KR102655622B1 - 수전해 스택 모듈 배열압착 장치 - Google Patents

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Abstract

수전해 스택 모듈의 면 전체에 압력을 균형있게 부여할 수 있는 수전해 스택 모듈 배열압착 장치가 소개된다.
이 수전해 스택 모듈 배열압착 장치는 수전해 스택 모듈이 거치 가능한 본체, 수전해 스택 모듈의 일면부를 지지할 수 있도록 본체에 고정 배치되는 지지판, 수전해 스택 모듈의 타면부를 가압하도록 본체에서 길이 방향으로 이동 가능하게 배치되는 압착판, 선행 하중이 수전해 스택 모듈에 균일하게 제공되도록 압착판을 지지하는 다축잭 유닛, 및 다축잭 유닛에 착탈 가능하게 배치되고 다축잭 유닛에 배치될 때, 압축력을 수전해 스택 모듈에 제공하는 액츄에이터를 포함할 수 있다.

Description

수전해 스택 모듈 배열압착 장치{ARRANGEMENT AND COMPRESSION APPARATUS FOR WATER ELECTROLYSIS STACK MODULE}
본 발명은 수전해 스택 모듈 배열압착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수전해 장치는 대용량 수전해 장치를 이용하거나 기체확산층(GDL), 애노드(anode) 촉매 전극, 고분자 전해질막, 캐소드(Cathode) 촉매 전극으로 이루어진 절연 분리판과 전극판으로 구성된 스택을 적층하여 구성된다. 스택은 고용량화를 위해 다층으로 적층되는 형태로 만들기 위해 각 층을 볼트 체결을 통해 연결하게 된다.
그런데, 스택을 볼트 체결을 통해 상/하의 엔드 플레이트(End Plate)에 조립하는 경우, 볼트 위치가 가장자리에 위치할 수밖에 없기 때문에, 볼트 위치 및 엔드 플레이트의 형태에 따라 불균일 압력 분포 및 국부적인 접촉 저항을 증가되어 성능 저하가 유발될 수 있고, 엔드 플레이트 및 볼트 체결 위치에 따라 압력 구배 및 접촉 저항의 증가가 야기될 수 있다. 또한 유지 보수 측면에서 스택의 중간 부분에 오류 및 고장이 유발되는 경우, 스택의 모든 부품을 분해하여 고장난 부분을 교체해야 하는 불편함이 발생될 수 있다. 또한 유압 실린더 방식으로 스택 모듈들을 압착하는 방식인 경우, 유압 손실에 취약하다는 단점이 있다.
특히, 소수의 고용량 스택을 수전해 공정에 적용하거나, 다수의 소용량 유닛셀(Unit Cell)을 적층, 연결하는 방식을 적용하여 수전해 장치를 구성하는 경우, 수전해 공정시 발생하는 스택 내부 압력에 의한 변형을 방지하기 위해 외부에서 스택을 가압하여 형태를 유지할 필요가 있는데, 다수의 유닛셀로 구성된 수전해 장치는 로딩 및 언로딩이 쉽지 않을 뿐 아니라 유닛셀이 고장나면, 스택 교체에 어려움을 겪을 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제공된 것으로서, 수전해 공정의 용이하게 구현할 수 있고, 수전해 스택 모듈에 대한 압착 성능을 향상시킬 수 있는 수전해 스택 모듈 배열압착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 생산 용량의 증가에 따라 효율적으로 유닛 셀을 추가 또는 제거하여 발전 효율을 증가시킬 수 있는 수전해 스택 모듈 배열압착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 수전해 스택 모듈이 거치 가능한 본체; 상기 수전해 스택 모듈의 일면부를 지지할 수 있도록 상기 본체에 고정 배치되는 지지판; 상기 수전해 스택 모듈의 타면부를 가압하도록 상기 본체에서 길이 방향으로 이동 가능하게 배치되는 압착판; 선행 하중이 상기 수전해 스택 모듈에 균일하게 제공되도록 상기 압착판을 지지하는 다축잭 유닛; 및 상기 다축잭 유닛에 착탈 가능하게 배치되고, 상기 다축잭 유닛에 배치될 때, 압축력을 상기 수전해 스택 모듈에 제공하는 액츄에이터를 포함하는, 수전해 스택 모듈 배열압착 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 다축잭 유닛은 상기 본체에 고정 배치되는 제1 엔드 플레이트; 상기 제1 엔드 플레이트에 대향되도록 이격 배치된 제2 엔드 플레이트; 및 상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 엔드 플레이트 사이를 연결하도록 상기 제1 엔드 플레이트의 가장자리부와 상기 제2 엔드 플레이트의 가장자부에 이격 배치되는 복수 개로 제공되는 하중 잭을 포함할 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 하중 잭은 길이 가변을 통해 상기 제1 엔드 플레이트의 가장자리부와 상기 제2 엔드 플레이트의 가장자리부 간 이격 거리를 균일하게 조절할 수 있다.
