WO2020045994A1 - Gas supply structure of fuel cell power pack - Google Patents

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WO2020045994A1
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gas
gas supply
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심규정
성명훈
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(주)두산 모빌리티 이노베이션
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Definitions

  • the present invention relates to a gas supply structure of a power pack for supplying power to a fuel cell.
  • Drone is a general term for an unmanned drone. Radio-controlled drones were initially used militaryly to intercept air force aircraft, AA guns, or missiles.
  • drone operation is whether it can be operated for a long time.
  • Most drones on the market today do not have long flight times.
  • the drone must be operated by driving a plurality of propellers because a lot of power is consumed to drive the propellers.
  • the size and weight of the battery may increase the size and weight of the drone, which may be inefficient.
  • payload values should be considered in the case of delivery-related drones, and the size and weight of the drone itself is one of the important factors in drone operation, and it is limited to increase the general battery in the market for long-term operation. There is.
  • An object of the present invention is to supply power from the fuel cell to reduce weight and at the same time to enable long-term operation of the aircraft, such as drones, and to maintain a stable weight even when mounted on the drone, the air circulation structure In order to maintain a stable operating environment temperature of the stack while contributing to the lifting composition of the aircraft, and to provide a fuel cell power pack with improved user convenience through a gas supply structure that can easily mount and detach the gas tank.
  • the present invention for achieving the above object relates to a gas supply structure of the fuel cell power pack, connected to the regulator valve coupled to the gas tank inserted into the case, the fuel gas to the stack portion disposed inside the case A gas supply unit disposed inside the case to supply the gas; And one side is fixed to the inside of the case, the other side is connected to the gas supply unit, the pressurizing unit for pressing the gas supply unit in the direction of the regulator valve; may include.
  • the pressing unit, the first plate is fixed to the inside of the case; A second plate connected to the gas supply unit; And an elastic body disposed between the first plate and the second plate.
  • the pressurizing unit may include a guide shaft fixed to the first plate, connected to the second plate, and supporting the movement of the second plate.
  • the elastic body may be disposed on the guide shaft between the first plate and the second plate.
  • the pressing unit may include a stopper disposed at the end of the guide shaft so that the second plate does not leave the guide shaft.
  • the first plate and the second plate is formed in a polygonal plate shape, and the guide shaft is disposed in a plurality of corners of each of the first plate and the second plate, the first of the case
  • the center of gravity may be positioned in the center line P of the direction V1.
  • the first plate and the second plate are arranged in a symmetrical shape with respect to the center line P of the first direction V1 of the case, and the guide shaft is in a symmetrical number. Can be arranged.
  • the first plate and the second plate is formed in a disc shape
  • the guide shaft is disposed in a plurality at a predetermined interval along the circumference of the first plate and the second plate, the case The center of gravity may be positioned on the center line P of the first direction V1.
  • the center of the first plate and the second plate is positioned on the center line of the first direction of the case, and the guide shaft is based on the center line P of the first direction V1 of the case. It may be arranged in a number symmetrical on both sides.
  • the cutting groove may be formed in the first plate or the second plate to reduce the weight.
  • the gas supply unit, the manifold block is connected to the regulator valve of the gas tank; And a gas supply pipe connecting the manifold block and the stack part.
  • the manifold block may be configured to be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case.
  • the gas tank is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case, and the stack part is disposed in a symmetrical position on both sides of the gas tank in the case.
  • the gas supply pipes are branched from the manifold block in a number corresponding to the plurality of stack parts, and the plurality of gas supply pipes are connected to each other on both sides of the case based on the center line P of the first direction V1. It may be configured to be placed in a symmetrical shape or position.
  • the gas supply pipe may be configured to be connected to the upper side of the stack.
  • the regulator valve the connector portion connected to the outlet of the gas tank; And one end is connected to the connector portion, the other end is inserted into the manifold block opening and closing portion for opening and closing the gas supply from the connector portion to the manifold block.
  • the manifold block the body portion is formed in the insertion space of the shape corresponding to the opening and closing portion on one side; A link part disposed at the other side of the body part and having a manifold flow path formed so that gas discharged from the regulator valve inserted into the insertion space flows into the stack part; And a pressing part formed to press the opening and closing part inside the insertion space.
  • the gas supply unit may include a flow control valve disposed in the manifold flow passage, and controls the flow rate of the gas discharged from the regulator valve.
  • the opening and closing portion is connected to the connector portion formed on one side and the opening and closing space is formed, the other side is formed on the other side is connected to the internal flow passage through the opening and closing space and the manifold flow path
  • a valve body including a dispersion passage and a valve protrusion protruding toward the pressing portion and having the dispersion passage formed therein;
  • An opening and closing bar having one end disposed in the opening and closing space of the inner flow passage, and the other end passing through the valve body toward the pressing part;
  • a valve elastic body disposed inside the inner channel to elastically press the opening / closing bar toward the pressing part.
  • the embodiment of the present invention may include a first sealing disposed on the outer surface of the valve body to prevent the leakage of gas between the inner surface of the insertion space and the outer surface of the valve body.
  • the embodiment of the present invention may include a second sealing disposed on the outer surface of the valve protrusion, so that the gas leakage between the valve protrusion and the insertion coupling surface of the manifold block is blocked.
  • the regulator valve is disposed in the connector, the pressure reducing portion for adjusting the pressure of the gas flowing out of the gas tank;
  • a gas charging unit disposed in the connector and filling fuel gas into the gas tank;
  • a pressure sensor disposed in the connector to measure an internal gas pressure of the gas tank;
  • a temperature response type pressure discharge part disposed in the connector part and discharging the gas pressure inside the gas tank in response to the internal gas temperature of the gas tank.
  • the present invention provides a power pack driven by a fuel cell, and has a superior power to weight ratio compared to a general battery applied to a vehicle such as a drone in the market, thereby enabling long-term operation of the drone and increasing the payload value of the drone.
  • the present invention is designed to streamline the case to minimize the air resistance that can be generated according to the various directions of the drone.
  • the present invention is to arrange the hydrogen tank in the center side of the case, by placing a plurality of stacks in positions symmetrical to both sides of the hydrogen tank inside the case, to achieve a weight balance, it is possible to achieve stable starting operation of the drone have.
  • the present invention is arranged on the rear side of the case is arranged a hydrogen tank insertion port is provided with a fixing member for fixing the hydrogen tank, the pressure type manifold (manifold) block is disposed inside the front side of the case.
  • a hydrogen tank insertion port is provided with a fixing member for fixing the hydrogen tank
  • the pressure type manifold (manifold) block is disposed inside the front side of the case.
  • the present invention can be arranged in the manifold block by controlling the flow rate of the hydrogen gas supplied to the stack by placing an electronically controlled flow control valve, such as a solenoid valve, which is on / off the fuel cell at the timing desired by the user This allows the fuel cell to shut down in an emergency.
  • an electronically controlled flow control valve such as a solenoid valve
  • the present invention is a simple operation of the user inserts the regulator valve connected to the hydrogen tank in the manifold block, the opening and closing bar disposed inside the regulator valve is pressed by the pressing portion formed in the manifold block, the gas flow path is communicated It has a structure, which improves work convenience.
  • the present invention is connected to the gas supply pipe branching from the manifold block to the top of the stack, when the condensed water generated in the electrochemical reaction between hydrogen gas and air moves downward by gravity, hydrogen supplied to the stack from the gas supply pipe By preventing the inflow of gas to occur, the efficiency of chemical reaction in the stack was increased.
  • the present invention is to form a recess in the bottom portion of the case, so that the condensate generated in the inside of the case can be collected and discharged to a point, and at the same time to increase the structural rigidity of the case.
  • This keeps the interior of the case relatively clean, and can prevent exposure to condensate from controls such as circuit boards.
  • the control device can of course be insulated or waterproofed.
  • the present invention by placing a hot wire coil, an ultrasonic humidification sensor or a natural convection humidifier on the sump, to evaporate the condensate collected in the sump, to create a humidification environment for the operation of the stack, thereby the electrochemical reaction in the stack By promoting the efficiency of the fuel cell can be improved.
  • the present invention is to arrange a secondary battery, such as a lithium ion battery, and to control the power to be supplied in parallel with the fuel cell, to enable a stable power supply to the drone.
  • a secondary battery such as a lithium ion battery
  • a plurality of secondary batteries were arranged in symmetrical positions on both sides of the case with respect to the hydrogen tank, and even if one of the auxiliary batteries was fixed, the drone could be stably operated with the remaining auxiliary batteries.
  • the present invention is the air inlet to the front portion, the rear portion or the lower end of the case, the air outlet is disposed on both sides of the case, respectively, the fan is disposed on the air outlet, the fan is driven, through the front, rear or bottom Inflowed air was allowed to pass through the stack, and the inside of the case was formed at a relatively low pressure state or a negative pressure state, compared to the outside, thereby enabling smooth supply and supply of air supplied to the stack.
  • the controller for controlling the fuel cell can adjust the flow rate of air supplied to the stack through the rotational speed control of the fan motor, thereby enabling efficient operation of the fuel cell according to the operating environment and conditions.
  • the present invention by placing a circuit board on the air inlet, the heated circuit board is naturally cooled by the outside air during operation, thereby improving the cooling effect of the circuit board.
  • the present invention constitutes a sealed housing between the stack and the air outlet, and by forming a recirculation flow path on the sealed housing, a part of the air passing through the stack is recycled into the case through the recirculation flow path, the sudden The operating temperature of the stack was prevented.
  • the internal temperature of the case can maintain the optimized temperature of the fuel cell.
  • the present invention is arranged to help the composition of the lift of the drone by arranging a plurality of blinds on the air outlet, and arranged each of the blinds inclined downward to relatively match the air flow direction by the propeller of the drone. It also blocks rain and water from entering the system, even in snow and rain.
  • the present invention is to arrange the handle in the hydrogen tank so that the hydrogen tank can be easily handled, and a translucent glass-shaped lid (lid) on the upper portion of the case to facilitate the internal operation and maintenance between maintenance and user convenience Was planned.
  • 1 is a plan view of the present invention fuel cell power pack.
  • Figure 2 is a front view of the fuel cell power pack of the present invention.
  • Figure 3 is a side view of the present invention fuel cell power pack.
  • Figure 4 is a rear view of the present invention fuel cell power pack.
  • FIG. 5 is a bottom view of the present invention fuel cell power pack.
  • Figure 6 is a perspective view of the present invention fuel cell power pack.
  • Figure 7 is a perspective view showing the inside of the fuel cell power pack of the present invention.
  • Figure 8 is a side perspective view showing the interior of the present invention fuel cell power pack.
  • Figure 9 is a top view showing the interior of the fuel cell power pack of the present invention.
  • Figure 10 is a plan view showing the structure of the present invention the fixing member.
  • Figure 11 is a side view showing the structure of the fixing member of the present invention.
  • Figure 12 is a perspective view showing the structure of the present invention the fixing member.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line E-E in FIG. 10.
  • 14A is a schematic sectional view showing a first embodiment of the discharge part of the present inventors
  • 14B is a schematic sectional view showing a second embodiment of the discharge unit of the present invention.
  • Fig. 15A is a schematic cross sectional view showing a third embodiment of the discharge unit of the present invention.
  • Fig. 15B is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the discharge unit of the present invention.
  • 16 is a plan view showing the air circulation structure in the fuel cell power pack of the present invention.
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 2; FIG.
  • 18A is a partial cross-sectional view taken along line A-A in FIG.
  • FIG. 18B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 18.
  • FIG. 18B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 18.
  • Figure 19a is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the present invention fuel cell power pack.
  • FIG. 19B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 19A.
  • FIG. 19B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 19A.
  • Figure 20a is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the present invention fuel cell power pack.
  • FIG. 20B is an enlarged view of a portion L posted in FIG. 20A.
  • 21 is a plan view showing a gas supply structure in the present invention fuel cell power pack.
  • FIG. 22 is an enlarged view of a portion N posted in FIG. 20.
  • FIG. 22 is an enlarged view of a portion N posted in FIG. 20.
  • Figure 23 is a perspective view showing a first embodiment of the pressure unit structure of the present invention.
  • Fig. 24A is a perspective view showing one embodiment of a second embodiment of the pressurizing unit structure of the present invention.
  • Figure 24b is a perspective view showing another form of the second embodiment of the pressure unit structure of the present invention.
  • 25 is a cross-sectional view of a gas supply unit structure of the present invention.
  • FIG. 26 is an enlarged view of a portion H posted in FIG. 24.
  • FIG. 26 is an enlarged view of a portion H posted in FIG. 24.
  • Fig. 27 is a sectional view showing an arrangement of the flow control valve of the present invention.
  • 28 is a plan view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack.
  • 29 is a front view of another form of the present invention fuel cell power pack.
  • FIG. 30 is a side view of another form of the present invention fuel cell power pack.
  • 31 is a rear view of another form of the present invention fuel cell power pack.
  • 32 is a bottom view of another form of the present invention fuel cell power pack.
  • 33 is a perspective view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack.
