KR20050027696A - 연료 전지스택 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 전지스택 체결장치에 관한 것으로서, 베이스와, 베이스 상에 설치되는 지지바와, 지지바에 지지되는 상부 플레이트와, 지지바를 따라 길이 방향으로 이동 가능하도록 장착되며 연료전지 스택이 안착되는 승강 플레이트와, 상부 플레이트에 안착되어 연료 전지스택을 가압하는 유압 실린더와, 유압 실린더의 로드에 장착되어 상기 연료전지 스택을 가압하는 힘을 측정하는 압력 측정부재를 구비한다.

Description

연료 전지스택 체결장치{BINDING APPARATUS FOR FUEL STACK}

본 발명은 연료 전지스택 체결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 전지스택의 체결시 정확한 압력으로 안정적으로 체결이 가능하며, 이상 압력의 작용에 의한 연료 전지스택의 파손을 방지할 수 있는 연료 전지스택 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지 스택을 제작하기 위해서는 스택에 일정압력을 가하거나 일정 토크를 가하여 체결한다.

이러한 연료전지 스택 내의 가스켓은 탄성 물질이므로, 이 탄성력으로 인해 일반적인 체결장치로는 정확한 압력을 주어 가압을 하기가 어렵다.

도 1은 종래 기술에 따른 연료 전지스택 체결장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 연료 전지스택 체결장치(1)는, 베이스(3)와, 베이스(3) 상에 설치되는 지지바(5)와, 지지바(5)에 지지되는 상부 플레이트(7)와, 지지바(5) 내측에 장착되는 스크류 폴(9)과, 상기 스크류 폴(9)을 따라 길이 방향으로 이동 가능하도록 장착되며 연료전지 스택(2)이 안착되는 승강 플레이트(4)와, 상부 플레이트(7)에 안착되며 로드(6) 선단에는 가압판(8)이 장착되어 연료 전지스택(2)을 가압하는 유압 실린더(11)로 구비된다.

이러한 구성을 갖는 종래 연료 전지스택 체결장치(1)는, 승강 플레이트(4)의 설치 높이를 조절하여 작업 높이를 설정하고, 유압 실린더(11)를 구동하여 연료 전지스택(2)을 가압함으로 연료전지 스택(2)을 체결한다.

이러한 연료 전지스택(2)의 무게는 일반적으로 100kg 내외가 되므로 연료 전지 스택에 가해지는 압력을 측정하기 이해 로드셀을 승강 플레이트에 위치시킬 수 있다. 그러나, 상기 로드셀을 승강 플레이트에 위치시킬 경우 연료 전지 스택(2)의 무게로 인하여 정확한 압력을 가하기가 곤란한 문제점이 있다.

그리고 연료전지 스택을 가압하기 위한 압력이 한 번에 가해짐으로 연료 전지 스택을 구성하는 분리판이 손상되는 경우가 빈번하게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 연료 전지스택의 체결시 정확한 압력으로 안정적으로 체결이 가능하며, 이상 압력의 작용에 의한 연료 전지스택의 파손을 방지할 수 있는 연료 전지스택 체결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 전지스택 체결장치는, 베이스; 상기 베이스 상에 설치되는 지지바; 상기 지지바에 지지되는 상부 플레이트; 상기 지지바를 따라 길이 방향으로 이동 가능하도록 장착되며 연료전지 스택이 안착되는 승강 플레이트; 상기 상부 플레이트에 안착되어 연료 전지스택을 가압하는 유압 실린더; 및 상기 유압 실린더의 로드에 장착되어 상기 연료전지 스택을 가압하는 힘을 측정하는 압력 측정부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 지지바의 길이방향의 근접 위치에는 가이드바가 장착되며, 그 양단에는 위치센서가 장착되어, 상기 승강 플레이트의 이동을 상기 위치센서로서 감지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 압력측정부재는, 상기 연료 전지 스택의 상부에 장착되는 하부 가압판; 상기 하부 가압판의 상측으로 다수개 장차되는 연결봉; 상기 연결봉을 따라 이동 가능하도록 장착되며, 일측은 상기 유압 실린더부재 로드 선단에 장착되는 상부 가압판; 및 상기 상부 가압판과 상기 하부 가압판 사이에 장착되는 로드셀;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 승강 플레이트의 일측에는 돌출된 위치 지시봉이 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 로드셀은, 상기 하부 가압판에 밀착되어 장착되며, 상기 상부 가압판과의 사이에는 공간이 형성되어 장착되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 전지스택 체결장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 전지스택 체결장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 전지스택 체결장치(100)는, 베이스(10)와, 베이스(10) 상에 설치되는 지지바(20)와, 지지바(20)에 지지되는 상부 플레이트(30)와, 지지바(20)를 따라 길이 방향으로 이동 가능하도록 장착되며 연료전지 스택(50)이 안착되는 승강 플레이트(40)와, 상부 플레이트(30)에 안착되어 연료 전지스택(50)을 가압하는 유압 실린더(80)와, 유압 실린더(80)의 로드(81)에 장착되어 상기 연료전지 스택(50)을 가압하는 힘을 측정하는 압력 측정부재(90)를 구비한다.

상기 베이스(10)는 작업공간에 설치되어 지지하는 것으로서, 그 상부측으로 지지바(20)가 장착된다.

상기 지지바(20)는 베이스(10)의 가장자리에서 상측으로 설치되는 것으로서 바람직하게는 베이스(10) 가장자리를 따라 4개로 설치된다. 상기 지지바(20)의 상단에는 상부 플레이트(30)가 설치된다.

상기 상부 플레이트(30)는 지지바(20)의 지지로 설치된다. 상기 상부 플레이트(30)와 베이스(10) 사이 공간에는 승강 플레이트(40)가 장착된다.