또한, 상기 하중 잭은 상기 제1 엔드 플레이트에 고정 배치되고, 외경면에 로드 나사산이 형성된 잭 로드부; 상기 제2 엔드 플레이트에 고정 배치되고, 상기 잭 로드부의 단부가 입출 가능한 중공의 잭 파이프부; 및 상기 잭 로드부의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 로드 나사산에 회전 결합되는 너트 스토퍼부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 너트 스토퍼부는 상기 잭 파이프부의 선단부에 의해 정지될 때, 상기 잭 파이프부에 가까워지는 일 방향으로의 이동이 정지되고, 상기 잭 로드부의 기단부에 의해 정지될 때, 상기 잭 파이프부에 멀어지는 타 방향으로의 이동이 정지될 수 있다.
또한, 상기 본체는 상기 수전해 스택 모듈에 대한 압착이 이루어지는 압착공간을 사이에 두고, 폭방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 제1 수평 지지대; 상기 한 쌍의 제1 수평 지지대 사이를 연결하는 제2 수평 지지대; 상기 압착판이 상기 압착공간을 향해 슬라이딩 이동 가능하도록 상기 제1 수평 지지대의 상부에 배치되는 가이드 레일; 및 상기 제1 수평 지지대의 하부를 지지하는 수직 지지대를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 상기 하중 잭에 의해 상기 압착판에 가해지는 선행 하중을 측정하는 감지센서; 상기 압착판에 대한 불균일한 선행 하중 상태를 사용자에게 알릴 수 있는 알림장치; 및 복수 개의 상기 하중 잭에 대한 선행 하중값을 기초로 하여, 각각의 선행 하중값 간의 오차 범위가 기 설정된 기준 오차 범위를 벗어나면, 상기 압착판이 불균일한 선행 하중 상태인 것으로 판단한 후, 사용자가 불균일한 선행 하중 상태를 인지할 수 있도록 상기 알림장치를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수전해 스택 모듈이 레일 및 압착판/지지판을 통해 유기적으로 배열될 수 있고, 수전해 스택 모듈의 로딩 및 언로딩과 같은 유지 보수 및 고장 진단을 용이하게 할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 다축잭 유닛의 엔드 플레이트 면 전체에 압력을 균형있게 부여함으로써, 국부 및 면의 변형을 최소화할 수 있고, 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 수전해 스택 모듈을 선행압축 할 경우에만 액츄에이터를 통해 압착하고, 공정 중에 발생하는 압력은 다축잭 유닛의 너트 스토퍼부와 고정브라켓을 통해 제어함으로써, 수전해 효율을 일정하게 유지할 수 있고, 더 안전한 공정이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 수전해 스택 모듈을 압착판을 통해 압력을 가하는 구조로 이루어질 수 있고, 케이블로 인한 전력 감소 부분을 제거하여 효율을 증가시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 수전해 스택 배열압착 장치의 구조가 단순해짐에 따라, 케이블 및 연결 부위 부품에 대한 제조 비용 및 단가를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다축잭 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 4의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치의 설치 순서를 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치의 해체 순서를 도시한 상태도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치의 구체적인 내용에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치(10)는, 수전해 스택 모듈의 면 전체에 대해서, 압력을 균형있게 제공함으로써, 수전해 스택 모듈의 구조적인 안정성을 향상시킬 수 있다. 수전해 스택 모듈은 물의 산화 환원 반응 중에 발생하는 전자를 이용하여 수소와 산소를 생산할 수 있는 통상의 수전해 스택 모듈과 대응되는 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치의 구체적인 내용에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치(10)는, 수전해 스택 모듈의 면 전체에 대해서, 압력을 균형있게 제공함으로써, 수전해 스택 모듈의 구조적인 안정성을 향상시킬 수 있다. 수전해 스택 모듈은 물의 산화 환원 반응 중에 발생하는 전자를 이용하여 수소와 산소를 생산할 수 있는 통상의 수전해 스택 모듈과 대응되는 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치(10)는 본체(100), 지지판(200), 압착판(300), 다축잭 유닛(400), 액츄에이터(500)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 수전해 스택 모듈이 수용될 때, 수전해 스택 모듈에 대한 압착이 이루어지는 압착공간을 제공할 수 있다. 이러한 본체(100)는 제1 수평 지지대(110), 가이드 레일(120), 제2 수평 지지대(130), 제3 수평 지지대(140), 및 수직 지지대(150)를 포함할 수 있다.