  • FIG. 1 is a plan view of a fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of a fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 3 is a side view of a fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 5 is a rear view of the fuel cell power pack 100
  • FIG. 6 is a perspective view of a fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 7 is a fuel cell power pack of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the inside of the apparatus 100
  • FIG. 8 is a side perspective view showing the inside of the fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 9 is a top view showing the inside of the fuel cell power pack 100 of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing the structure of the fixing member 250 of the present invention
  • Figure 11 is a side view showing the structure of the fixing member 250 of the present invention
  • Figure 12 is a perspective view showing the structure of the fixing member 250 of the present invention
  • 13 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 10
  • FIG. 14A is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the discharge unit 600 according to the present invention
  • FIG. 14B is a second embodiment of the discharge unit 600 according to the present invention.
  • 15A is a schematic sectional view showing a third embodiment of the discharge unit of the present invention
  • FIG. 15B is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the discharge unit of the present invention.
  • the fuel cell power pack 100 of the present invention may include a case 200, a gas tank 300, and a fuel cell unit 400.
  • the fuel cell power pack 100 of the present invention may be a device mounted on a vehicle such as a drone to supply power.
  • a vehicle such as a drone to supply power.
  • the aircraft can be mounted as a device for powering a variety of equipment.
  • the case 200 may be mounted in a drone so that the overall appearance may be streamlined to minimize air resistance during flight. And to reduce the weight can be applied to materials such as reinforced plastics, carbon, titanium, aluminum.
  • a lead 204 may be disposed above the case 200.
  • the lid 204 has a lead handle 205 formed therein, and the user can hold the lid handle 205 to open the lid 204 to maintain various parts disposed in the case 200. .
  • An antenna hole 206 may be disposed at an upper side of the case 200.
  • the antenna hole 206 may be a portion in which an antenna for communication with a wireless terminal owned by the user protrudes outward.
  • the gas tank mounting / detaching unit 210 may be disposed on the rear portion 203 of the case 200.
  • the gas tank mounting / detaching unit 210 may include an insertion hole 211 corresponding to an external cross section of the gas tank 300 and a fixing member 250 for fixing the gas tank 300.
  • a tank handle 301 may be disposed at a rear end of the gas tank 300 so that a user may easily handle the gas tank 300, and the fixing member 250 may be provided at a side surface of the gas tank 300.
  • the insertion groove 302 may be disposed is demounted.
  • the gas filled in the gas tank 300 may be hydrogen gas.
  • the present invention is not limited thereto, and may be different fuel gases according to technological developments.
  • the fixing member 250 is a block body 251, a fixing bar 260, a moving block 255, a coil spring 265, a guide groove 253, It may be configured to include a guide protrusion 257, a fixing bolt 262 and a fixing groove 263.
  • the block body 251 may be bolted to the inner surface of the case 200 by a fixing bracket 267 to be adjacent to the insertion hole 211 and bolted thereto.
  • a moving groove 252 having a circular cross section may be formed in the block body 251 in the direction of the insertion groove 302 of the gas tank 300.
  • the moving block 255 may be formed with a cylindrical guide link 256 is inserted into the moving groove 252, the guide link 256 is inserted into the moving groove 252 is the moving block ( At the same time as connecting the fixed block 251 and 255, the movable block 255 may be arranged to be movable in the direction of the insertion groove (302).
  • the fixed bar 260 is connected to the moving block 255 and the plurality of link bars 258 and inserted into the insertion groove 302 of the gas tank 300 according to the movement of the moving block 255. Can be separated.
  • the coil spring 265 may be disposed between an inner surface of the block body 251 and an inner space of the guide link 256.
  • the coil spring 265 provides an elastic force to the guide link 256, so that the fixing bar 260 is fitted to the insertion groove 302 of the gas tank 300.
  • a guide groove 253 may be formed in the block body 251 along the moving direction of the moving block 255.
  • the moving block 255 may be formed with a guide protrusion 257 disposed in the guide groove 253, the guide protrusion 257 is inserted into the guide groove 253 is moved, the fixed bar ( The movement direction of the 260 is guided to the insertion groove 302.
  • the fixing bolt 262 may be disposed at the protrusion of the block body 251.
  • the fixing groove 263 may be disposed in the moving block 255 and may be a portion into which the end 262a of the fixing bolt 262 is inserted.
  • a power switch 820 for operating the fuel cell unit 400 disposed inside the case 200 may be disposed at the rear portion 203 of the case 200. . The user may simply click on the power switch 820 to determine whether the fuel cell power pack 100 is operating.
  • a fuel state display window 810 may be arranged to be connected to the gas tank 300 and to display a gas remaining amount of the gas tank 300. The user may check the remaining amount of gas by recognizing the color of the fuel state display window 810.
  • the fuel state display window 810 may be in the form of an indicator LED, but is not limited thereto.
  • the remaining gas amount may be 80 to 100%, and in the case of yellow, the remaining gas amount may be 40 to 70%. Insufficient 0 to 30% can indicate a state requiring gas filling. Other settings are possible.
  • a front window 221 may be disposed on the front portion 201 of the case 200, and the front window 221 may be an air inlet 220 through which external air flows into the case 200. have. At this time, the front window 221 is formed with a blind disposed in a plurality of rows, it is possible to block the relatively large foreign matter flowing into the case 200.
  • the air inlet 220 may be disposed in the form of the rear window 224 on both sides of the gas tank 300 on the case 200 together with the front window 221. Can be.
  • the case 200 may be disposed at a plurality of positions, and the position of the air inlet 220 is not limited on the case 200.
  • the air outlet 230 having a plurality of blinds may be disposed in the side portion 202 of the case 200, and the air introduced from the air inlet 220 circulates inside the case 200. It may be subjected to a flow process discharged to the outside through the air outlet 230.
  • the fuel cell unit 400 may be disposed in a weight balance with the gas tank 300 inside the case 200. Since the fuel cell power pack 100 of the present invention is mounted on a flying object such as a drone to fly together, the case 200, the gas tank 300, and the fuel cell unit 400 generally do not interfere with the maneuverability of the drone. It can be arranged in a balanced weight.
  • the fuel cell unit 400 may include a manifold unit 420 and a stack unit 410.
  • the manifold portion 420 may be a portion connected to the regulator valve 320 coupled to the gas tank 300.
  • the stack 410 is connected to the manifold 420 and may receive gas from the manifold 420.
  • the manifold portion 420 and the stack portion 410 are formed on the second portion of the case 200 based on the center line P of the first direction V1 of the case 200.
  • the weight balance may be arranged in the direction V2.
  • the manifold portion 420 may be disposed on the inner front portion 201 of the case 200, the plurality of the stack portion 410 is arranged, each other on both sides of the inside of the case 200 It may be placed in a symmetrical position.
  • the gas tank 300 and the plurality of stack portions 410 may be formed based on the center line P of the first direction V1 of the case 200.
  • the second direction V2 of the case 200 that is, it may be arranged to balance the weight on both sides.
  • the gas tank 300 is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the plurality of stack portions 410 are the case 200.
  • the inner both sides of the gas tank 300 with respect to each other may be disposed in a position symmetrical with respect to.
  • the gas tank 300 is disposed in the center of the case 200, the stack portion 410 is composed of two, as shown in Figure 9, the same on both sides with respect to the gas tank 300, respectively Is placed in position. Accordingly, the fuel cell power pack 100 of the present invention may have a weight balance in the second direction V2 based on the center line P of the first direction V1.
  • This weight balance arrangement can reduce the influence on the drone start by minimizing the variation in the center of gravity of the drone when the fuel cell power pack 100 is mounted on the drone.
  • the auxiliary power supply unit 500 may be disposed inside the case 200, connected in parallel with the fuel cell unit 400, and configured to supply power to the drone.
  • the fuel cell unit 400 and the auxiliary power source unit 500 are connected in parallel on the control panel 830, thereby selectively supplying power to the drone.
  • the auxiliary power supply 500 may supply the output to be insufficient.
  • the auxiliary power supply 500 supplies emergency power to stop the drone in flight. It can prevent.
  • the auxiliary power supply unit 500 may be provided in plural numbers.
  • the auxiliary power supply unit 500 may be disposed on the basis of the center line P of the first direction V1 of the case 200 so as not to interfere with the maneuvering of the flying object.
  • the front parts 201 of the case 200 may be disposed at positions symmetrical with each other.
  • the auxiliary power supply unit 500 includes a plurality of stacking units.
  • the stack unit 410 constituting the fuel cell unit 400 also includes a plurality of stacking units.
  • the plurality of auxiliary power supply units 500 are disposed in a weight balance at positions symmetrical with respect to the inside of the case 200 with respect to the center line P of the first direction V1 of the case 200.
  • the stack unit 410 and the auxiliary power supply unit 500 are each composed of two, and the case (see FIG. 9) is based on the center line P of the first direction V1. It can be seen that placed in a position symmetrical with each other in the interior of the 200 to balance the weight.
  • the gas tank 300, the manifold portion 420, and the control panel 830 are disposed on the center line P in the first direction V1. This may be arranged to achieve a weight balance between the front part 201 of the case 200 and the rear part 203 of the case 200 along the center line P of the first direction V1.
  • the stack unit 410 and the auxiliary power supply unit 500 are disposed at symmetrical positions on both sides of the center line P of the first direction V1 in the case 200 to achieve a weight balance, and the gas
  • the tank 300, the manifold 420, and the control panel 830 are located on the center line P of the first direction V1 in the case 200 and are located at the front part 201 of the case 200.
  • the rear surface 203 of the case 200 may be disposed in a balance of weight.
  • the stack part 410, the auxiliary power supply part 500, the gas tank 300, the manifold part 420, and the control panel 830 are generally disposed inside the case 200. Since the weight balance is arranged in both directions V1 and V2, even if the fuel cell power pack 100 is mounted on the drone, the weight balance of the drone can also be maintained without being biased to either side.
  • the weight balance arrangement of the above components contributes to the smooth running of the drone by minimizing the influence on the drone's starting environment.
  • the discharge part 600 is formed at an inner lower surface of the case 200 and is external to the condensate discharged from the stack part 410 or the inside of the case 200.
  • the condensate generated by condensation of air may be collected and discharged.
  • the discharge part 600 may include a drain tank 610, a first drain pipe 620, and a second drain pipe 630.
  • the drainage tank 610 may be formed in a recessed shape on the inner lower surface of the case 200 to collect the condensed water. 2 and 5, in the embodiment of the present invention, two may be formed at both sides of the front part 201 of the case 200, which is the stack part 410 inside the case 200. It is arranged on both sides.
  • the first drain pipe 620 may be connected to a lower portion of the stack 410 and disposed in the drain 610 and may be provided to discharge condensed water discharged from the stack 410 to the outside.
  • the condensed water generated after the electrochemical reaction of oxygen and hydrogen in the stack 410 is discharged to the outside through the first drain pipe 620.
  • the second drain pipe 630 may be disposed in the drain tank 610 and may be provided to discharge condensed water generated by condensation of external air in the case 200 to the outside.
  • the discharge part 600 is disposed in the drain tank 610, and evaporates the condensed water collected in the drain tank 610 to humidify the inside of the case 200. It may further include a humidifying unit 640 to create an environment.
  • the stack of a fuel cell may promote the electrochemical reaction of oxygen and hydrogen in a humid environment rather than in a dry environment, thereby increasing the power generation efficiency of the fuel cell.
  • the humidifying unit 640 is configured to evaporate the condensate collected and disposed in the drain 610 to create a humidifying environment in which the electrochemical reaction may be promoted in the stack 410, thereby stacking the stack 410. ) To increase the power generation efficiency.
  • the humidifying unit 640 may be configured in the form of a hot wire coil, as shown in Figure 14a.
  • a hot wire coil may be disposed on the drain tank 610, and the condensed water collected in the drain tank 610 may receive heat from the hot coil and evaporate to create a humidified environment.
  • the control of the heating coil may be controlled by the control panel 830, and the power supplied to the heating coil may be supplied by the stack unit 410 or the auxiliary power supply unit 500.
  • the humidification unit 640 may be an ultrasonic humidification sensor as shown in FIG. 14B.
  • An ultrasonic humidification sensor may be disposed on the sump 610, and the condensed water collected in the sump 610 becomes steam by vibration generated by ultrasonic waves to form the inside of the case 200 as a humidification environment. can do.
  • the control of the ultrasonic humidification sensor is possible in the control panel 830, the power supplied to the ultrasonic humidification sensor may be supplied from the stack unit 410 or the auxiliary power supply unit 500.
  • the humidifying unit 640 may be a natural convection humidifier.
  • the discharge part 600 may include another type of drain 650.
  • the humidifying unit 640 is arranged in the same way, the drain hole 650 has a gap hole 653 is formed.
  • the condensed water collected in the sump 610 is discharged to the outside through the gap hole 653, wherein the gap hole 653 is made of a cross-shaped gap, the condensate is not discharged quickly at once, but slowly While entering into the gap hole 653 is discharged by gravity.
  • This is a design considered in order to secure a time for the humidifying unit 640 to evaporate the condensate to create a humidifying environment.
  • the drain 650 may be implemented with a rigid material such as plastic, metal, etc. On the contrary, the drain 650 may be implemented with a soft material such as rubber or silicon, and in this case, a separate drain pipe may be inserted to discharge condensate. The structure can be changed to.
  • FIG. 16 is a plan view showing an air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 17 is a BB partial cross-sectional view shown in FIG. 2
  • FIG. 18A is a AA partial cross-sectional view shown in FIG. 1
  • FIG. 18B is a FIG. An enlarged view of part M posted in 18a.
