KR20210145900A

KR20210145900A - 조립식 수납장

Info

Publication number: KR20210145900A
Application number: KR1020200062707A
Authority: KR
Inventors: 곽병관
Original assignee: 곽병관
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2021-12-03
Also published as: KR20210146248A; KR102347557B1; KR102347558B1

Abstract

본 발명은 상술한 충전 후 재 사용하는 배터리의 성능이 저하 되는것을 방지 하기 위해 다수개의 배터리를 유지 관리 및 보관이 편리하게 하기 위한 목적으로 제공되는 조립식 배터리 수납장을 제공하기 위해 안출된 것으로, 구조가 간단하여 제조 원가가 절감되어 경제적이면서도, 복수개의 배터리를 동시에 관리함에 있어서 더욱더 편리해진 조립식 배터리 수납장을 제공하는 구성과 더불어 만일에 발생 할수 있는 화재사고를 대비한 구성으로 이루어진다.

Description

조립식 배터리 수납장{PREFABRICATED BATTRY CABINET}

본 발명은 충전 후 재 사용하는 배터리의 성능이 저하 되는것을 방지 하기 위해 다수개의 배터리를 유지 관리 및 보관이 편리하게 하기 위한 목적으로 제공되는 조립식 배터리 수납장에 관한 것이다.

전동퀵보드,자전거, 전동공구, 드론, 완구류, 자동차, 가전제품, 조명기기 등 다양한 전기전자 분야에서 최근 무선작동하는 디바이스들이 날로 늘어남에 따라 충전후 재사용하는 배터리의 수요가 많아지고 있는 추세이다. 이러한 무선 디바이스에 적용되는 배터리들은 고가의 원재료들이 사용되어 생산되어지기 때문에 높은 판매가격으로 형성되어 있다. 이러한 고가의 배터리들은 관리하는 방법에 따라서 사용 수명이 큰 차이를 보이게 된다. 예를 들어 배터리가 방전된 상태에서 장기간을 방치 한다거나 만충 상태에서 장기간 방치 한다거나 영하의 기온에서 오랜시간 방치 한다거나 하면 배터리의 성능 및 수명은 급격히 감소하게 된다. 이처럼 관리 소홀로 배터리의 수명이 짧아지거나 제 성능을 발휘하지 못하게 됨에 따라서 사용자는 고가인 신품의 배터리를 다시 구매하여야 하므로 적잖은 경제적인 손실을 보게 되는것이다. 하지만 사용자가 관리 하여야 하는 배터리의 숫자가 다수인 경우는 각각의 배터리의 상태를 인지하기가 쉽지 않아, 복수의 배터리를 효율적으로 관리 하기란 여간 어려운 일이 아니었다.

물론, 종래에 상술한 이러한 문제들을 해결하는 방안으로 (특허문헌 0001) - 한국 특허등록 10-1924573(등록일:2018년 11월 27일, 발명의명칭: 배터리 충전 및 보관이 가능한 캐비닛) 발명이 인출 된 바 있었으나, 이러한 종래의 발명은 다수의 배터리를 한 장소에서 관리하도록 한다는 점에서는 본 발명과 유사한 점이 있지만 배터리의 하나하나마다 별도의 케이스와 별도의 개폐도어를 채택하고 있어 한꺼번에 많은 수량을 관리 해야 하는 사용자로써는 수없이 많은 개폐도어를 여닫아야 하는 불편함을 감수 하여야만 하는 사용상의 불편함과 함께, 배터리 하나 당 하나의 분리된 캐비닛 공간을 확보해야 하기 때문에 생산과정에서 과대한 재료비가 발생하여 생산단가가 높아지는 단점이 있었다.

- 한국 특허등록 10-1924573(등록일:2018년 11월 27일, 발명의명칭: 배터리 충전 및 보관이 가능한 캐비닛)

본 발명은 상술한 충전 후 재 사용하는 배터리의 성능이 저하 되는것을 방지 하기 위해 다수개의 배터리를 유지 관리 및 보관이 편리하게 하기 위한 목적으로 제공되는 조립식 배터리 수납장을 제공하기 위해 안출된 것으로, 구조가 간단하여 제조 원가가 절감되어 경제적이면서도, 복수개의 배터리를 동시에 관리함에 있어서 더욱더 편리해진 조립식 배터리 수납장을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예를 통해서, 배터리 보관 및 충방전 중 행여 발생할수 있는 화재에 따른 피해를 최소화 하기 위한 대비 수단을 제공하기 위한 또다른 목적이 있다.