제1 수평 지지대(110)는 가이드 레일(120)을 통해 수전해 스택 모듈의 양측단부를 지지할 수 있다. 제1 수평 지지대(110)는 스택 모듈 배열압착 장치(10)의 길이방향으로 연장 형성되는 프레임일 수 있다. 제1 수평 지지대(110)는 압착공간을 사이에 두고 폭방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍으로 제공될 수 있다. 한 쌍의 제1 수평 지지대(110)는 제2 수평 지지대(130)를 통해 서로 연결될 수 있다. 제1 수평 지지대(110)에는 압착판(300)의 이동을 제한하기 위한 고정브라켓(160)이 구비될 수 있다.
제2 수평 지지대(130)는 한 쌍의 제1 수평 지지대(110) 사이를 연결할 수 있다. 일 예로, 제2 수평 지지대(130)는 한 쌍의 제1 수평 지지대(110)의 전,후단부에서 제1 수평 지지대(110)와 교차되는 수직 방향으로 한 쌍의 제1 수평 지지대(110)를 서로 연결할 수 있다.
제3 수평 지지대(140)는 복수 개의 수직 지지대(150)를 스택 모듈 배열압착 장치(10)의 길이방향으로 서로 연결할 수 있다. 일 예로, 복수 개의 수직 지지대(150)의 상부가 제1 수평 지지대(110)의 하부에 고정될 때, 복수 개의 수직 지지대(150) 하부는 제3 수평 지지대(140)에 의해 연결되어 고정할 수 있다.
가이드 레일(120)은 제1 수평 지지대(110)의 상측에서, 제1 수평 지지대(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 가이드 레일(120)은 수전해 스택 모듈이 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 면을 제공할 수 있다. 가이드 레일(120)은 한 쌍의 제1 수평 지지대(110)에 각각 나란하게 배치되는 한 쌍으로 제공될 수 있다. 한 쌍의 가이드 레일(120)의 길이는 제1 수평 지지대(110)의 길이보다 적어도 더 짧을 수 있고, 한 쌍의 가이드 레일(120)의 너비는 제1 수평 지지대(110)의 너비보다 적어도 더 좁을 수 있다.
수직 지지대(150)는 제1 수평 지지대(110)의 하부를 지지할 수 있는 레그일 수 있다. 수직 지지대(150)는 제1 수평 지지대(110)의 양단부에 배치되는 복수 개로 제공될 수 있다. 복수 개의 수직 지지대(150)의 상부는 제1 수평 지지대(110)의 양단부에 고정될 수 있고, 복수 개의 수직 지지대(150)의 하부는 제3 수평 지지대(140)에 의해 연결되어 고정될 수 있다. 복수 개의 수직 지지대(150)는 제1 수평 지지대(110)의 길이 방향으로 이격 배치되므로, 제1 수평 지지대(110)를 전체적으로 균형있게 지지할 수 있다.
지지판(200)은 수전해 스택 모듈이 압착공간에 수용될 때, 수전해 스택 모듈의 일면부를 지지할 수 있다. 지지판(200)은 본체(100)의 일단부에 고정 배치될 수 있다. 수전해 스택 모듈이 가이드 레일(120) 상에 길이 방향으로 배열된 상태에서, 압착판(300)에 의해 제1 수평 지지대(110)의 단부측으로 가압되면, 지지판(200)은 수전해 스택 모듈의 일면부를 면 전체로서 지지할 수 있다. 본 실시예에서 지지판(200)은 제1 수평 지지대(110)의 단부에 고정 설치될 수 있지만, 이에 한정되지는 아니하며, 지지판(200)은 가이드 레일(120)을 따라 이동 및 고정이 가능할 수 있다. 압착판(300)이 이동하는 거리가 증가할수록 수전해 스택 모듈의 처짐이 발생될 수 있는데, 지지판(200)이 가이드 레일(120)을 따라 이동 및 고정이 가능한 경우, 가이드 레일(120) 상에서 수전해 스택 모듈의 처짐이 최소화될 수 있다.