  • the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention may include an air inlet 220, an air outlet 230, and a flow guide unit 700.
  • the air inlet 220, the air outlet 230, and the flow guide unit 700 may be disposed in the case 200 of the fuel cell power pack 100.
  • the air inlet 220 may be disposed below the front portion 201 of the case 200 and may be a portion into which outside air is introduced.
  • the front window 221 in which a plurality of blinds are disposed on the front portion 201 of the case 200 may be an air inlet 220.
  • the position of the air inlet 220 is not limited on the case 200.
  • control panel 830 may be disposed above the air inlet 220 in the case 200 and may be configured to be cooled by the air introduced from the air inlet 220. That is, when the fuel cell is operated, the circuit disposed in the control panel 830 is heated. In this case, the circuit is naturally cooled by the flow of air introduced from the outside.
  • the air outlet 230 may be spaced apart from the air inlet 220 in the case 200, and may be a portion from which air introduced into the case 200 is discharged. In this case, the air outlet 230 may be disposed adjacent to the stack 410.
  • the gas tank 300 is disposed at the central side of the case 200, and the stack 410 is disposed at both sides of the gas tank 300. Therefore, the air outlet 230 may be disposed at the side portion 202 of the case 200 adjacent to the stack portion 410.
  • the air flowing from the air inlet 220 passes through the stack 410 and is guided by the flow guide unit 700 to be discharged to the air outlet 230.
  • the flow guide unit 700 may be disposed in association with the stack 410 and the air outlet 230, and may be provided to guide the air flow in the case 200.
  • the flow guide unit 700 may include a sealed housing 710, a fan member 730, a recirculation flow path 720 and a blind 740.
  • the airtight housing 710 may have a periphery around one surface of the stack 410 and an outer periphery of the air outlet 230 so that air passing through the stack 410 flows in the direction of the air outlet 230.
  • the inner side portion 202 of the case 200 may be disposed to seal.
  • the hermetic housing 710 may be composed of a plurality of plates of the hermetic housing 710, it is arranged to surround the one surface circumference of the stack portion 410 and the inner side portion 202 of the case 200 from all sides to form a sealed space. Can be.
  • the air passing through the stack 410 flows only in the direction of the air outlet 230.
  • the fan member 730 may be disposed at the air outlet 230.
  • the air inside the case 200 is discharged to the outside, and the inside of the case 200 is formed in a relatively low pressure state or a negative pressure state compared to the external environment. Will be.
  • the present invention operates the fan member 730 to forcibly create an air circulation environment inside the case.
  • the fan member 730 is disposed in a space formed by the air outlet 230, the sealed housing 710, and the stack 410, so that the air is discharged by the fan member 730.
  • the air flow environment is adjusted to force the air introduced into the air inlet 220 to pass through the stack 410.
  • the user may control the rotational speed of the fan member 730 with the controller to adjust the amount of air introduced into the case 200 by the pressure difference. This ultimately controls the amount of air supplied to the stack 410, which may be a means of controlling the output of the stack 410.
  • the fan member 730 may include a fan bush 731, a driving motor 733, and a fan blade 735.
  • the fan bush 731 may be provided in a cylindrical shape and disposed at the air outlet 230.
  • a driving motor 733 may be disposed at the central portion of the fan bush 731.
  • the fan blade 735 may be connected to the rotation shaft of the driving motor 733.
  • the operating environment of the fuel cell stack needs to be optimally maintained.
  • the operating environment temperature is an important factor, and the operating environment temperature of the fuel cell stack is affected by the external environment temperature in which the drone is operated.
  • the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to increase the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
  • the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to lower the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
  • the recirculation passage 720 on the sealed housing 710. May be arranged.
  • the air passing through the stack part 410 is air after cooling the stack part 410 which is air-cooled, and maintains a temperature relatively similar to that of the stack part 410, and thus remains on the sealed housing 710.
  • the internal temperature of the case 200 may be similar to the operating environment temperature of the stack 410.
  • the internal temperature may be lowered to an operating environment temperature of the stack unit 410.
  • the internal temperature of the case 200 is adjusted to the operating environment temperature of the stack 410, thereby increasing the operating efficiency of the stack 410.
  • the flow guide unit 700 may further include a recirculation control mechanism 722.
  • the recirculation control mechanism 722 may be disposed in the recirculation flow path 720 and configured to control the flow rate of the recirculated air.
  • the recirculation control mechanism 722 may be a slide type on / off valve or a butterfly type on / off valve through electronic control, but is not limited thereto.
  • the user may adjust the degree of opening and closing of the recirculation control mechanism 722 by using a controller.
  • the user may close the recirculation control mechanism 722 to close the recirculating housing 710. All of the air remaining inside the) can be discharged to the outside through the air outlet 230.
  • the blind 740 of the present invention is disposed to be inclined in the downward direction, when all the air in the closed housing 710 is discharged to the air outlet 230, contributes to the lifting composition of the flying object You can do
  • the internal temperature of the case 200 can be quickly adjusted to the operating environment temperature of the stack 410.
  • the blind 740 may be disposed at the air outlet 230, and may be provided to guide the flow direction of the outflowing air.
  • the blind 740 may be inclined downward so that the air discharged from the air outlet 230 flows downward.
  • the fuel cell power pack 100 of the present invention may be disposed above or below the drone.
  • the drone of the propeller driving method since the drone is supported by the lifting force generated by the propeller rotation, when the inclination direction of the blind 740 is set downward, the air is discharged from the air outlet 230 and flows downward.
  • the flow direction of the outside air flowing downward through the propeller T of the drone is matched to contribute to the lift composition of the drone.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the blind 740 is in a range of 10 ° to 80 ° in the downward direction with respect to the horizontal line. It may be formed as, preferably may be around 60 °.
  • a plurality of blinds 740 may be disposed on the air outlet 230, and lengths of the plurality of blinds 740 may be reduced from the upper side to the lower side of the air outlet 230. .
  • the air outlet 230 on the case 200 may be inclined toward the inside of the case 200 from the upper side to the lower side.
  • the length of the blind 740 is also formed to be reduced toward the lower side from the upper side of the air outlet 230, the air flowing out also flows downward.
  • the length of the blind 740 is reduced at a predetermined ratio, which may correspond to the ratio angle ⁇ 2 of which the air outlet 230 decreases from the upper side to the lower side.
  • the air passing through the blinds 740 arranged in a plurality of rows may exhibit a relatively uniform flow.
  • the length of the lower blind 742 disposed below is shorter than that of the upper blind 741 disposed above, so that it is not disturbed by the downward flow.
  • any one of the lower blinds 742 is longer than the upper blinds 741 disposed thereon.
  • the lower blind 742 disposed below the lower serves as an obstacle, and mixes with the air discharged along the lower blind 742
  • turbulent flow may be generated around the air outlet 230. This makes it difficult to release the air and can rather hinder the maneuvering of the drone.
  • the length reduction of the blind 740 may be maintained at a constant rate for creating a drone's maneuvering environment, such as smooth downward discharge of air and lift lift.
  • the air flowing out due to the change of the length according to the downward inclination angle ⁇ 1 of the blind 740 and the predetermined ratio angle ⁇ 2 of the blind 740 may be strongly discharged downward.
  • This overlapping configuration contributes to the drone's maneuvering environment, such as lifting lift.
  • 16 shows the air flow according to the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 as described above.
  • the internal air of the case 200 is discharged to the air outlet 230 so that the interior of the case 200 is in a low pressure state or a negative pressure state relative to the outside.
  • the outside air is introduced due to the pressure difference through the front window 221 disposed on the front part 201 of the case 200, and the air introduced therein is located above the inside of the front part 201 of the case 200.
  • the control panel 830 is naturally cooled, and is circulated and flows into the case 200.
  • the air circulated in the case 200 passes through one surface of the stack 410, as shown in FIG. 16, and generates power by an electrochemical reaction with hydrogen in the stack 410.
  • the stack unit 410 is cooled by air and flows in the sealed housing 710 direction.
  • Air flowing into the sealed housing 710 passes through the fan member 730 and is discharged to the outside through the air outlet 230.
  • the user sets the opening and closing degree of the recirculation control mechanism 722 through a controller to the case through the recirculation flow path 720.
  • the air flow rate circulated to the inside of the 200 can be adjusted.
  • a part of the air passing through the recirculation passage 720 circulates again inside the case 200 and maintains a temperature relatively similar to the operating environment temperature of the stack 410.
  • FIGS. 19A, 19B, 20A, and 20B are identical to FIGS. 19A, 19B, 20A, and 20B.
  • FIG. 19A is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack of the present invention
  • FIG. 19B is an enlarged view of the portion M shown in FIG. 19A.
  • FIG. 20A is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack of the present invention
  • FIG. 20B is an enlarged view of the L portion shown in FIG. 20A.
  • another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 according to the present invention includes an air inlet 220, an air outlet 230, and a flow guide unit 700.
  • the air inlet 220, the air outlet 230, and the flow guide unit 700 may be disposed in the case 200 of the fuel cell power pack 100.
  • the module frame 900 may be disposed inside the case 200.
  • the module frame 900 may be a separate component mounted inside the case 200, or may be part of the case 200.
  • the tank accommodating part 910 may be formed at the central side of the module frame 900, and the gas tank 300 may be disposed.
  • the stack part accommodating part 920 may be formed at both sides of the module frame 900, and a plurality of stack parts 410 may be disposed. Accordingly, the air outlet 230 may be disposed at the side portion 202 of the case 200 adjacent to the stack 410.
  • the stack portion 410 may be inclined and fixed to the first and second receiving surfaces 921 and 923 of the stack portion receiving portion 920 by the first and second fastening units 922 and 924, respectively.
  • the air flows from the air inlet 220 and passes through the stack 410 to guide the flow direction by the flow guide unit 700 to be discharged to the air outlet 230.
  • the flow guide unit 700 is disposed in association with the stack part 410 and the air outlet 230, and passes through the stack part 410 in the case 200 to allow the air outlet ( 230 may be provided to adjust the flow of air flowing in the direction.
  • the flow guide unit 700 may include a sealed housing 710, a fan member 730, a recirculation flow path 720 and a blind 740.
  • the airtight housing 710 has a duct disposed around the one surface of the stack 410 and the air outlet 230 so that air passing through the stack 410 flows in the direction of the air outlet 230. It may be disposed sealing the outer periphery of 760.
  • it may be composed of a plurality of plates of the hermetic housing 710, wrap around one surface of the stack portion 410, one plate is connected to the outer circumference of the duct 760 may form a sealed space have.
  • the air passing through the stack 410 flows only in the direction of the duct 760 of the air outlet 230.
  • a fixing panel 713 may be disposed to connect and fix the side part of the case 200 and the sealing housing 710 so that the position of the sealing housing 710 is fixed inside the case 200.
  • the fixing panel 713 may have an opening window 713a having a rectangular cross-sectional shape connecting one surface of the stack part 410 and one surface of the sealed housing 710.
  • the sealing unit 714 may be disposed along a circumference of the opening window 713a facing the stack 410.
  • the sealing unit 714 is in close contact with the circumference of one surface of the stack portion 410, so that the air passing through the stack portion 410 may flow in the sealed housing 710 without leaking.
  • the fan member 730 may be disposed to be connected to the duct 760 of the air outlet 230.
  • the air inside the case 200 is discharged to the outside through the air outlet 230, the interior of the case 200 relative to the external environment The negative pressure or low pressure is formed.
  • the present invention operates the fan member 730 to forcibly create an air circulation environment inside the case 200.
  • the fan member 730 is disposed in a space formed by the duct 760 of the air outlet 230, the sealing housing 710, and the stack 410, and thus, the fan member 730 may not be operated. Air discharge by adjusting the air flow environment to force the air introduced into the air inlet 220 to pass through the stack 410.
  • the user may control the rotational speed of the fan member 730 with the controller to adjust the amount of air introduced into the case 200 by the pressure difference. This ultimately controls the amount of air supplied to the stack 410, which may be a means of controlling the output of the stack 410.
  • the fan member 730 may include a fan bush 731, a driving motor 733, and a fan blade 735.
  • the fan bush 731 may be provided in a cylindrical shape and may be connected to the inner circumference of the duct 760 of the air outlet 230.
  • a driving motor 733 may be disposed at the central portion of the fan bush 731.
  • the fan blade 735 may be connected to the rotation shaft of the driving motor 733.
  • the operating environment of the fuel cell stack needs to be optimally maintained.
  • the operating environment temperature is an important factor, and the operating environment temperature of the fuel cell stack is affected by the external environment temperature in which the drone is operated.
  • the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to increase the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
  • the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to lower the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
  • the recirculation passage 720 is disposed on the closed housing 710. Can be.
  • the air passing through the stack part 410 is air after cooling the stack part 410 which is air-cooled, and maintains a temperature relatively similar to that of the stack part 410, and thus remains on the sealed housing 710.
  • the internal temperature of the case 200 may be similar to the operating environment temperature of the stack 410.
  • the internal temperature may be lowered to an operating environment temperature of the stack unit 410.
  • the internal temperature of the case 200 is adjusted to the operating environment temperature of the stack 410, thereby increasing the operating efficiency of the stack 410.
