3)을 가압하여 유지하는 기어식 가압 유지 장치(300);를 포함하여 구성되고,
    상기 기어식 가압 유지 장치(300)는,
    상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 결합된 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG);
    상기 트레이 바디(110)의 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에 상승 하강 가능하게 결합된 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP);
    상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)에 구비되어 상하 방향으로 연장되며 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)에 치합된 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG);
    상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)에 치합되는 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)를 구비하며 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 진입하여 들어오거나 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지는 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)를 상승시키면 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 연결된 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)가 한쪽 방향으로 회전되어 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)가 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부로 전진되어 연료전지 스택(3) 위에서 누를 수 있는 위치에 배치되도록 하고, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)를 하강시키면 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 연결된 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)가 다른 쪽 방향으로 회전되어 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)가 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지도록 후퇴시켜서 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누를 수 있는 위치에서 빠지도록 하는 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연료전지 스택(3)의 상면에 배치되도록 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 설치되는 프레싱판(152);을 더 포함하며,
    상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)를 상승시키고 동시에 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)와 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 전진시키면, 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)가 상기 연료전지 스택(3) 위에 얹혀진 상기 프레싱판(152)을 눌러서, 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누르도록 구성된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에는 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)이 구비되고, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)는 상기 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 상기 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)가 상승되면, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)가 회전하여 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 전진시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1상승 하강 지지 브라켓(325FSB)과 상기 제2상승 하강 지지 브라켓(325SSB)에는 각각 제1볼부시(325FBB)와 제2볼부시(325SBB)가 구비되어, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)가 상기 제1볼부시(325FBB)와 제2볼부시(325SBB)에 슬라이드 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에는 스택 정렬 장치(160)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스택 정렬 장치(160)는,
    상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에 구비된 외부 가이드(162);
    상기 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)을 기준으로 전후진 가능하도록 상기 외부 가이드(162)에 결합된 내부 가이드(164);
    상기 외부 가이드(162)와 상기 내부 가이드(164) 사이에 개재되어 상기 내부 가이드(164)를 상기 트레이 바디(110)의 상기 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재(166);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  9. 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110)와, 상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 결합된 제1피니언 기어(321FG)와 제2피니언 기어(321SG)와, 상기 트레이 바디(110)의 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에 상승 하강 가능하게 결합된 제1프레싱 작동바아(325FP)와 제2프레싱 작동바아(325SP)와, 상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)에 구비되어 상하 방향으로 연장되며 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)에 치합된 제1프레싱 랙기어(323FG)와 제2프레싱 랙기어(323SG)와, 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)에 치합되는 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 제2이동 작동 랙기어(324SG)를 구비하며 상기 트레이 바디(110) 내부의 상기 스택 공간부로 진입하여 들어오거나 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지는 제1프레싱 부재(326FP)와 제2프레싱 부재(326SP)를 포함하는 연료전지 스택용 이너 트레이를 이용하는 연료전지 스태킹 방법으로서,
    상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 프레싱판(152)을 투입하여 상기 연료전지 스택(3)을 상기 프레싱판(152)이 누를 수 있는 위치에 배치시키는 프레싱판 수납 단계;
    상기 제1프레싱 작동바아(325FP)와 상기 제2프레싱 작동바아(325SP)를 상승시켜서 상기 제1이동 작동 랙기어(324FG)와 상기 제2이동 작동 랙기어(324SG)에 연결된 상기 제1피니언 기어(321FG)와 상기 제2피니언 기어(321SG)가 한쪽 방향으로 회전되도록 하여 상기 제1프레싱 랙기어(323FG)와 상기 제2프레싱 랙기어(323SG)에 의해 상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부로 전진시켜서 연료전지 스택(3) 위에서 누를 수 있는 위치에 배치되도록 하는 연료전지 스택 가압 단계;
    상기 연료전지 스택(3)의 기밀 상태를 검사하는 기밀검사 단계;
    상기 연료전지 스택(3)에 가체결 지그를 조립하는 가체결 지그 조립 단계;
    상기 제1프레싱 부재(326FP)와 상기 제2프레싱 부재(326SP)를 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 빠지도록 후퇴시켜서 상기 프레싱판(152)과 상기 연료전지 스택(3)을 누르는 힘을 해제하는 프레싱 오픈 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지 스태킹 방법.
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