압착판(300)은 다축잭 유닛(400) 및 액츄에이터(500)에 의해 수전해 스택 모듈의 타면부를 가압할 수 있다. 압착판(300)은 지지 프레임의 타단부측에 배치될 수 있다. 압착판(300)은 가이드 레일(120)을 따라 제1 수평 지지대(110)의 길이 방향으로 이동될 수 있다. 다축잭 유닛(400)에 의한 선행 하중이 압착판(300)에 제공될 때, 압착판(300)은 제1 수평 가이드의 길이 방향으로 배열된 수전해 스택 모듈의 타면부를 가압할 수 있다. 또한, 액츄에이터(500)에 의해 압축력이 압착판(300)에 제공될 때, 압착판(300)은 제1 수평 가이드의 길이 방향으로 배열된 수전해 스택 모듈을 압착시킬 수 있다.
다축잭 유닛(400)은 압착판(300)을 지지한 상태에서, 압착판(300)에 선행 하중을 균일하게 제공할 수 있다. 다축잭 유닛(400)은 제1 엔드 플레이트(410), 제2 엔드 플레이트(420), 및 하중 잭(430)을 포함할 수 있다.
제1 엔드 플레이트(410)는 본체(100)의 일단부에 고정 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 엔드 플레이트(410)의 일면부는 본체(100)의 제2 수평 지지대(130)에 고정될 수 있다. 제1 엔드 플레이트(410)의 타면부에는 하중 잭(430)의 일단부가 고정될 수 있고, 액츄에이터(500)의 배치를 지지하기 위한 받침대(440)가 구비될 수 있다. 제1 엔드 플레이트(410)에는 복수 개의 관통홀(421)이 형성될 수 있다.
제2 엔드 플레이트(420)는 제1 엔드 플레이트(410)에 대향되도록 이격 배치될 수 있다. 제2 엔드 플레이트(420)의 일면부에는 하중 잭(430)의 타단부가 고정될 수 있다. 하중 잭(430)이 가변될 때, 제2 엔드 플레이트(420)의 타면부에는 압착판(300)이 선택적으로 접촉될 수 있다. 제2 엔드 플레이트(420)에는 본체(100)와의 고정을 위한 제1 결합홀(411)이 형성될 수 있다.
하중 잭(430)은 가변되는 길이를 제공할 수 있다. 하중 잭(430)은 제1 엔드 플레이트(410)와 제2 엔드 플레이트(420) 사이를 연결할 수 있다. 하중 잭(430)은 제1 엔드 플레이트(410)의 가장자리부와 제2 엔드 플레이트(420)의 가장자리부에 이격 배치되는 복수 개로 제공될 수 있다. 복수 개의 하중 잭(430)은 길이 가변됨으로써, 제1 엔드 플레이트(410)의 가장자리부와 제2 엔드 플레이트(420)의 가장자리부 간 이격 거리를 균일하게 조절할 수 있다. 각각의 하중 잭(430)은 잭 로드부(431), 잭 파이프부(432), 및 너트 스토퍼부(433)를 포함할 수 있다.
잭 로드부(431)는 제1 엔드 플레이트(410)에 고정 배치될 수 있다. 잭 로드부(431)의 외경면에는 로드 나사산이 형성될 수 있다. 로드 나사산은 너트 스토퍼부(433)의 내경면에 회전 결합될 수 있다.
잭 파이프부(432)는 제2 엔드 플레이트(420)에 고정 배치될 수 있다. 잭 파이프부(432)는 중공 형태로 제공될 수 있다. 중공 형태의 잭 파이프부(432)에는 잭 로드부(431)의 단부가 입출될 수 있다.