  • the flow guide unit 700 may further include a recirculation control mechanism 722.
  • the recirculation control mechanism 722 may be disposed in the recirculation flow path 720 and configured to control the flow rate of the recirculated air.
  • the recirculation control mechanism 722 may be a slide type on / off valve or a butterfly type on / off valve through electronic control, but is not limited thereto.
  • the user may adjust the degree of opening and closing of the recirculation control mechanism 722 by using a controller.
  • the user may close the recirculation control mechanism 722 to close the recirculating housing 710. All of the air remaining inside the) can be discharged to the outside through the air outlet 230.
  • the blind 740 of the present invention is disposed to be inclined or curved in a downward direction, when all the air of the closed housing 710 is discharged to the air outlet 230, the lifting force of the flying object Can contribute to the composition.
  • the internal temperature of the case 200 can be quickly adjusted to the operating environment temperature of the stack 410.
  • the blind 740 may be disposed in the duct 760 of the air outlet 230 and may be provided to guide the flow direction of the outflowing air.
  • the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention is ultimately drone when the air introduced from the air inlet 220 is discharged to the air outlet 230 after circulating the inside of the case 200. It can be designed to show a flow that can contribute to the lift composition of.
  • the stack part 410 may be disposed to be inclined downward in a predetermined angle ⁇ 1 on the stack part accommodating part 920 of the module frame 900.
  • the sealed housing 710 may also be connected to be inclined downward in a predetermined angle ⁇ 2 on one surface of the stack 410.
  • the fan member 730 may also be disposed on the air outlet 230 to be inclined downward in a predetermined angle ( ⁇ 3) range.
  • the blind 740 may be disposed to be inclined or curved in a downward direction so that air discharged from the air outlet 230 flows downward.
  • the stack portion receiving portion 920 of the module frame 900 is provided in a form inclined downward in a predetermined angle ( ⁇ 1) range relative to the vertical direction (H1), the stack portion 410 Is inclined to the stack portion receiving portion 20.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the stack 410 may be in a range of 5 ° to 15 °, and an inclination angle of about 5 ° may be adopted in the embodiment of the present invention.
  • the opening window 713a of the fixing panel 713 is in close contact with one surface of the stack portion 410 by the sealing unit 714. Since the stack part 410 is disposed to be inclined downward in the stack part accommodating part 920, the fixing panel 713 is also downward in the inclined angle ⁇ 2 corresponding to the stack part 410. It is arranged to be inclined.
  • the sealed housing 710 since the sealed housing 710 is connected along the circumference of the opening window 713a of the fixing panel 713, the sealed housing 710 is basically inclined downward at an angle corresponding to the inclination angle of the stack 410. Can be.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the hermetic housing 710 may be in the range of 5 ° to 15 °, in the same manner as the stack 410, and may be about 5 °.
  • the sealed housing 710 may be arranged to be further inclined downward in a predetermined angle range on one surface of the stack 410.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the hermetic housing 710 is greater than the inclination angle range of the stack 410.
  • the inclination angle of the sealed housing 710 may be connected to be inclined more in a range of 10 ° to 20 ° than the stack part 410 with respect to one surface of the fixed panel 713.
  • the air outlet 230 may also be arranged to face downward basically. Accordingly, the fan member 730 may also be disposed to face downward in the same manner as the air outlet 230.
  • the fan member 730 since the fan member 730 is connected to the sealed housing 710, in one embodiment, the fan member 730 may be inclined downward at an angle corresponding to the inclination angle ⁇ 2 of the sealed housing 710. In this case, the inclination angle ⁇ 3 of the fan member 730 may be in the range of 5 ° to 15 ° in the same manner as the sealed housing 710, and may be about 5 °.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the fan member 730 may be greater than the inclination angle ⁇ 2 of the sealed housing 710.
  • the inclination angle range of the fan member 730 may be in the range of 10 ° to 25 °.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the fan member 730 may be greater than the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the stack part 410 and the sealed housing 710.
  • the inclination angle ⁇ 1 range of the stack portion 410 is 5 ° to 15 °
  • the inclination angle ⁇ 2 range of the sealed housing 710 inclined more than the stack portion 410 is 10 °. If it is ⁇ 20 °, the inclination angle ⁇ 3 of the fan member 730 may be in a range of 15 ° to 30 °.
  • the inclination angles of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 are gradually inclined according to the air flow direction, so that the air flows smoothly downward.
  • the blind 740 is formed to be inclined or curved in the downward direction on the air outlet 230.
  • the propeller 213 may be disposed above the air outlet 230.
  • the air outlet 230 The discharge direction of the air flows downward from the air flowing downward through the propeller 213 of the drone coincides with the flow direction of the outside air, thereby contributing to the lift composition of the drone.
  • the inclination angles ⁇ 11 and ⁇ 12 of the blind 740 are downward based on the horizontal direction H2.
  • the angle of inclination ⁇ 11 may be in the range of 5 ° to 45 °, and the inclination angle ⁇ 12 may be in the range of 30 ° to 80 °.
  • the inclination angle ⁇ 11 may be about 30 °, and the inclination angle ⁇ 12 may be about 60 °.
  • the stack unit 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 will be described in connection with the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • the inclination angle of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may be in a range of 5 ° to 15 °, and preferably about 5 °.
  • the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3 of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may gradually increase according to the air flow direction. It may be arranged obliquely.
  • the discharge flow of air may smoothly proceed in a direction in which lift composition contributes.
  • a plurality of blinds 740 may be disposed on the duct 760 of the air outlet 230, and lengths of the plurality of blinds 740 are reduced from the upper side to the lower side of the air outlet 230. Can be formed.
  • the air outlet 230 on the case 200 is formed to be inclined or curved toward the inside of the case 200 from the upper side to the lower side.
  • the length of the blind 740 is also formed to be reduced toward the lower side from the upper side of the air outlet 230, the air flowing out also flows downward.
  • the length of the blind 740 is reduced at a predetermined ratio, which may correspond to the ratio angle ⁇ 2 of which the air outlet 230 decreases from the upper side to the lower side.
  • the air passing through the blinds 740 arranged in a plurality of rows may exhibit a relatively uniform flow.
  • the length of the lower blind 742 disposed below is shorter than that of the upper blind 741 disposed above, so that it is not disturbed by the downward flow.
  • any one of the lower blinds 742 is longer than the upper blind 741 disposed thereon.
  • the lower blind 742 disposed below the lower serves as an obstacle, and mixes with the air discharged along the lower blind 742
  • turbulent flow may be generated around the air outlet 230. This makes it difficult to release the air and can rather hinder the maneuvering of the drone.
  • the length reduction of the blind 740 may be maintained at a constant rate for creating a drone's maneuvering environment, such as smooth downward discharge of air and lift lift.
  • the air flowing out by the downward slope angles ⁇ 11 and ⁇ 12 of the blind 740 and the length change according to the predetermined ratio angle ⁇ 2 of the blind 740 may be strongly discharged downward.
  • This overlapping configuration contributes to the drone's maneuvering environment, such as lifting lift.
  • the blind 740 may be disposed to be inclined downward on the air outlet 230. .
  • the propeller 213 may be disposed above the air outlet 230 in the drone in which the fuel cell power pack 100 of the present invention is mounted, and thus the inclined direction of the blind 740 may be lowered. As set in the direction, the flow direction of the air discharged from the air outlet 230 and flows in the downward direction and the outside air flowing in the downward direction through the propeller 213 of the drone coincides, thus contributing to the lift composition of the drone. Done.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the blind 740 is 5 in the downward direction based on the horizontal direction H2. It may be formed between ° ⁇ 80 °, preferably the inclination angle ( ⁇ 3) may be around 60 °.
  • the stack unit 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 will be described in connection with the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • the inclination angle of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may be in a range of 5 ° to 15 °, and preferably about 5 °.
  • the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3 of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may gradually increase according to the air flow direction. It may be arranged obliquely.
  • the air passing through the stack portion 410 and flowing in the direction of the blind 740 is gradually induced to flow downward, the discharge flow of air smoothly contributes to the lift composition. It can proceed to.
  • FIG. 21 is a plan view showing a gas supply structure in the fuel cell power pack 100 of the present invention
  • FIG. 22 is an enlarged view of a portion N shown in FIG. 21,
  • FIG. 23 is a view illustrating a structure of the pressurizing unit 480 of the present invention.
  • 24A is a perspective view showing a first embodiment
  • FIG. 24A is a perspective view showing one embodiment of a second embodiment of the structure of the pressure unit 480 of the present invention
  • FIG. 24B is another view of the second embodiment with respect to the pressure unit structure of the present invention.
  • 25 is a perspective view showing the form
  • FIG. 25 is a plan sectional view of the structure of the gas supply unit 430 of the present invention
  • FIG. 26 is an enlarged view of the portion H shown in FIG. 25
  • FIG. 27 is a flow control valve of the present invention. It is sectional drawing which shows the arrangement structure of 490.
  • FIG. 25 is a plan view showing a gas supply structure in the fuel cell power pack 100 of the
  • the gas supply structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention may include a gas supply unit 430 and a pressurizing unit 480.
  • the gas supply unit 430 is connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300 inserted into the case 200, the gas to the stack unit 410 disposed inside the case 200. It may be disposed on the front portion 201 of the case 200 to supply.
  • the pressurizing unit 480 is fixed to one side of the front part 201 of the case 200, the other side is connected to the gas supply unit 430, the gas supply unit 430 the regulator It may be configured to pressurize in the direction of the valve (320).
  • the pressing unit 480 may include a first plate 481, a second plate 483, a pressing elastic body 487, and a guide shaft 488.
  • the first plate 481 may be fixed inside the front part 201 of the case 200, and the second plate 483 may be connected to the gas supply unit 430.
  • the first plate 481 and the second plate 483 may be made of a material such as reinforced plastic, carbon, titanium, aluminum, etc. to reduce the weight.
  • a cutting groove 485 in the form of a honeycomb may be processed in the first plate 481 or the second plate 483 to reduce weight.
  • the pressurized elastic body 487 may be disposed between the first plate 481 and the second plate 483.
  • the guide shaft 488 is fixed to the first plate 481 and is connected to the hole of the second plate 483, and may be configured to support movement of the second plate 483.
  • a beam bush 486 may be disposed in the hole of the second plate 483 so as to smoothly flow the guide shaft 488.
  • the guide shaft 488 may be made of metal. In this case, lubricant may be applied onto the beam bush 486 for smooth operation of the guide shaft 488.
  • a first embodiment of the structure of the pressure unit 480 of the present invention is posted.
  • a first protrusion 482 is formed on the first plate 481
  • a second protrusion 484 is formed on the second plate 483
  • the pressure elastic body 487 is formed in the first plate 481.
  • the first protrusion 482 and the second protrusion 484 may be interposed therebetween. In this case, only one pressurized elastic body 487 is disposed between the first plate 481 and the second plate 483.
  • the pressure elastic body 487 may be disposed on the guide shaft 488 between the first plate 481 and the second plate 483.
  • the first plate 481 and the second plate 483 may be configured in a triangular shape, and thus are disposed at each corner of the first plate 481 and the second plate 483.
  • the pressing elastic bodies 487 may be disposed on the three guide shafts 488, respectively.
  • the first and second plates 481 and 483 may be formed in a square shape in consideration of the weight balance.
  • the pressing elastic bodies 487 may be disposed on four guide shafts 488 disposed at each corner of the first plate 481 and the second plate 483. In this case, the pressing force can be further improved.
  • a stopper 489 may be disposed at an end portion of the guide shaft 488 so that the second plate is not separated from the guide shaft 488.
  • the first plate 481 and the second plate 483 may be formed in a polygonal plate shape, and the guide shaft 488 may include the first plate ( 481 and a plurality of corners of the second plate 483 may be disposed, and the center of gravity may be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200.
  • the stack 410, the gas tank 300, and the auxiliary power supply 500 are generally disposed in a weight balance with respect to the center line P in the first direction V1.
  • the pressurizing unit 480 is also configured to be symmetrical on both sides of the center line P of the first direction V1, and is preferably arranged to achieve a weight balance of the fuel cell power pack 100.
  • the first plate 481 and the second plate 483 are formed to be symmetrical to both sides with respect to the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the guide shaft 488 may be arranged in a symmetrical number.
  • the first plate 481 and the second plate 483 have a triangular plate shape
  • the guide shaft 488 has the first plate 481 and the second plate 483.
  • the shaft 488 is disposed at positions symmetrical to both sides with respect to the first direction centerline of the case 200.
  • the first plate 481 and the second plate 483 may have a disc shape, and the guide shaft 488 may be formed of the first plate 481.
  • a plurality of pieces may be disposed along the circumference of the second plate 483 at predetermined intervals, and the center of gravity may be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200.
  • the centers of the first plate 481 and the second plate 483 are positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the guide shaft 488 is located on the first line. It may be arranged in a number symmetrical to both sides with respect to the center line (P) in the direction (V1).
  • the pressurizing unit 480 of the present invention when the regulator valve 320 of the gas tank 300 is inserted into the gas supply unit 430, the gas supply unit 430 to the regulator valve 320 By pressing in the direction, the regulator valve 320 and the gas supply unit 430 may be tightly coupled.
  • the gas tank 300 is fixed to the gas tank mounting / detachable portion 210 by the fixing member 250.