상술한 목적을 당설하기 위해, 본 발명에 따른 조립식 배터리 수납장은 다수의 가로모듈과 세로모듈, 가로모듈고정로드, 세로모듈로드로 이루어지는 조립모듈들이 수납장틀에 지지되어 적층 조립되어지는 것으로, 상기 가로모듈과 세로모듈 중 적어도 하나에는 배터리 측 커넥터들과 짝이 되는 커넥터들을 고정하는 커넥터 홀딩부를 두어 배터리의 전기적 연결이 편리하고, 커넥터 홀딩부에 고정되는 커넥터들로부터 연장되는 전선들을 끼움 고정하는 다수의 전선고정홈을 구비함으로써, 상기 전선들의 정렬이 가능한, 복수개의 배터리를 동시 관리 가능한 배터리 수납공간을 다수 가지는 격자형 조립식 배터리 수납장이 이루어지게 된다.

특히, 복수의 배터리를 장기간 보관 및 관리를 해야 하는 경우에 대비하여, 상기 수납장틀은 외부와 공간을 분리 하여 외부의 온도가 배터리에 직접적으로 영향을 주지 않도록 하기 위해, 육면체의 일면에 개방구가 형성되는 캐비닛 형태인 수납장틀이고, 상기 개방구 일 측에 힌지 체결되어 개방구의 개폐를 수행하는 도어가 포함 적용되는 캐비닛 형태인 내부와 외부 공간이 분리 되어지는 조립식 배터리 수납장이 이루어진다.

또, 상기 수납장으로 전기에너지를 전달하기 위한 전선 및 커넥터와 전기에너지를 선택적으로 통과시키거나 차단하도록 구비되는 컨트롤러 그리고 충방전장치를 더 포함하여 구성 됨으로써, 상기 수납장 내의 복수의 배터리 중 선택적으로 충전 및 방전 또는 단전 할수 있게 된다.

또한, 상기 캐비닛 형태의 조립식 배터리 수납장을 이용하여 복수의 배터리를 장기간 보관 및 관리 하는 도중 불의의 화재 사고로 이어질 가능성을 배제 할수 없으므로, 이를 대비하여 캐비닛 내의 산소를 감소시킴으로써 산화작용을 저지하여 캐비닛 내의 화제를 예방 또는 지연 또는 진화 되도록 하는 진공펌프 및 진공센서 그리고 진공제어부를 포함하여 구성함으로써, 조립식 배터리 수납장 내의 산소량을 제어하여 화재사고에 대비 할수 있게 된다.

상술한 본 발명에 따른 조립식 배터리 수납장은 사용자가 복수개의 배터리를 관리 할때, 불필요한 도어의 숫자를 줄임으로써 동시에 많은 수량의 배터리를 시각적으로 체킹하여 필요한 조치를 즉각 판단 할수 있어 업무효율이 높아지고 가로모듈과 세로모듈, 가로모듈고정로드, 세로모듈로드로 이루어지는 조립모듈들이 수납장틀에 지지되어 적층 조립되어짐으로써 간편하게 격자형 수납공간을 확보 할수 있는 간단한 구조로 이루어져, 생산 원가가 낮은 장점이 있고 또한, 관리가 필요한 배터리 수 만큼만 수납공간을 조립하여 사용하면 되기때문에, 사용자의 비용 절감은 물론 불필요하게 공간을 허비하는 일이 없어 공간 효율이 뛰어난 조립식 배터리 수납장을 제공 할수 있게 된다.