너트 스토퍼부(433)는 로드 나사산에 회전 결합될 수 있다. 너트 스토퍼부(433)의 내경면에는 로드 나사산에 맞물리는 너트 나사산이 형성될 수 있다. 너트 스토퍼부(433)가 회전될 때, 너트 스토퍼부(433)는 잭 로드부(431)의 길이방향으로 이동될 수 있다.
일 예로, 너트 스토퍼부(433)가 일방향으로 회전될 때, 너트 스토퍼부(433)는 잭 파이프부(432)에 가까워지는 일 방향을 향해 이동될 수 있고, 너트 스토퍼부(433)가 잭 파이프부(432)의 선단부에 의해 정지될 때, 잭 파이프부(432)에 가까워지는 일 방향으로의 이동이 정지될 수 있다. 그리고 너트 스토퍼부(433)가 타방향으로 회전될 때, 너트 스토퍼부(433)는 잭 파이프부(432)에서 멀어지는 타 방향을 향해 이동될 수 있고, 너트 스토퍼부(433)가 잭 로드부(431)의 기단부에 의해 정지될 때, 잭 파이프부(432)에 멀어지는 타 방향으로의 이동이 정지될 수 있다.
액츄에이터(500)는 다축잭 유닛(400)에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 액츄에이터(500)는 다축잭 유닛(400)에 배치될 때, 압축력을 압착판(300)을 통해 수전해 스택 모듈에 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 액츄에이터(500)는 실린더부(510)와, 실린더부(510)에 입출되는 피스톤부(520)로 구성된 유압실린더 장치 또는 공압실린더 장치일 수 있다.
한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수전해 스택 모듈 배열압착 장치(10)가 제공될 수 있다. 이하 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 다른 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 일 실시예와 비교하였을 때, 감지센서(600), 알림장치(700), 및 컨트롤러(800)의 구성에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.
감지센서(600)는 압착판(300)에 가해지는 선행 하중을 측정할 수 있는 압력센서일 수 있다. 복수 개의 하중 잭(430)에 의한 선행 하중이 압착판(300)에 가해질 때, 감지센서(600)는 각각의 하중 잭(430)이 위치한 압착판(300)에서의 선행 하중을 측정할 수 있다. 감지센서(600)는 압착판(300)에서 측정된 하중 잭(430)의 선행 하중에 대한 정보를 컨트롤러(800)에 인가할 수 있다.
알림장치(700)는 압착판(300)에 대한 불균일한 선행 하중 상태를 사용자에게 알릴 수 있는 다양한 종류의 디바이스일 수 있다. 일 예로, 알림장치(700)는 선행 하중 상태를 시각적인 표시를 통해 사용자에게 알랄 수 있는 디스플레이 또는 경고등이거나, 선행 하중 상태를 청각적인 효과를 통해 사용자에게 알랄 수 있는 스피커일 수 있다. 알림장치(700)의 작동은 컨트롤러(800)에 의해 제어될 수 있다.
컨트롤러(800)는 감지센서(600)로부터 복수 개의 상기 하중 잭(430)의 선행 하중에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 컨트롤러(800)는 복수 개의 상기 하중 잭(430)에 대한 선행 하중값을 기초로 하여, 각각의 선행 하중값 간의 오차 범위를 산출할 수 있다. 산출된 오차 범위가 기 설정된 기준 오차 범위를 벗어나면, 컨트롤러(800)는 압착판(300)이 불균일한 선행 하중 상태인 것으로 판단할 수 있다. 압착판(300)이 불균일한 선행 하중 상태인 것으로 판단되면, 컨트롤러(800)는 사용자가 불균일한 선행 하중 상태를 인지할 수 있도록 알림장치(700)를 제어할 수 있다. 알림장치(700)를 통해 불균일한 선행 하중 상태가 사용자에게 인지되면, 사용자는 불균일한 선행 하중 상태가 균일한 선행 하중 상태로 변경되도록 다축잭 유닛(400)에서 각각의 하중 잭(430)의 길이를 조절할 수 있다.
컨트롤러(800)는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치, 메모리 등에 의해 구현될 수 있으며, 그 구현 방식은 당업자에게 자명한 사항이므로 더 이상의 자세한 설명을 생략한다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 다축잭 유닛의 설치 및 해체 과정에 대하여 설명한다.