  • the fixing member 250 When the user wants to replace the gas tank 300, when the fixing member 250 is released, the gas tank 300 is pushed outward from the gas tank mounting / detachable part 210 by the repulsive pressing force of the pressure elastic body 487. The user can easily and quickly replace the gas tank 300 by only a simple operation of releasing the fixing member 250.
  • the gas supply unit 430 is connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300 inserted into the case 200, and the case ( It may be disposed on the front portion 201 of the case 200 to supply gas to the stack portion 410 disposed inside the 200.
  • the gas supply unit 430 may include a manifold block 450 and a gas supply pipe 440.
  • the manifold block 450 may be a portion connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300, and the gas supply pipe 440 is between the manifold block 450 and the stack 410. It may be a portion that is connected to the arrangement.
  • the manifold block 450 may be located on the center line P of the first direction V1 of the case 200 to balance the weight. That is, the manifold block 450 may be formed in a symmetrical shape on both sides of the center line P in the first direction V1.
  • the gas tank 300 is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the gas tank 300 is disposed inside the case 200.
  • a plurality of stack portions 410 may be disposed at positions symmetric to both sides.
  • the gas supply pipe 440 is branched from the manifold block 450 by the number corresponding to the plurality of stacks 410, the plurality of gas supply pipe 440 is the center line (P1) in the first direction (V1) It may be arranged in a shape or position symmetrical to each other on both sides of the case 200 with respect to).
  • the gas supply pipe 440 may be connected to the upper side of the stack 410. This is to allow gas to be supplied from the upper side to the lower side of the stack 410 to be diffused downward and to cause an electrochemical reaction.
  • Condensate is generated as a by-product during the electrochemical reaction of oxygen and hydrogen, and the condensate drops downward due to gravity.
  • the gas supply pipe 440 is connected to the middle side or the bottom side of the stack 410, the fall of the condensed water may interfere with the diffusion of the gas, to prevent this.
  • the regulator valve 320 is connected to the outlet of the gas tank 300, and provides a gas to be supplied to the manifold flow path 456 of the manifold block 450 of the gas flowing out from the gas tank 300 Can be. Hydrogen gas may be discharged from the gas tank 300.
  • the regulator valve 320 may include a connector 325 and the opening and closing portion 330.
  • the connector 325 may be connected to the outlet of the gas tank 300.
  • the outlet of the gas tank 300 may be connected to the bolt / screw fastening structure, but is not necessarily limited thereto.
  • the connector 325 includes a pressure reducing unit 323, a gas filling unit 321, a pressure sensor 322, and a temperature response pressure discharge unit 324. Can be arranged.
  • the decompression unit 323 may be provided to adjust the degree of decompression of the gas flowing out of the outlet of the gas tank 300.
  • the gas filling unit 321 may be provided in the form of a valve to fill the gas in the gas tank 300.
  • the user can simply charge the gas by opening the lid 204 of the case 200 without disconnecting the gas tank 300, by connecting an external gas supply device and the gas filling unit 321 with a hose. have.
  • the pressure sensor 322 may be provided to measure the internal gas pressure of the gas tank 300.
  • the internal gas pressure of the gas tank 300 may vary according to an operating environment, and in some cases, the internal gas pressure of the gas tank 300 may reach a limit and may explode.
  • a drone operating in a hot area may be started when exposed to high temperature, in which case the internal gas pressure of the gas tank 300 may increase due to the high temperature.
  • the pressure sensor 322 measures the internal gas pressure of the gas tank 300 and transmits the information to the user.
  • the temperature reactive pressure discharge part 324 may be provided to automatically discharge the internal gas pressure of the gas tank 300 in response to the internal gas temperature of the gas tank 300.
  • the gas tank 300 is exposed to a high temperature environment and the internal gas pressure of the gas tank 300 rises as the internal gas temperature of the gas tank 300 rises, the gas is automatically discharged. It is possible to prevent the explosion of the gas tank 300 in advance.
  • one end of the opening and closing part 330 is connected to the connector part 325, and the other end is inserted into the insertion space 452 of the manifold block 450 and the flow of gas. It may be provided to open and close.
  • the opening and closing portion 330 may include a valve body 334, the valve elastic body 337 and the opening and closing bar 336, the inner flow passage 332 and the dispersion flow passage 333 is formed.
  • the valve body 334 may be substantially cylindrical in shape, and may be inserted into an insertion space 452 formed in the manifold block 450.
  • One side of the valve body 334 may be connected to the connector portion 325, the other side may be formed with a valve protrusion 335 protruding toward the manifold block 450 in the center portion.
  • the valve protrusion 335 may have a cylindrical shape.
  • the diameter of the valve protrusion 335 may be smaller than the diameter of the valve body 334 connected to the connector 325.
  • the internal passage 332 is connected to the connector portion 325 and may be disposed in the valve body 334.
  • the internal flow path 332 may be a flow path through which hydrogen gas reduced in pressure by the set pressure of the decompression unit 323 in the connector unit 325 flows.
  • the inner passage 332 includes an opening and closing space 331 extending radially from the other side of the valve body 334.
  • the dispersion passage 333 may be formed in communication with the internal passage 332 in the valve protrusion 335 of the valve body 334.
  • the dispersion flow path 333 may be formed in the radial direction inside the valve protrusion 335 so that the gas may be dispersed in the radial direction.
  • a plurality of dispersion passages 333 may be formed along the circumferential direction of the valve protrusion 335.
  • Hydrogen gas flowing out of the dispersion passage 333 is introduced into the manifold passage 456 of the manifold block 450, which will be described later, and is supplied to each stack unit 410 through the gas supply pipe 440. .
  • the valve elastic body 337 may be disposed in the open / close space 331.
  • the valve elastic body 337 applied to the present invention may be a coil spring or a leaf spring.
  • the valve elastic body 337 provides an elastic force to the opening / closing bar 336 so that the opening / closing bar 336 is pressed toward the pressing part 460 of the manifold block 450.
  • One end 336a of the opening / closing bar 336 is supported by the valve elastic body 337 and may be disposed in the opening / closing space 331 of the inner passage 332.
  • the other end 336b of the opening / closing bar 336 is disposed in the through hole 335a formed in the valve protrusion 335, and is disposed in the form of protruding toward the pressing part 460 of the manifold block 450. Can be.
  • the manifold block 450 may be connected between the regulator valve 320 and the stack unit 410, and may be provided to flow gas discharged through the regulator valve 320 into the stack unit 410.
  • the manifold block 450 may include a body part 451, a link part 455, and a pressing part 460.
  • the body 451 may have a generally cylindrical shape, and an insertion space 452 may be formed at one side thereof in a shape corresponding to the regulator valve 320.
  • the insertion space 452 may include a valve protrusion accommodating hole 453 in which the valve protrusion 335 of the valve body 334 is accommodated in the direction of the center line of the insertion space 452.
  • the valve body 334 and the valve protrusion 335 may be inserted into the insertion space 452 and the valve protrusion receiving hole 453.
  • the insertion space 452 and the valve protrusion receiving hole 453 may be formed in a shape corresponding thereto to accommodate the valve body 334 and the valve protrusion 335, respectively.
  • the link part 455 is disposed at the other side of the body part 451.
  • the link part 455 may be provided with a manifold flow path 456 formed so that the gas discharged from the regulator valve 320 inserted into the insertion space 452 flows into the stack part 410.
  • a plurality of manifold flow passages 456 may be formed on the link portion 455 corresponding to the number of stack portions 410 to supply hydrogen gas.
  • the pressing part 460 may be disposed in contact with the other end 336b of the opening / closing bar 336 in the body 451 so that the opening / closing bar 336 may be pressed.
  • the pressing part 460 may be implemented in a groove shape in which a part of the other end 336b of the opening and closing bar 336 is accommodated.
  • the pressing portion 460 may have a protrusion shape.
  • the other end portion 336b of the opening and closing bar 336 is positioned inside the through hole 335a, and the valve protrusion 335 is completely inserted into the insertion space 452 of the body portion 451.
  • the protrusion shape of the pressing portion 460 is inserted into the through hole 335a and pushes the other end portion 336b of the opening / closing bar 336.
  • one end 336a of the opening / closing bar 336 is separated from the contact surface of the opening / closing space 331 to open the inner passage 332 and the dispersion passage 333.
  • the opening and closing portion 330 which is a part of the regulator valve 320 is described and illustrated as being inserted into the manifold block 450 (exactly, the insertion space 452), but in another embodiment of the present invention, Accordingly, the manifold block 450 may be changed to be inserted into the regulator valve 320.
  • the first seal 471 disposed on the outer surface of the valve body 334 to prevent leakage of gas between the inner surface of the insertion space 452 and the outer surface of the valve body 334. ) May be included.
  • a second sealing disposed on an outer surface of the valve protrusion 335 so that gas leakage between the valve engagement portion 335 and the insertion engagement surface between the valve protrusion receiving hole 453 of the manifold block 450 is blocked. 473 may be further included.
  • the first and second seals 471 and 473 may be O-rings, but are not necessarily limited thereto.
  • At least one of the first and second seals 471 and 473 may be formed of a material having an elastic force.
  • the first and second seals may be made of a material such as rubber or soft plastic.
  • first sealing 471 is compressed between the outer circumferential surface of the valve body 334 and the inner circumferential surface of the insertion space 452 of the manifold block 450 to the valve body 334 and the manifold block ( 450) is press-bonded.
  • the second sealing 473 is compressed between the outer peripheral surface of the valve protrusion 335 of the valve body 334 and the inner peripheral surface of the valve protrusion receiving hole 453 of the manifold block 450 to seal the valve body 334.
  • the valve projection 335 and the manifold block 450 of the compression bonding are compressed between the outer peripheral surface of the valve protrusion 335 of the valve body 334 and the inner peripheral surface of the valve protrusion receiving hole 453 of the manifold block 450 to seal the valve body 334.
  • valve body 334 and the manifold block 450 may contribute to maintaining the coupling by applying a pressing force along with an improvement in sealing force to prevent gas leakage by the first and second seals 471 and 473. .
  • a flow control valve 490 disposed in the manifold channel 456 to control the flow rate of the gas discharged from the regulator valve 320 to the manifold channel 456. ) May be included.
  • the flow control valve 490 may be an electronic control valve such as a solenoid valve, and the user may control the flow rate of the gas supplied to the stack 410 through power control on the manifold flow passage 456. 490 can be adjusted.
  • a central hole 457 into which the valve protrusion 335 is inserted may be formed at the central portion of the manifold block 450.
  • the gas ejected from the through hole 335a of the valve protrusion 335 passes through the plurality of distribution passages 333 disposed along the circumference of the valve protrusion 335, and is ejected to the central hole 457.
  • Gas introduced into the central hole 457 is dispersed through the branch hole 458 to the manifold flow path 456, respectively.
  • the flow control valve 490 may include a valve housing 491, a stator 492, a rotor 493, and an opening / closing piece 494.
  • the valve housing 491 may be connected to the lower side of the manifold block 450.
  • a stator 492 may be disposed inside the valve housing 491, and a rotor may be disposed at the center of the stator 492.
  • 493 may be disposed.
  • An opening and closing piece 494 may be mounted at an end of the rotor 493.
  • the flow control valve 490 may be a valve of a normal close type which is normally closed at all times. In this case, the valve is opened when the user applies power.
  • the opening and closing piece 494 is basically inserted into the branch hole 458.
  • the rotor 493 moves in the opposite direction to the branch hole 458 by an electromagnetic reaction. Accordingly, the opening and closing piece 494 mounted at the end of the rotor 493 is discharged from the branch hole 458 to control the opening and closing of the branch hole 458.
  • the rotor 493 moves in the direction of the branch hole 458 again, the opening and closing piece 494 is inserted into the branch hole to block the flow of hydrogen gas. do.
  • the flow control valve 490 may be configured to automatically close when a failure or a dangerous situation of the fuel cell power pack occurs.
  • the flow control valve 490 is described as being limited to the electronic control valve, but is not necessarily limited thereto.
  • the flow control valve 490 together with the opening and closing bar 336, has a meaning as an auxiliary means for controlling the flow of hydrogen gas.
  • the flow control valve 490 opens and closes the branch hole 458.
  • the opening and closing of the gas can be controlled auxiliaryly.
  • the primary opening / closing structure by the opening / closing bar 336 and the pressing part 460 and the two openings by the flow control valve 490 and the branch hole 458 are as described above.
  • the differential opening and closing structure enables more stable control of the gas supply.
  • gas supply structure of the present invention is as described above, the following will be described with reference to Figures 25 to 27 the opening and closing method by the structure.
  • the regulator valve 320 coupled to the gas tank 300 is the manifold block of the gas supply unit 430 It is fitted to the 450.
  • the other end 336b of the opening / closing bar 336 is formed of the pressing part 460. It is positioned against the inner end.
  • the other end 336b of the opening / closing bar 336 is an inner end of the pressing part 460. Pressed by, the one end 336a of the opening and closing bar 336 is separated from the contact surface 331a of the opening and closing space 331, the gas flow path is opened.
  • the gas discharged from the gas tank 300 is first decompressed by a predetermined pressure by the decompression unit 323 of the regulator valve 320 and then the internal flow path ( 332).