또한, 다양한 실시예 중 하나에 따른 본 발명은, 육면체의 일면에 개방구가 형성되는 단열처리 된 캐비닛과 상기 개방구의 일 측에 힌지 체결되어 상기 개방구의 개폐를 수행하는 단열처리 된 도어로 이루어진, 내부에 히팅장치와 냉각장치 그리고 온도센서와 내부온도제어부가 구성되는 외부와 공간 분리되는 조립식 배터리 수납장을 통해서, 상기 조립식 배터리 수납장 내부의 온도를 배터리의 성능 저하를 막을수 있는 적정한 온도로 유지 시킬수 있고

나아가, 상기 외부와 공간 분리되는 조립식 배터리 수납장의 캐비닛 일부에 설치되어 공기를 밖으로 빼내어 수납장 내부 공간이 진공상태를 유지시키기 위한 진공펌프와 진공센서 그리고 진공제어부를 포함하는 수납장 내부공간의 산소량을 제어하는것을 특징으로 하는 조립식 배터리 수납장 을 제공 함으로써, 만일에 발생할수도 있는 화재의 위험으로부터의 피해를 줄이거나 막을수 있는 효과가 있다.

도 1 : 본발명에 따른 조립식 배터리 수납장의 전체 구성
도 2 : 도어가 설치되는 일 실시예
도 3 : 수납장틀에 설치되는 세로모듈고정로드와 가로모듈고정로드
도 4 : 세로모듈
도 5 : 가로모듈
도 6 : 조립식 배터리 수납장 모듈조립 과정 이해도
도 7 : 모듈간 맞물림 조립 개념도
도 8 : 모듈간 맞물림 부분 사시도
도 9 : 배터리의 구성
도 10 : 가로모듈에 배터리가 수납되어 스위칭 된 상태를 표현한 저면도
도 11 : 분해된 가로모듈의 전체 구성을 나타낸 밑면도

본 발명에 따른 조립식 배터리 수납장은

수납장틀(100)과 다수의 세로모듈(310) 가로모듈(320) 세로모듈고정로드(330) 가로모듈고정로드(340)로 이루어지는 것으로, 상기 수납장틀(100)의 좌우 내측면에 일정 높이 간격으로 상기 가로모듈고정로드(340)가 설치되고, 상기 수납장틀(100)의 상하 내부면에는 일정 폭 간격으로 상기 세로모듈고정로드(330)가 설치되며, 상기 다수의 세로모듈(310)과 세로모듈고정로드(330) 그리고 상기 다수의 가로모듈(320)과 가로모듈고정로드(340)가 상호 맞물림 결합되어 격자형의 수납공간이 형성 되어 이루어진다.

충전 후 재사용하는 전자 장치용 배터리(400)의경우 일반적으로 배터리셀로부터 연결된 전선(420)이 일정길이만큼 연장되고 상기 전선(420)의 끝은 전자장치 또는 충방전장치(200)에 연결 가능하도록 특정모양의 배터리측커넥터(410a)가 전선연장되어 형성되는 배터리(400)의 적용 사례가 많음에 따라, 상기 가로모듈(320) 및 세로모듈(310) 중 적어도 하나에는 전자장치 또는 충방전장치(200)쪽으로 전선을 연장하기 위해 상기 배터리측커넥터(410a)들이 인입되되도록 형성하는 상기 배터리측커넥터(410a)들을 수용하는 커넥터(410)들을 고정하는 커넥터홀딩부(324)를 구성함으로써, 배터리(400)로부터 전자장치 또는 충방전장치(200)까지 전기적 연결이 가능하게 되고, 상기 커넥터홀딩부(324)는 각각의 배터리 사양에 따라 상이한 형태의 전선커넥터(410)들을 고정가능 하도록 다양한 모양의 커넥터(410)가 수용가능한 커넥터형틀(몰드)을 가진 커넥터홀딩부(324)인 것이 바람직 하며, 상기 커넥터형틀은 절반이 홀딩베이스(324a)에 나머지 절반은 홀딩덮개(324b)에 나뉘어 형성되며, 상기 커넥터(410)가 상기 홀딩베이스(324a)와 상기 홀딩덮개(324b)의 사이에 위치하도록 하여 홀딩덮개(324b)를 홀딩베이스(324a)에 밀착되게 볼트(324c)를 체결 하도록 구성 함으로써, 상기 커넥터(410)가 상기 가로모듈(320) 또는 세로모듈(310)에 안정적으로 고정 되어진다.