상기 승강 플레이트(40)는 상부 플레이트(30)와 베이스(10) 간에 설치되는 지지바(20)에 승강 이동가능하도록 장착된다. 상기 승강 플레이트(40)의 상측에는 연료 전지 스택(50)이 장착된다. 상기 지지바(20)의 길이 방향의 근접 위치에는 가이드바(60)가 장착된다.

상기 가이드바(60)는 지지바(20)의 길이에 상당하는 길이로 지지바(20)에 근접되도록 장착되는 것으로서, 그 양단에는 위치센서(70)가 장착된다. 상기 위치센서(70)는 승강 플레이트(40)의 승강되는 상하 위치의 한계 높이를 제한하기 위함이다. 이러한 한계 높이의 제한은 연료 전지 스택(50)에 무리한 힘이 가해지지 않도록 하기 위함이다. 이러한 위치센서(70)를 통한 승강 플레이트(40)의 위치 센싱을 위하여 상기 승강 플레이트(40)의 일측에는 돌출된 위치 지시봉(71)이 마련된다. 이에따라 상기 승강 플레이트(40)가 승강되어 돌출된 위치 지시봉(71)이 위치센서(70)에 센싱되면 승강 플레이트(40)의 승강되는 높이가 제한된다. 즉, 일정높이 이하 또는 이상으로 과다하게 승강 플레이트(40)가 승강되지 못하도록 하는 것이다. 상기 연료 전지 스택(50)은 유압 실린더(80)로 가압된다.

상기 유압 실린더(80)는 상부 플레이트(30)에 장착되며 그 로드(81)는 베이스(10) 방향을 향하도록 장착된다. 상기 유압 실린더(80)의 로드(81)에는 압력 측정부재(90)가 장착된다.

상기 압력 측정부재(90)는 연료 전지스택(50)의 상부에 장착되는 하부 가압판(91)과, 하부 가압판(91)의 상측으로 다수개 장차되는 연결봉(93)과, 연결봉(93)을 따라 이동 가능하도록 장착되며 일측은 유압 실린더부재(80) 로드(81) 선단에 장착되는 상부 가압판(95)과, 상부 가압판(95)과 하부 가압판(91) 사이에 장착되는 로드셀(97)로 구비된다. 상기 로드셀(97)은 그 저면이 하부 가압판(91)에 밀착되어 장착되며 로드셀(97)의 상면과 상부 가압판(95) 간에는 공간이 형성되도록 설치된다. 이러한 공간의 형성됨은 유압 실린더(80)의 초기 작동시 일정 거리 하강되어 상기 로드셀(97)의 상면에 접촉되도록 하여, 유압 실린더(80)의 작동 초기 오작동에 의한 오류를 방지하고, 초기 압력은 미세한 압력으로 로드셀(97)에 접촉되도록 하는 셋팅하기 위함이다. 즉, 상기 연료 전지 스택(50)에 가해지는 압력은 1차적으로 상부 가압판(95)이 연료 전지스택(50)의 상부에 접하도록 미세 압력으로 작동되며, 2차적으로 연료 전지 스택(50)의 체결을 위한 압역이 가하여짐으로써, 종래 연료 전지스택에 압력을 한번에 가하여 연료 전지 스택을 구성하는 분리판이 손상되는 것을 방지한다.

또한, 상기 로드셀(97)이 연료 전지 스택(50)의 상부에 장착됨으로써, 연료 전지 스택(50)에 가해지는 정확한 압력을 측정할 수 있다. 즉, 종래 승강 플레이트에 장착되던 로드셀을 연료 전지 스택의 상부에 장착함으로써, 종래 로드셀에 연료 전지 스택 무게가 가해지는 것을 방지함으로써, 정확한 압력을 연료 전지스택에 가할수 있도록 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 연료 전지스택 체결장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

연료 전지스택의 체결시 정확한 압력으로 안정적으로 체결이 가능하며, 이상 압력의 작용에 의한 연료 전지스택의 파손을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 연료 전지스택 체결장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 전지스택 체결장치를 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...베이스 20...지지바

30...상부 플레이트 40...승강 플레이트

50...연료 전지스택 60...가이드바

70...위치센서 71...위치 지시봉

80...유압 실린더 81...로드

90...압력 측정부재

Claims (5)

1. 베이스;

   상기 베이스 상에 설치되는 지지바;

   상기 지지바에 지지되는 상부 플레이트;

   상기 지지바를 따라 길이 방향으로 이동 가능하도록 장착되며 연료전지 스택이 안착되는 승강 플레이트;

   상기 상부 플레이트에 안착되어 연료 전지스택을 가압하는 유압 실린더; 및

   상기 유압 실린더의 로드에 장착되어 상기 연료전지 스택을 가압하는 힘을 측정하는 압력 측정부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 전지스택 체결장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지바의 길이방향의 근접 위치에는 가이드바가 장착되며, 그 양단에는 위치센서가 장착되어, 상기 승강 플레이트의 이동을 상기 위치센서로서 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지스택 체결장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 압력측정부재는,

   상기 연료 전지 스택의 상부에 장착되는 하부 가압판;

   상기 하부 가압판의 상측으로 다수개 장차되는 연결봉;

   상기 연결봉을 따라 이동 가능하도록 장착되며, 일측은 상기 유압 실린더부재 로드 선단에 장착되는 상부 가압판; 및

   상기 상부 가압판과 상기 하부 가압판 사이에 장착되는 로드셀;을 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 전지스택 체결장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 승강 플레이트의 일측에는 돌출된 위치 지시봉이 장착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지스택 체결장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 로드셀은,

   상기 하부 가압판에 밀착되어 장착되며, 상기 상부 가압판과의 사이에는 공간이 형성되어 장착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지스택 체결장치.