  • the gas Since the inner passage 332 and the dispersion passage 333 communicate with each other by the movement of the opening and closing bar 336, as shown in the enlarged view of FIG. 26, the gas is opened and closed in the inner passage 332. It is discharged through the distribution passage 333 via 331, and flows to the manifold passage (456).
  • the gas is supplied to each stack unit 410 by the gas supply pipe 440 connected to the manifold passage 456.
  • first and second seals 471 and 473 are disposed between an outer surface of the valve body 334, an outer surface of the valve protrusion 335, and an inner surface of the insertion space 452, thereby preventing external leakage of hydrogen gas. can do.
  • the operator may remove the valve body 334 of the regulator valve from the insertion space 452 of the manifold block 450.
  • the one end 336a of the opening / closing bar 336 is opened or closed. Is in close contact with the contact surface 331a.
  • the user can shut off the gas supply by closing the branch hole 458 with the flow control valve 490 by turning off the power. In this case, the user does not need to remove the gas tank 300 from the case 200.
  • the present invention relates to a gas supply structure of a fuel cell power pack applied to a drone and has industrial applicability.

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Abstract

The present invention relates to a gas supply structure of a fuel cell power pack, which may comprise: a gas supply unit disposed inside a case and connected to a regulator valve coupled to a gas tank inserted inside the case so as to supply a fuel gas to a stack part disposed inside the case; and a pressurization unit having one side part fixed inside the case and the other side part connected to the gas supply unit, and pressing the gas supply unit in a direction toward the regulator valve. The present invention can enhance the user's convenience through the easily mountable or demountable gas supply structure.

Description

연료전지 파워팩의 가스 공급 구조Gas Supply Structure of Fuel Cell Power Pack
본 발명은 연료전지로 전력을 공급하는 파워팩의 가스 공급 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a gas supply structure of a power pack for supplying power to a fuel cell.
드론(drone)은 사람이 탑승하지 않은 무인항공기를 총칭하는 용어이다. 대체로 무선전파에 의해 조종되는 드론은 처음에는 공군기, 고사포 또는 미사일의 요격 연습용으로 군사적으로 사용되었다. Drone is a general term for an unmanned drone. Radio-controlled drones were initially used militaryly to intercept air force aircraft, AA guns, or missiles.
점차 무선기술이 발달함에 따라 단순히 요격 연습용뿐만 아니라 군용 정찰기, 각종 무기를 장착하여 표적시설 파괴용으로 사용되기에 이르렀다. Increasingly, as wireless technology developed, it was used not only for intercepting exercises but also for military reconnaissance and weapons to destroy target facilities.
최근에는 드론의 활용도가 보다 확대되고 있다. 소형 드론을 개발하여 레저용으로 사용하고 있고, 드론 조종 경진 대회가 열릴 정도로 드론의 대중화는 점차 확대되는 추세이다. 그리고 배송업계에서도 드론을 이용하여 주문받은 상품을 수송하는 배송메카니즘을 계획 및 실행하고 있다. In recent years, the use of drones has been expanded. The development of small drones is being used for leisure purposes, and the popularity of drones is gradually increasing so that drone steering competitions are held. In addition, the shipping industry plans and implements a delivery mechanism that uses drones to transport orders.
이러한 추세에 발맞춰 세계 각국의 주요 기업들은 드론 관련 산업을 유망 신사업으로 보고 투자활동 및 기술개발에 매진하고 있다. In line with this trend, major companies around the world are considering drone-related industries as promising new businesses and devoting themselves to investment activities and technology development.
그런데 드론의 운용에 있어서, 가장 중요시 되는 것 중의 하나는 장시간 운용이 가능한지 여부이다. 현재 시중에서 사용되는 대부분의 드론은 비행시간이 길지 않다. 복수개의 프로펠러를 구동하여 드론을 운용해야 하는데, 프로펠러를 구동하는데 많은 전력이 소모되기 때문이다. However, one of the most important things in drone operation is whether it can be operated for a long time. Most drones on the market today do not have long flight times. The drone must be operated by driving a plurality of propellers because a lot of power is consumed to drive the propellers.
그렇다고 비행시간을 증가시키기 위해 부피가 큰 고용량 배터리 또는 많은 배터리를 드론에 장착하게 되면, 배터리 크기와 무게로 인해 드론의 크기와 무게가 증가하여, 오히려 비효율적인 결과를 가져올 수 있다. 특히 배송 관련 드론의 경우에는 페이로드(payload) 값도 고려해야 하므로, 드론 자체의 크기와 무게 경감은 드론 운용에 있어서 중요한 요소 중의 하나가 되어, 장시간 운용을 위해 시중의 일반적인 배터리를 증가시키는 것에는 한계가 있다. However, if the drone is equipped with a bulky high capacity battery or many batteries to increase the flight time, the size and weight of the battery may increase the size and weight of the drone, which may be inefficient. In particular, payload values should be considered in the case of delivery-related drones, and the size and weight of the drone itself is one of the important factors in drone operation, and it is limited to increase the general battery in the market for long-term operation. There is.
또한 부피가 큰 고용량 배터리 또는 많은 배터리를 드론에 무분별하게 장착하게 되면, 드론의 기동력 저하를 가져올 수 있다. In addition, if a bulky high capacity battery or a large number of batteries are indiscriminately attached to the drone, the drone's mobility may be impaired.
본 발명의 목적은 연료전지로부터 전력을 공급하여 무게 절감과 동시에 드론과 같은 비행체의 장시간 운용을 가능하게 하고, 전반적인 무게균형이 유지되어 드론에 장착되더라도 비행체의 안정적인 기동을 가능하게 하며, 공기 순환 구조를 개선하여 스택의 안정적인 작동 환경 온도를 유지함과 동시에 비행체의 양력 조성에 기여하고, 가스탱크를 쉽게 장탈착할 수 있는 가스 공급 구조를 통해 사용자 편의성을 높인 연료전지 파워팩을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to supply power from the fuel cell to reduce weight and at the same time to enable long-term operation of the aircraft, such as drones, and to maintain a stable weight even when mounted on the drone, the air circulation structure In order to maintain a stable operating environment temperature of the stack while contributing to the lifting composition of the aircraft, and to provide a fuel cell power pack with improved user convenience through a gas supply structure that can easily mount and detach the gas tank.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 연료전지 파워팩의 가스 공급 구조에 관한 것으로, 케이스의 내부로 삽입되는 가스탱크에 결합된 레귤레이터 밸브에 연결되어, 상기 케이스의 내부에 배치된 스택부로 연료가스를 공급하도록, 상기 케이스의 내부에 배치되는 가스공급유닛; 및 일측부는 상기 케이스의 내부에 고정되고, 타측부는 상기 가스공급유닛과 연결되며, 상기 가스공급유닛을 상기 레귤레이터 밸브 방향으로 가압하는 가압유닛;을 포함할 수 있다.The present invention for achieving the above object relates to a gas supply structure of the fuel cell power pack, connected to the regulator valve coupled to the gas tank inserted into the case, the fuel gas to the stack portion disposed inside the case A gas supply unit disposed inside the case to supply the gas; And one side is fixed to the inside of the case, the other side is connected to the gas supply unit, the pressurizing unit for pressing the gas supply unit in the direction of the regulator valve; may include.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가압유닛은, 상기 케이스의 내부에 고정되는 제1 판; 상기 가스공급유닛에 연결되는 제2 판; 및 상기 제1 판과 상기 제2 판 사이에 배치되는 탄성체;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the pressing unit, the first plate is fixed to the inside of the case; A second plate connected to the gas supply unit; And an elastic body disposed between the first plate and the second plate.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가압유닛은, 상기 제1 판에 고정되고 상기 제2 판에 연결되며, 상기 제2 판의 이동을 지지하는 가이드 샤프트;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the pressurizing unit may include a guide shaft fixed to the first plate, connected to the second plate, and supporting the movement of the second plate.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 탄성체는 상기 제1 판과 상기 제2 판 사이에서 상기 가이드 샤프트상에 배치될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the elastic body may be disposed on the guide shaft between the first plate and the second plate.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가압유닛은, 상기 제2 판이 상기 가이드 샤프트에서 이탈하지 않도록 하기 위해, 상기 가이드 샤프트의 단부에 배치되는 스토퍼;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the pressing unit may include a stopper disposed at the end of the guide shaft so that the second plate does not leave the guide shaft.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 판과 상기 제2 판은 다각판 형상으로 이뤄지고, 상기 가이드 샤프트는 상기 제1 판과 상기 제2 판의 각 모서리에 복수개가 배치되되, 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)에 무게중심이 위치하도록 구성될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the first plate and the second plate is formed in a polygonal plate shape, and the guide shaft is disposed in a plurality of corners of each of the first plate and the second plate, the first of the case The center of gravity may be positioned in the center line P of the direction V1.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 제1 판 및 상기 제2 판은 서로 대칭되는 형상으로 배치되고, 상기 가이드 샤프트는 대칭되는 개수로 배치될 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the first plate and the second plate are arranged in a symmetrical shape with respect to the center line P of the first direction V1 of the case, and the guide shaft is in a symmetrical number. Can be arranged.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 판과 상기 제2 판은 원판 형상으로 이뤄지고, 상기 가이드 샤프트는 상기 제1 판과 상기 제2 판의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 복수개가 배치되되, 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 무게중심이 위치하도록 구성될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the first plate and the second plate is formed in a disc shape, the guide shaft is disposed in a plurality at a predetermined interval along the circumference of the first plate and the second plate, the case The center of gravity may be positioned on the center line P of the first direction V1.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 제1 방향 중심선상에 상기 제1 판 및 상기 제2 판의 중심이 위치하고, 상기 가이드 샤프트는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 양측에 대칭되는 개수로 배치될 수 있다. In the embodiment of the present invention, the center of the first plate and the second plate is positioned on the center line of the first direction of the case, and the guide shaft is based on the center line P of the first direction V1 of the case. It may be arranged in a number symmetrical on both sides.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 판 또는 상기 제2 판에는 무게 절감을 위해 절삭홈이 형성될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the cutting groove may be formed in the first plate or the second plate to reduce the weight.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가스공급유닛은, 상기 가스탱크의 레귤레이터 밸브에 연결되는 매니폴드블록; 및 상기 매니폴드블록과 상기 스택부를 연결하는 가스공급관;을 포함할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the gas supply unit, the manifold block is connected to the regulator valve of the gas tank; And a gas supply pipe connecting the manifold block and the stack part.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 매니폴드블록은 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 위치하도록 구성될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the manifold block may be configured to be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 상기 가스탱크가 배치되고, 상기 케이스의 내부에서 상기 가스탱크의 양측으로 대칭되는 위치에 상기 스택부가 복수개로 배치되며, 상기 가스공급관은 상기 복수개의 스택부에 대응되는 개수로 상기 매니폴드블록에서 분기되되, 상기 복수개의 가스공급관은 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여 상기 케이스의 양측에서 서로 대칭되는 형상 또는 위치에 배치되도록 구성될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the gas tank is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case, and the stack part is disposed in a symmetrical position on both sides of the gas tank in the case. The gas supply pipes are branched from the manifold block in a number corresponding to the plurality of stack parts, and the plurality of gas supply pipes are connected to each other on both sides of the case based on the center line P of the first direction V1. It may be configured to be placed in a symmetrical shape or position.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가스공급관은 상기 스택부의 상측에 연결되도록 구성될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the gas supply pipe may be configured to be connected to the upper side of the stack.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 레귤레이터 밸브는, 상기 가스탱크의 유출구에 연결되는 커넥터부; 및 일단부는 상기 커넥터부에 연결되고, 타단부는 상기 매니폴드블록에 삽입되어 상기 커넥터부에서 상기 매니폴드블록으로의 가스 공급을 개폐하는 개폐부;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the regulator valve, the connector portion connected to the outlet of the gas tank; And one end is connected to the connector portion, the other end is inserted into the manifold block opening and closing portion for opening and closing the gas supply from the connector portion to the manifold block.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 매니폴드블록은, 일측부에 상기 개폐부에 대응되는 형상의 삽입공간이 형성된 바디부; 상기 바디부의 타측부에 배치되고, 상기 삽입공간에 삽입된 상기 레귤레이터 밸브에서 토출되는 가스가 상기 스택부로 유입되도록 형성된 매니폴드유로가 배치된 링크부; 및 상기 삽입공간의 내측에 상기 개폐부를 가압 가능하도록 형성된 누름부;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the manifold block, the body portion is formed in the insertion space of the shape corresponding to the opening and closing portion on one side; A link part disposed at the other side of the body part and having a manifold flow path formed so that gas discharged from the regulator valve inserted into the insertion space flows into the stack part; And a pressing part formed to press the opening and closing part inside the insertion space.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가스공급유닛은, 상기 매니폴드유로에 배치되고, 상기 레귤레이터 밸브에서 토출되는 가스의 유량을 제어하는 유량제어밸브;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the gas supply unit may include a flow control valve disposed in the manifold flow passage, and controls the flow rate of the gas discharged from the regulator valve.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 개폐부는, 일측에 형성된 상기 커넥터부에 연결되고 개폐공간이 형성된 내부유로와, 타측에 형성되어 상기 개폐공간을 통해 상기 내부유로와 연결되며 상기 매니폴드유로와 연통된 분산유로와, 상기 누름부를 향해 돌출되고 내부에 상기 분산유로가 형성된 밸브돌출부를 포함하는 밸브바디; 일단부는 상기 내부유로의 상기 개폐공간에 배치되고, 타단부는 상기 누름부를 향해 상기 밸브바디를 관통하도록 배치된 개폐바; 및 상기 내부유로의 내부에 배치되어 상기 개폐바를 상기 누름부 방향으로 탄성 가압하는 밸브탄성체;를 포함할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the opening and closing portion is connected to the connector portion formed on one side and the opening and closing space is formed, the other side is formed on the other side is connected to the internal flow passage through the opening and closing space and the manifold flow path A valve body including a dispersion passage and a valve protrusion protruding toward the pressing portion and having the dispersion passage formed therein; An opening and closing bar having one end disposed in the opening and closing space of the inner flow passage, and the other end passing through the valve body toward the pressing part; And a valve elastic body disposed inside the inner channel to elastically press the opening / closing bar toward the pressing part.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 삽입공간의 내면과 상기 밸브바디의 외면 사이에서 가스의 누설을 방지하도록, 상기 밸브바디의 외면에 배치되는 제1 실링;를 포함할 수 있다. In addition, the embodiment of the present invention may include a first sealing disposed on the outer surface of the valve body to prevent the leakage of gas between the inner surface of the insertion space and the outer surface of the valve body.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 밸브돌출부와 상기 매니폴드블록의 삽입 결합면 사이에서의 가스 누설이 차단되도록, 상기 밸브돌출부의 외면에 배치되는 제2 실링;를 포함할 수 있다. In addition, the embodiment of the present invention may include a second sealing disposed on the outer surface of the valve protrusion, so that the gas leakage between the valve protrusion and the insertion coupling surface of the manifold block is blocked.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 레귤레이터 밸브는, 상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크에서 유출되는 가스의 감압을 조절하는 감압부; 상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크로 연료가스를 충전하는 가스충전부; 상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크의 내부 가스압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크의 내부 가스온도에 반응하여 상기 가스탱크 내부 가스압력을 배출하는 온도반응형 압력배출부;를 포함할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the regulator valve is disposed in the connector, the pressure reducing portion for adjusting the pressure of the gas flowing out of the gas tank; A gas charging unit disposed in the connector and filling fuel gas into the gas tank; A pressure sensor disposed in the connector to measure an internal gas pressure of the gas tank; And a temperature response type pressure discharge part disposed in the connector part and discharging the gas pressure inside the gas tank in response to the internal gas temperature of the gas tank.