또, 상기 가로모듈(320) 및 세로모듈(310) 중 적어도 하나에는 상기 커넥터홀딩부(324)에 고정되는 커넥터(410)들로부터 연장되는 전선(420)들을 끼움 고정하는 다수의 전선고정홈(323)을 구비함으로써,상기 전선(420)들을 말끔하게 정렬 할수 있도록 구성된다.

또한, 상기 가로모듈(320)은 끝단에 상하로 형성되는 플렌지(321)와 상기 상하의 플렌지들 사이에 형성되는‘ㄷ’자형 결합홈(322)이 바깥쪽을 향하도록 구비되는 가로모듈 결합부가 양 측에 길이방향으로 연장되어 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 세로모듈(310)은 끝단에 플렌지(311)와 측면을 향하는‘ㄷ’자형의 결합홈(312)이 차례로 이어지는 모양이 좌우 동일한 형태, 즉 눕혀진‘H’형의 세로모듈 결합부가 상하단에 각각 길이방향으로 연장되어 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 가로모듈고정로드(340)는 상기 가로모듈 결합부의‘ㄷ’자형 결합홈(322)과 대응되도록 긴 볼록한 레일 형태인 것을 특징으로 하고, 상기 세로모듈로드(330)는 상기 가로모듈 결합부의 끝 단면과 대응되도록 긴 오목한 레일 형태인 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또, 일 실시예에 따른 본 발명은 상기 조립식 배터리 수납장틀(100)은 육면체의 일면에 개방구가 형성되는 캐비닛 형태의 수납장틀(100)인 것으로써, 상기 개방구의 일 측에 힌지 체결되어 상기 개방구의 밀폐와 개방을 수행하는 개폐도어(110)와 상기 수납장 내부로 전기에너지를 전달하기 위한 전선(420) 및 커넥터(410)와 상기 전기에너지를 선택적으로 통과시키거나 차단하도록 구비되는 컨트롤러(미도시), 그리고 충방전장치(200)를 더 포함하여 구성되고

상기 캐비닛 형태의 수납장틀(100) 및 개폐도어(110)는 단열처리 된 것으로 구성하며 상기 수납장틀(100)의 내측에 히팅장치와 냉각장치 그리고 온도센서와 내부온도제어부를 포함하여 수납장 내부의 온도가 적정온도로 유지 할수 있도록 구성된다.

또, 만일의 화재 발생 가능성에 대비하여 상기 캐비닛 내부공간의 산소량을 감소 시켜 화재를 예방 또는 진압 또는 지연이 이루어질 수 있도록 상기 캐비넷의 일부에 설치되어 내부 공기를 밖으로 빼내어 수납장 내부 공간이 진공상태를 유지시키기 위한 진공펌프 그리고, 진공 또는 산소센서 중 적어도 하나의 센서가 캐비닛 내부 공간에 설치 되며 진공제어부가 상기 모든 진공장치들을 제어하는 진공제어부를 포함하여 구성 됨으로써 조립식 배터리 수납장 내부공간의 진공 제어가 이루어진다.

이하, 도 1 내지 11의 도시를 참고로 하여 본 발명 조립식 배터리 수납장을 구성하는 모듈들을 조립하는 과정을 보다 상세히 설명 하도록 한다.

1층 첫번째 세로모듈(310-11)이 상기 수납장틀(100) 내부 하단 면에 일정 간격으로 중복 설치된 세로모듈고정로드(330) 중 상기 수납장틀(100) 내부 일측면에서 가장 가까운 세로모듈고정로드(330-11)에 끼워 세워지고 1층 첫번째 가로모듈(320-11)의 일 측 결합홈이 상기 수납장틀(100) 내부 일측면에 일정 간격으로 중복 설치된 가로모듈고정로드(340) 중 아래에서 가장 까까운 가로모듈고정로드(340-11)에 끼워지며, 상기 1층 첫번째 가로모듈(320-11)의 타측 결합홈의 아래쪽 절반에 상기 1층 첫번째 세로모듈(310-11)의 상단 일측 플랜지가 끼워지고, 상기 1층 첫번째 가로모듈(320-11)의 타측 결합홈의 나머지 절반에 2층 첫번째 세로모듈(310-21)의 하단 일측 플렌지가 끼워 세워지며,