도 5를 참조하여 다축잭 유닛(400)의 설치 과정을 살펴보면, 먼저 도 5의 a1 단계에서는, 다축잭 유닛(400)이 본체(100)에 고정 배치될 수 있다. 일 예로, 다축잭 유닛(400)의 제2 엔드 플레이트(420)가 본체(100)에 고정 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 다축잭 유닛(400)의 제2 엔드 플레이트(420)가 본체(100)에 고정되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 다축잭 유닛(400)의 제2 엔드 플레이트(420)가 본체(100)에 고정될 수 있다.
도 5의 a2 단계에서는, 제2 엔드 플레이트(420)가 본체(100)에 고정된 상태에서, 하중 잭(430)의 길이가 조절될 수 있다. 일 예로, 하중 잭(430)의 잭 로드부(431)가 잭 파이프부(432)에서 인출될 수 있다. 잭 로드부(431)는 제1 엔드 플레이트(410)가 압착판(300)에 접촉될 때까지 잭 파이프부(432)에서 인출될 수 있다.
도 5의 a3 단계에서는, 액츄에이터(500)가 다축잭 유닛(400)에 삽입될 수 있다. 액츄에이터(500)가 다축잭 유닛(400)의 받침대(440)에 의해 지지되어 다축잭 유닛(400)에 배치될 수 있다.
도 5의 a4 단계에서는, 액츄에이터(500)에 의해 선행 압축이 진행될 수 있다. 액츄에이터(500)의 피스톤부(520)가 실린더부(510)에서 인출되어, 압착판(300)에 압착력을 제공할 수 있다.
도 5의 a5 단계에서는, 액츄에이터(500)에서 압착력이 제공된 상태에서, 사용자가 하중 잭(430)의 너트 스토퍼부(433)를 회전시켜 잭 파이프부(432)의 선단부를 향해(도 5의 좌측 방향) 이동시킴으로써, 잭 파이프부(432)의 선단부에서 정지되어 잠금되도록 할 수 있다.
도 5의 a6 단계에서는, 액츄에이터(500)가 다축잭 유닛(400)에 회수될 수 있다. 액츄에이터(500)가 회수된 상태에서도, 너트 스토퍼부(433)에 의한 잠금으로 인해, 압착판(300)에 제공된 압착력이 유지될 수 있다.
도 6를 참조하여 다축잭 유닛(400)의 해체 과정을 살펴보면, 먼저, 도 6의 b1 단계에서는, 다축잭 유닛(400)이 해체되기 전, 스토퍼부에 의한 잠금으로 인해, 압착판(300)에 제공된 압착력이 유지될 수 있다.
도 6의 b2 단계에서는, 다축잭 유닛(400)의 해체를 위해 액츄에이터(500)가 다축잭 유닛(400)에 삽입될 수 있다. 액츄에이터(500)가 다축잭 유닛(400)의 받침대(440)에 의해 지지되어 다축잭 유닛(400)에 배치될 수 있다.
도 6의 b3 단계에서는, 액츄에이터(500)의 피스톤부(520)가 실린더부(510)에서 인출되어, 압착판(300)에 압착력을 제공할 수 있다.
도 6의 b4 단계에서는, 사용자가 하중 잭(430)의 너트 스토퍼부(433)를 회전시켜 잭 로드부(431)의 기단부를 향해(도 6의 우측 방향) 이동시킴으로써, 너트 스토퍼부(433)의 잠금을 해제 할 수 있다.
도 6의 b5 단계에서는, 너트 스토퍼부(433)에 의한 잠금이 해제된 상태에서, 액츄에이터(500)가 다축잭 유닛(400)에 회수될 수 있다.
도 6의 b6 단계에서는, 하중 잭(430)의 길이가 조절될 수 있다. 일 예로, 하중 잭(430)의 잭 로드부(431)가 잭 파이프부(432)에 인입될 수 있다. 잭 로드부(431)는 너트 스토퍼부(433)가 잭 파이프부(432)의 선단부에 접촉될 때까지 잭 파이프부(432)에 인입될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 수전해 스택 모듈이 레일 및 압착판/지지판을 통해 유기적으로 배열될 수 있고, 수전해 스택 모듈의 로딩 및 언로딩과 같은 유지 보수 및 고장 진단을 용이하게 할 수 있고, 다축잭 유닛의 엔드 플레이트 면 전체에 압력을 균형있게 부여함으로써, 국부 및 면의 변형을 최소화할 수 있고, 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다는 등의 우수한 장점을 가진다.