본 발명은 연료전지로 구동되는 파워팩으로서, 시중에서 드론과 같은 비행체에 적용되는 일반 배터리에 비해 무게대비 출력이 우수하여 드론의 장시간 운용을 가능하게 하며, 드론의 페이로드값을 증가시킬 수 있다. The present invention provides a power pack driven by a fuel cell, and has a superior power to weight ratio compared to a general battery applied to a vehicle such as a drone in the market, thereby enabling long-term operation of the drone and increasing the payload value of the drone.
또한 본 발명은 케이스를 유선형으로 설계하여 드론의 다양한 방향 기동에 따라 발생될 수 있는 공기저항을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention is designed to streamline the case to minimize the air resistance that can be generated according to the various directions of the drone.
또한 본 발명은 케이스의 중앙측에 수소탱크를 배치하고, 케이스의 내부에서 수소탱크의 양측으로 대칭되는 위치에 복수개의 스택을 배치하여, 무게 균형을 이룸으로써, 드론의 안정적인 기동 운용을 도모할 수 있다. In addition, the present invention is to arrange the hydrogen tank in the center side of the case, by placing a plurality of stacks in positions symmetrical to both sides of the hydrogen tank inside the case, to achieve a weight balance, it is possible to achieve stable starting operation of the drone have.
또한 본 발명은 케이스의 후면측에는 수소탱크를 고정하는 고정부재가 배치된 수소탱크 삽입구를 배치하고, 케이스의 전면측 내부에는 가압형 매니폴드(manifold)블록을 배치하였다. 이로 인해 수소탱크가 케이스에 삽입된 경우에는, 가압상태에 놓여 수소탱크의 레귤레이터 밸브(regulator valve)는 매니폴드블록에 단단히 결합되어, 수소가스의 공급간에 누설을 차단할 수 있다. 그리고 수소탱크를 분리하는 경우에는, 고정부재를 분리시 가압상태의 반발 탄성력이 발생하여 수소탱크는 수소탱크 삽입구에서 신속하게 분리될 수 있다. 이는 간편한 수소탱크의 교체를 가능하게 하며, 길이가 다소 다른 수소용기의 사용을 가능하게 해준다.In addition, the present invention is arranged on the rear side of the case is arranged a hydrogen tank insertion port is provided with a fixing member for fixing the hydrogen tank, the pressure type manifold (manifold) block is disposed inside the front side of the case. As a result, when the hydrogen tank is inserted into the case, it is in a pressurized state, and a regulator valve of the hydrogen tank is firmly coupled to the manifold block, thereby preventing leakage between the supply of hydrogen gas. When the hydrogen tank is separated, a repulsive elastic force in a pressurized state is generated when the fixing member is separated, and the hydrogen tank can be quickly separated from the hydrogen tank insertion port. This allows for easy replacement of the hydrogen tank and the use of hydrogen containers of slightly different lengths.
또한 본 발명은 매니폴드블록에 솔레노이드 밸브(solenoid valve)와 같은 전자제어형 유량제어 밸브를 배치하여 스택으로 공급되는 수소가스의 유량을 제어할 수 있는데, 이는 사용자가 원하는 타이밍에 연료전지를 on/off 할 수 있으며, 비상 상황시 연료전지의 운전을 중단할 수 있도록 해준다.In addition, the present invention can be arranged in the manifold block by controlling the flow rate of the hydrogen gas supplied to the stack by placing an electronically controlled flow control valve, such as a solenoid valve, which is on / off the fuel cell at the timing desired by the user This allows the fuel cell to shut down in an emergency.
또한 본 발명은 사용자가 수소탱크에 연결된 레귤레이터 밸브를 매니폴드블록에 삽입하는 간단한 동작만으로도, 레귤레이터 밸브의 내부에 배치된 개폐바가 매니폴드블록의 내부에 형성된 누름부에 눌림으로써, 가스 유로가 연통되는 구조로 되어 있어, 작업 편리성이 향상되었다.In addition, the present invention is a simple operation of the user inserts the regulator valve connected to the hydrogen tank in the manifold block, the opening and closing bar disposed inside the regulator valve is pressed by the pressing portion formed in the manifold block, the gas flow path is communicated It has a structure, which improves work convenience.
또한 본 발명은 매니폴드블록에서 분기되는 가스공급관을 스택의 상단에 연결하여, 수소가스와 공기간에 전기화학반응에서 발생되는 응축수가 중력에 의해 하방향으로 이동할 때, 가스공급관에서 스택으로 공급되는 수소가스의 유입에 방해가 일어나지 않도록 함으로써, 스택에서의 화학반응 효율이 높아지도록 하였다.In addition, the present invention is connected to the gas supply pipe branching from the manifold block to the top of the stack, when the condensed water generated in the electrochemical reaction between hydrogen gas and air moves downward by gravity, hydrogen supplied to the stack from the gas supply pipe By preventing the inflow of gas to occur, the efficiency of chemical reaction in the stack was increased.
또한 본 발명은 케이스의 하단면 일부에 함몰 형상의 배수조를 형성하여, 케이스의 내부에서 발생되는 응축수가 한 지점으로 모아져 배출될 수 있도록 함과 동시에, 케이스의 구조적 강성을 높일 수 있도록 하였다. 이는 케이스의 내부를 비교적 청결한 상태로 유지되도록 하며, 회로기판과 같은 제어장치가 응축수에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 물론 제어장치는 절연 또는 방수 처리될 수 있다. In addition, the present invention is to form a recess in the bottom portion of the case, so that the condensate generated in the inside of the case can be collected and discharged to a point, and at the same time to increase the structural rigidity of the case. This keeps the interior of the case relatively clean, and can prevent exposure to condensate from controls such as circuit boards. The control device can of course be insulated or waterproofed.
또한 본 발명은 배수조상에 열선 코일, 초음파 가습센서 또는 자연 대류식 가습장치를 배치하여, 배수조에 모아진 응축수를 증발시켜, 스택의 작동을 위한 가습환경을 조성함으로써, 스택에서의 전기화학반응 작용을 촉진하여 연료전지의 효율을 향상시킬 수 있다. In another aspect, the present invention by placing a hot wire coil, an ultrasonic humidification sensor or a natural convection humidifier on the sump, to evaporate the condensate collected in the sump, to create a humidification environment for the operation of the stack, thereby the electrochemical reaction in the stack By promoting the efficiency of the fuel cell can be improved.
또한 본 발명은 리튬이온전지와 같은 보조배터리를 배치하고, 연료전지와 병렬적으로 전력이 공급되도록 제어함으로써, 드론에 안정적인 전력 공급이 가능하도록 하였다. 이때 무게 균형을 고려하여 보조배터리는 수소탱크를 중심으로 케이스의 내부 양측에서 서로 대칭되는 위치에 복수개로 배치하였고, 보조배터리 한 개가 고정 나더라도 나머지 보조배터리로 드론의 안정적인 기동을 가능하게 하였다.In addition, the present invention is to arrange a secondary battery, such as a lithium ion battery, and to control the power to be supplied in parallel with the fuel cell, to enable a stable power supply to the drone. At this time, in consideration of the weight balance, a plurality of secondary batteries were arranged in symmetrical positions on both sides of the case with respect to the hydrogen tank, and even if one of the auxiliary batteries was fixed, the drone could be stably operated with the remaining auxiliary batteries.
또한 본 발명은 케이스의 전면부, 후면부 또는 하단부에 공기유입구, 케이스의 양측부에 공기유출구를 각각 배치하고, 공기유출구상에는 팬을 배치하여, 팬이 구동되어, 전면부, 후면부 또는 하단부를 통해 유입된 공기가 스택을 통과할 수 있도록 하였으며, 이때 케이스의 내부는 외부에 비해 상대적으로 저압상태 또는 음압상태가 조성됨으로써, 스택에 공급되는 공기의 원활한 수급을 가능하게 한다. 연료전지를 제어하는 컨트롤러는 팬모터의 회전속도 제어를 통해 스택으로 공급되는 공기의 유량을 조절할 수 있어, 작동 환경 및 조건에 따른 연료전지의 효율적인 운용을 가능하게 한다. In addition, the present invention is the air inlet to the front portion, the rear portion or the lower end of the case, the air outlet is disposed on both sides of the case, respectively, the fan is disposed on the air outlet, the fan is driven, through the front, rear or bottom Inflowed air was allowed to pass through the stack, and the inside of the case was formed at a relatively low pressure state or a negative pressure state, compared to the outside, thereby enabling smooth supply and supply of air supplied to the stack. The controller for controlling the fuel cell can adjust the flow rate of air supplied to the stack through the rotational speed control of the fan motor, thereby enabling efficient operation of the fuel cell according to the operating environment and conditions.
또한 본 발명은 공기유입구상에 회로기판을 배치하여, 작동 중 가열된 회로기판이 외부 공기에 의해 자연스럽게 냉각되도록 하여, 회로기판의 냉각효과를 향상시켰다.In addition, the present invention by placing a circuit board on the air inlet, the heated circuit board is naturally cooled by the outside air during operation, thereby improving the cooling effect of the circuit board.
또한 본 발명은 스택과 공기유출구 사이에 밀폐하우징을 구성하고, 밀폐하우징상에는 재순환유로를 형성함으로써, 스택을 통과한 공기 중의 일부가 재순환유로를 통해 케이스의 내부로 재순환되도록 하여, 외기 온도에 따른 급격한 스택의 작동환경 온도 변화를 방지하도록 하였다. 이때 재순환유로상에 전자제어가 가능한 밸브를 배치하여 재순환되는 공기량을 조절할 수 있도록 함으로써, 케이스의 내부 온도가 연료전지의 최적화된 온도를 유지할 수 있도록 하였다. In addition, the present invention constitutes a sealed housing between the stack and the air outlet, and by forming a recirculation flow path on the sealed housing, a part of the air passing through the stack is recycled into the case through the recirculation flow path, the sudden The operating temperature of the stack was prevented. At this time, by controlling the amount of air to be recirculated by placing an electronically controlled valve on the recirculation flow path, the internal temperature of the case can maintain the optimized temperature of the fuel cell.
또한 본 발명은 공기유출구상에 복수단의 블라인드를 배치하고, 각각의 블라인드를 하방향으로 경사지게 배치하여 드론의 프로펠러에 의한 공기 흐름 방향과 비교적 일치되도록 하여, 드론의 양력 조성에 도움이 되도록 구성하였으며, 눈과 비가 오는 환경에서도 시스템 내부로 빗물이나 수분이 유입되는 것을 차단하는 기능을 한다. In addition, the present invention is arranged to help the composition of the lift of the drone by arranging a plurality of blinds on the air outlet, and arranged each of the blinds inclined downward to relatively match the air flow direction by the propeller of the drone. It also blocks rain and water from entering the system, even in snow and rain.