1층 두번째 세로모듈(310-12이 상기 수납장틀(100) 내부 하단 면에 일정 간격으로 중복 설치된 세로모듈고정로드(330) 중 상기 수납장틀(100) 내부 일측면으로부터 두번째로 가까운 세로모듈고정로드(330-12)에 끼워 세워지고, 상기 1층 첫번째 세로모듈(310-11)의 상단과 상기 2충 첫번째 세로모듈(310-21)의 하단이 맞닿아 결합됨에 따라 형성된 상기 1층 첫번째 세로모듈(310-11)의 상단 타측 플렌지와 상기 2층 첫번째 세로모듈(311-21)의 하단 타측 플랜지가 겹쳐져 형성된 1층 첫번째 교차돌출부(P1-1)에 1층 두번째 가로모듈(320-12)의 일측 결합홈이 끼워지고 상기 1층 두뻔째 가로모듈(320-12)의 타측 결합홈의 아래쪽 절반에는 상기 1층 두번째 세로모듈(310-12)의 상단 일측 플렌지가 끼워지고, 상기 1층 두번째 가로로모듈(320-12)의 타측 결합홈의 윗쪽 절반에는 2층 두번째 세로모듈의 하단 일측 플렌지가 끼워 세워지며,

1층 세번째 세로모듈이 상기 수납장틀(100) 내부 하단 면에 일정 간격으로 중복 설치된 세로모듈고정로드 중 상기 수납장틀(100) 내부 일측면으로부터 세번째로 가까운 세로모듈고정로드에 끼워 세워지고, 상기 1층 두번째 세로모듈과 2층 두번째 세로모듈이 맞닿아 결합되어 형성된 1층 두번째교차 돌출부에 1층 세번째 가로모듈의 일측 결합홈이 끼워지고, 상기 1층 세번째 가로모듈의 타측결합홈의 아랫쪽 절반에 상기 1층 세번째 세로모듈의 일측 플렌지가 그리고 위쪽 절반에 2층 세번째 세로모듈이 끼워 세워지며,

또한, 격자형 수납장의 최 하단층 조립의 마지막 과정인 1층 네번째 가로모듈의 일측 결합홈이 상기 1층 세번째 세로모듈과 2층 세번째 세로모듈이 맞닿아 결합되어 형성된 1층 세번째 교차 돌출부에 상기 1층 네번째 가로모듈의 일측결합홈이 대응되고 상기 1층 네번째 가로모듈의 티측결합홈이 상기 수납장틀(100) 내부 타측면에 일정간격으로 상향 중복 설치된 가로모듈고정로드 중 아래로부터 가장 가까운 가로모듈고정로드에 대응되어 끼워지도록 상기 1층 네번째 가로모듈을 슬라이딩하여 밀어넣음으로써 본 발명 조립식 배터리 수납장의 최 하단층의 조립을 완성할 수 있다.

그리고, 상술한 방법과 동일한 방식으로 상향 적층 조립 해 감으로써 본 발명 조립식 배터리 수납장의 모듈 구성 모두를 조립 완성할 수 있다.

100 : 수납장틀 110 : 개폐도어
200 : 충방전장치 210 : 전원
310 : 세로모듈 311 : 세로모듈플렌지
312 : 세로모듈결합홈 320 : 가로모듈 321 : 가로모듈플렌지 322 : 가로모듈결합홈 323 : 전선고정홈 324 : 커넥터홀딩부 324a : 홀딩베이스 324b : 홀딩덮개
324c : 볼트 330 : 세로모듈고정로드
340 : 가로모듈고정로드 400 : 배터리
410 :커넥터 410a :배터리측커넥터
420 : 전선