상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10 :수전해 스택 모듈 배열압착 장치
100 :본체 110 :제1 수평 지지대
120 :가이드 레일 130 :제2 수평 지지대
140 :제3 수평 지지대 150 :수직 지지대
200 :지지판 300 :압착판
400 : 다축잭 유닛 410 : 제1 엔드 플레이트
420 : 제2 엔드 플레이트 430 : 하중 잭
431 : 잭 로드부 432 : 잭 파이프부
433 : 너트 스토퍼부
500 :액츄에이터 510 :실린더부
520 :피스톤부
600 :감지센서
700 :알림장치
800 :컨트롤러

Claims (7)

  1. 수전해 스택 모듈이 거치 가능한 본체;
    상기 수전해 스택 모듈의 일면부를 지지할 수 있도록 상기 본체에 고정 배치되는 지지판;
    상기 수전해 스택 모듈의 타면부를 가압하도록 상기 본체에서 길이 방향으로 이동 가능하게 배치되는 압착판;
    선행 하중이 상기 수전해 스택 모듈에 균일하게 제공되도록 상기 압착판을 지지하는 다축잭 유닛;
    상기 다축잭 유닛에 착탈 가능하게 배치되고, 상기 다축잭 유닛에 배치될 때, 압축력을 상기 수전해 스택 모듈에 제공하는 액츄에이터;
    상기 다축잭 유닛의 복수 개의 하중 잭에 의해 상기 압착판에 가해지는 선행 하중을 측정하는 감지센서;
    상기 압착판에 대한 불균일한 선행 하중 상태를 사용자에게 알릴 수 있는 알림장치; 및
    복수 개의 상기 하중 잭에 대한 선행 하중값을 기초로 하여, 각각의 선행 하중값 간의 오차 범위가 기 설정된 기준 오차 범위를 벗어나면, 상기 압착판이 불균일한 선행 하중 상태인 것으로 판단한 후, 사용자가 불균일한 선행 하중 상태를 인지할 수 있도록 상기 알림장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 다축잭 유닛은
    상기 본체에 고정 배치되는 제1 엔드 플레이트;
    상기 제1 엔드 플레이트에 대향되도록 이격 배치된 제2 엔드 플레이트; 및
    상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 엔드 플레이트 사이에서 이격 거리 조절가능하게 연결되고, 상기 제1 엔드 플레이트의 가장자리부와 상기 제2 엔드 플레이트의 가장자리부에 이격 배치되는 복수 개로 제공되는 하중 잭을 포함하는,
    수전해 스택 모듈 배열압착 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수 개의 상기 하중 잭은
    길이 가변을 통해 상기 제1 엔드 플레이트의 가장자리부와 상기 제2 엔드 플레이트의 가장자리부 간 이격 거리를 균일하게 조절하는,
    수전해 스택 모듈 배열압착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하중 잭은
    상기 제1 엔드 플레이트에 고정 배치되고, 외경면에 로드 나사산이 형성된 잭 로드부;
    상기 제2 엔드 플레이트에 고정 배치되고, 상기 잭 로드부의 단부가 입출 가능한 중공의 잭 파이프부; 및
    상기 잭 로드부의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 로드 나사산에 회전 결합되는 너트 스토퍼부를 포함하는,
    수전해 스택 모듈 배열압착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 너트 스토퍼부는
    상기 잭 파이프부의 선단부에 의해 정지될 때, 상기 잭 파이프부에 가까워지는 일 방향으로의 이동이 정지되고, 상기 잭 로드부의 기단부에 의해 정지될 때, 상기 잭 파이프부에 멀어지는 타 방향으로의 이동이 정지되는,
    수전해 스택 모듈 배열압착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는
    상기 수전해 스택 모듈에 대한 압착이 이루어지는 압착공간을 사이에 두고, 폭방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 제1 수평 지지대;
    상기 한 쌍의 제1 수평 지지대 사이를 연결하는 제2 수평 지지대;
    상기 압착판이 상기 압착공간을 향해 슬라이딩 이동 가능하도록 상기 제1 수평 지지대의 상부에 배치되는 가이드 레일; 및
    상기 제1 수평 지지대의 하부를 지지하는 수직 지지대를 포함하는,
    수전해 스택 모듈 배열압착 장치.
  7. 삭제
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