Claims

수납장틀(100);과
다수의 세로모듈(310); 가로모듈(320); 세로모듈고정로드(330); 가로모듈고정로드(340);로 이루어지는 조립식 베터리 수납장에 있어서,
상기 수납장틀(100)의 좌우 내측면에 일정 높이 간격으로 상기 가로모듈고정로드(340)가 설치되고, 상기 수납장틀(100)의 상하 내부면에는 일정 폭 간격으로 상기 세로모듈고정로(330)드;가 설치되며, 상기 다수의 세로모듈(310)과 세로모듈고정로드(330) 그리고 상기 다수의 가로모듈(320)과 가로모듈고정로드(340)가 상호 맞물림 결합되어 격자형의 수납공간이 형성 되는 것을 특징으로 하는 조립식 배터리 수납장.
제1항에 있어서,
상기 세로모듈(310) 및 가로모듈(320) 중 적어도 하나에는
커넥터홀딩부(324);와 커넥터로부터 연장되는 전선(420)을 끼움 고정하여 정렬할수 있도록 다수의 전선고정홈(323)이 구비되며,
상기 커넥터홀딩부(324)는, 각각의 배터리 사양에 따라 상이한 형태의 커넥터(410)들을 고정가능 하도록, 한가지 이상 모양의 커넥터형틀(몰드)을 가진 커넥터홀딩부(324);인 것으로써, 상기 커넥터형틀은 절반이 홀딩베이스(324a)에, 나머지 절반은 홀딩덮개(324b)에 나뉘어 형성되는 것이 특징이며 상기 커넥터(410)가 상기 홀딩베이스(324a)와 상기 홀딩덮개(324b)의 사이에 위치하도록 하여 홀딩덮개(324b)를 홀딩베이스(324a)에 볼트(324c) 체결함으로써 상기 커넥터(410)가 상기 세로모듈(410) 또는 가로모듈(420)에 안정적으로 고정 되어지는것을 특징으로 하는 조립식 배터리 수납장.
제1항에 있어서,
상기 가로모듈(420)은,
끝단에 상하로 형성되는 상하의 플렌지(321)들 사이에 형성되는‘ㄷ’자형 결합홈(322)이 바깥쪽을 향하도록 구비되는 가로모듈 결합부가 양 측에 길이방향으로 연장되어 구성되는 것을 특징으로 하고,
또, 상기 세로모듈은(310)은,
끝단에 플렌지(311)와 측면을 향하는‘ㄷ’자 형의 결합홈(312)이 차례로 이어지는 모양이 좌우 동일한 형태, 즉 눕혀진‘H’형의 세로모듈 결합부가 상하단에 각각 길이방향으로 연장되어 구성되는 것을 특징으로 하며,
또, 상기 가로모듈고정로드(340)는,
상기 가로모듈 결합부의‘ㄷ’자형 결합홈(322)과 대응되도록 긴 볼록한 레일 형태인 것을 특징으로 하고,
또, 상기 세로모듈로드(330)는,
상기 가로모듈 결합부의 끝 단면과 대응되도록 긴 오목한 레일 형태인 것을 특징으로 하는 조립식 배터리 수납장.
제1항에 있어서,
상기 수납장틀(100)은
육면체의 일면에 개방구가 형성되고 나머지 면은 막힌 캐비닛 형태인 것으로,
상기 개방구의 일 측에 힌지 체결되어 상기 개방구의 밀폐와 개방을 수행하는 개폐도어(110);와 상기 수납장틀(100) 안으로 전기에너지를 전달하기 위한 전선(420) 및 커넥터(410)와 상기 전기에너지를 선택적으로 통과시키거나 차단하도록 구비되는 컨트롤러(미도시) 그리고 충방전장치(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 배터리 수납장
제4항에 있어서,
상기 수납장틀(100) 및 개폐도어(110)는 단열처리 된 것으로써,
상기 캐비닛의 내측에 히팅장치와 냉각장치 그리고 온도센서와 내부온도제어부가 구성되어 수납장 내부의 온도가 일정온도를 유지 하도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 배터리 수납장
제4항에 있어서
상기 배터리 수납장은,
상기 수납장틀(100)의 일부에 설치되어 내부 공기를 밖으로 빼내어 수납장 내부 공간이 진공상태를 유지시키기 위한 진공펌프와 진공센서 그리고 진공제어부를 더 포함하며 수납장 내부공간의 산소량 제어가 가능한 것이 특징인 조립식 배터리 수납장