또한 본 발명은 수소탱크에는 손잡이를 배치하여 수소탱크를 용이하게 다룰 수 있도록 하고, 케이스의 상부에 반투명 글라스 형태의 리드(lid)를 배치하여 유지/보수간에 내부 조작 및 식별이 용이하도록 하여 사용자 편의성을 도모하였다. In addition, the present invention is to arrange the handle in the hydrogen tank so that the hydrogen tank can be easily handled, and a translucent glass-shaped lid (lid) on the upper portion of the case to facilitate the internal operation and maintenance between maintenance and user convenience Was planned.
도 1은 본 발명인 연료전지 파워팩의 평면도.1 is a plan view of the present invention fuel cell power pack.
도 2는 본 발명인 연료전지 파워팩의 정면도.Figure 2 is a front view of the fuel cell power pack of the present invention.
도 3은 본 발명인 연료전지 파워팩의 측면도.Figure 3 is a side view of the present invention fuel cell power pack.
도 4는 본 발명인 연료전지 파워팩의 후면도.Figure 4 is a rear view of the present invention fuel cell power pack.
도 5는 본 발명인 연료전지 파워팩의 하면도.5 is a bottom view of the present invention fuel cell power pack.
도 6은 본 발명인 연료전지 파워팩의 사시도.Figure 6 is a perspective view of the present invention fuel cell power pack.
도 7은 본 발명인 연료전지 파워팩의 내부를 나타낸 사시도.Figure 7 is a perspective view showing the inside of the fuel cell power pack of the present invention.
도 8은 본 발명인 연료전지 파워팩의 내부를 나타낸 측면사시도.Figure 8 is a side perspective view showing the interior of the present invention fuel cell power pack.
도 9는 본 발명인 연료전지 파워팩의 내부를 나타낸 상면도.Figure 9 is a top view showing the interior of the fuel cell power pack of the present invention.
도 10은 본 발명인 고정부재의 구조를 나타낸 평면도.Figure 10 is a plan view showing the structure of the present invention the fixing member.
도 11은 본 발명인 고정부재의 구조를 나타낸 측면도.Figure 11 is a side view showing the structure of the fixing member of the present invention.
도 12는 본 발명인 고정부재의 구조를 나타낸 사시도.Figure 12 is a perspective view showing the structure of the present invention the fixing member.
도 13은 도 10에 게시된 E-E 단면도.13 is a cross-sectional view taken along line E-E in FIG. 10.
도 14a는 본 발명인 배출부의 제1 실시예를 나타낸 개략단면도.14A is a schematic sectional view showing a first embodiment of the discharge part of the present inventors;
도 14b는 본 발명인 배출부의 제2 실시예를 나타낸 개략단면도.14B is a schematic sectional view showing a second embodiment of the discharge unit of the present invention;
도 15a는 본 발명인 배출부의 제3 실시예를 나타낸 개략단면도.Fig. 15A is a schematic cross sectional view showing a third embodiment of the discharge unit of the present invention;
도 15b는 본 발명인 배출부의 제4 실시예를 나타낸 개략단면도.Fig. 15B is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the discharge unit of the present invention;
도 16은 본 발명인 연료전지 파워팩에서 공기 순환 구조를 나타낸 평면도.16 is a plan view showing the air circulation structure in the fuel cell power pack of the present invention.
도 17은 도 2에 게시된 B-B 부분단면도.FIG. 17 is a partial cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 2; FIG.
도 18a은 도 1에 게시된 A-A 부분단면도.18A is a partial cross-sectional view taken along line A-A in FIG.
도 18b은 도 18에 게시된 M 부분에 대한 확대도.FIG. 18B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 18. FIG.
도 19a은 본 발명인 연료전지 파워팩의 공기 순환 구조에 대한 다른 실시예를 나타낸 부분단면도.Figure 19a is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the present invention fuel cell power pack.
도 19b은 도 19a에 게시된 M 부분에 대한 확대도.FIG. 19B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 19A. FIG.
도 20a은 본 발명인 연료전지 파워팩의 공기 순환 구조에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 부분단면도.Figure 20a is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the present invention fuel cell power pack.
도 20b은 도 20a에 게시된 L 부분에 대한 확대도.FIG. 20B is an enlarged view of a portion L posted in FIG. 20A.
도 21은 본 발명인 연료전지 파워팩에서 가스공급 구조를 나타낸 평면도.21 is a plan view showing a gas supply structure in the present invention fuel cell power pack.
도 22은 도 20에 게시된 N 부분에 대한 확대도.FIG. 22 is an enlarged view of a portion N posted in FIG. 20. FIG.
도 23는 본 발명의 가압유닛 구조에 대한 제1 실시예를 나타낸 사시도.Figure 23 is a perspective view showing a first embodiment of the pressure unit structure of the present invention.
도 24a는 본 발명의 가압유닛 구조에 대한 제2 실시예의 일 형태를 나타낸 사시도.Fig. 24A is a perspective view showing one embodiment of a second embodiment of the pressurizing unit structure of the present invention.
도 24b는 본 발명의 가압유닛 구조에 대한 제2 실시예의 다른 형태를 나타낸 사시도.Figure 24b is a perspective view showing another form of the second embodiment of the pressure unit structure of the present invention.
도 25은 본 발명의 가스공급유닛 구조에 대한 단면도.25 is a cross-sectional view of a gas supply unit structure of the present invention.
도 26는 도 24에 게시된 H 부분에 대한 확대도.FIG. 26 is an enlarged view of a portion H posted in FIG. 24. FIG.
도 27은 본 발명의 유량제어밸브의 배치 구조를 나타낸 단면도.Fig. 27 is a sectional view showing an arrangement of the flow control valve of the present invention.
도 28은 본 발명인 연료전지 파워팩의 다른 형태에 대한 평면도.28 is a plan view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack.
도 29은 본 발명인 연료전지 파워팩의 다른 형태에 대한 정면도.29 is a front view of another form of the present invention fuel cell power pack.
도 30는 본 발명인 연료전지 파워팩의 다른 형태에 대한 측면도.30 is a side view of another form of the present invention fuel cell power pack.
도 31은 본 발명인 연료전지 파워팩의 다른 형태에 대한 후면도.31 is a rear view of another form of the present invention fuel cell power pack.
도 32은 본 발명인 연료전지 파워팩의 다른 형태에 대한 하면도.32 is a bottom view of another form of the present invention fuel cell power pack.
도 33는 본 발명인 연료전지 파워팩의 다른 형태에 대한 사시도.33 is a perspective view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 연료전지 파워팩의 다양한 구조에 대한 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of various structures of a fuel cell power pack according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[연료전지 파워팩][Fuel Cell Power Pack]
도 1은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 평면도이고, 도 2는 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 정면도이며, 도 3은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 측면도이고, 도 4는 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 후면도이며, 도 5는 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 하면도이고, 도 6은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 사시도이며, 도 7은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 내부를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 내부를 나타낸 측면사시도이며, 도 9는 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 내부를 나타낸 상면도이다. 그리고 도 10은 본 발명인 고정부재(250)의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 11은 본 발명인 고정부재(250)의 구조를 나타낸 측면도이며, 도 12는 본 발명인 고정부재(250)의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 13은 도 10에 게시된 E-E 단면도이며, 도 14a는 본 발명인 배출부(600)의 제1 실시예를 나타낸 개략단면도이고, 도 14b는 본 발명인 배출부(600)의 제2 실시예를 나타낸 개략단면도이며, 도 15a는 본 발명인 배출부의 제3 실시예를 나타낸 개략단면도이고, 도 15b는 본 발명인 배출부의 제4 실시예를 나타낸 개략단면도이다. 1 is a plan view of a fuel cell power pack 100 of the present invention, FIG. 2 is a front view of a fuel cell power pack 100 of the present invention, FIG. 3 is a side view of a fuel cell power pack 100 of the present invention, and FIG. 5 is a rear view of the fuel cell power pack 100, FIG. 6 is a perspective view of a fuel cell power pack 100 of the present invention, and FIG. 7 is a fuel cell power pack of the present invention. FIG. 8 is a perspective view showing the inside of the apparatus 100, and FIG. 8 is a side perspective view showing the inside of the fuel cell power pack 100 of the present invention, and FIG. 9 is a top view showing the inside of the fuel cell power pack 100 of the present invention. 10 is a plan view showing the structure of the fixing member 250 of the present invention, Figure 11 is a side view showing the structure of the fixing member 250 of the present invention, Figure 12 is a perspective view showing the structure of the fixing member 250 of the present invention 13 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 10, and FIG. 14A is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the discharge unit 600 according to the present invention, and FIG. 14B is a second embodiment of the discharge unit 600 according to the present invention. 15A is a schematic sectional view showing a third embodiment of the discharge unit of the present invention, and FIG. 15B is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the discharge unit of the present invention.
도 1 내지 도 9를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩(100)은 케이스(200), 가스탱크(300) 및 연료전지부(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명인 연료전지 파워팩(100)은 드론과 같은 비행체에 장착되어 전력을 공급하는 장치일 수 있다. 물론 비행체 이외에도 다양한 장비에 전력을 공급하는 장치로 장착될 수 있다. 1 to 9, the fuel cell power pack 100 of the present invention may include a case 200, a gas tank 300, and a fuel cell unit 400. The fuel cell power pack 100 of the present invention may be a device mounted on a vehicle such as a drone to supply power. Of course, in addition to the aircraft can be mounted as a device for powering a variety of equipment.
상기 케이스(200)는 드론에 장착되어 비행하는 중에 공기저항을 최소화하기 위해 전반적인 외형은 유선형으로 구성될 수 있다. 그리고 경량화를 위해 강화플라스틱, 카본, 티타늄, 알루미늄 등의 재질이 적용될 수 있다. The case 200 may be mounted in a drone so that the overall appearance may be streamlined to minimize air resistance during flight. And to reduce the weight can be applied to materials such as reinforced plastics, carbon, titanium, aluminum.
상기 케이스(200)의 상부에는 리드(204)가 배치될 수 있다. 상기 리드(204)에는 리드 손잡이(205)가 형성되어 있으며, 사용자는 리드 손잡이(205)를 잡고 리드(204)를 개방하여 상기 케이스(200)의 내부에 배치되는 각종 부품을 유지보수할 수 있다. A lead 204 may be disposed above the case 200. The lid 204 has a lead handle 205 formed therein, and the user can hold the lid handle 205 to open the lid 204 to maintain various parts disposed in the case 200. .
그리고 상기 케이스(200)의 상부 일측에는 안테나 홀(206)이 배치될 수 있다. 상기 안테나 홀(206)은 사용자가 가진 무선 단말기와의 통신용 안테나가 외측으로 돌출되어 배치되는 부분일 수 있다. An antenna hole 206 may be disposed at an upper side of the case 200. The antenna hole 206 may be a portion in which an antenna for communication with a wireless terminal owned by the user protrudes outward.
다음 상기 케이스(200)의 후면부(203)에는 가스탱크 장탈착부(210)가 배치될 수 있다. 상기 가스탱크 장탈착부(210)는 가스탱크(300)의 외형 단면에 대응하는 삽입구(211) 및 가스탱크(300)를 고정하는 고정부재(250)가 배치될 수 있다. Next, the gas tank mounting / detaching unit 210 may be disposed on the rear portion 203 of the case 200. The gas tank mounting / detaching unit 210 may include an insertion hole 211 corresponding to an external cross section of the gas tank 300 and a fixing member 250 for fixing the gas tank 300.
그리고 상기 가스탱크(300)의 후단부에는 사용자가 용이하게 상기 가스탱크(300)를 다룰 수 있도록 탱크손잡이(301)가 배치될 수 있고, 상기 가스탱크(300)의 측면부에는 상기 고정부재(250)가 장탈착되는 삽입홈(302)이 배치될 수 있다. 상기 가스탱크(300)에는 충전되는 가스는 수소가스일 수 있다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기술발전에 따라 다른 연료가스일 수 있다. In addition, a tank handle 301 may be disposed at a rear end of the gas tank 300 so that a user may easily handle the gas tank 300, and the fixing member 250 may be provided at a side surface of the gas tank 300. The insertion groove 302 may be disposed is demounted. The gas filled in the gas tank 300 may be hydrogen gas. However, the present invention is not limited thereto, and may be different fuel gases according to technological developments.
여기서 도 10 내지 도 13 및 도 33를 참고하면, 상기 고정부재(250)는 블록바디(251), 고정바(260), 이동블록(255), 코일스프링(265), 가이드홈(253), 가이드돌기(257), 고정볼트(262) 및 고정홈(263)을 포함하여 구성될 수 있다. 10 to 13 and 33, the fixing member 250 is a block body 251, a fixing bar 260, a moving block 255, a coil spring 265, a guide groove 253, It may be configured to include a guide protrusion 257, a fixing bolt 262 and a fixing groove 263.
상기 블록바디(251)는 상기 삽입구(211)에 인접하여 상기 케이스(200)의 내면에 고정브라켓(267)에 의해 볼트체결되어 고정될 수 있다. 상기 블록바디(251)의 내부에는 상기 가스탱크(300)의 삽입홈(302) 방향으로 원형 단면의 이동홈(252)이 형성될 수 있다.The block body 251 may be bolted to the inner surface of the case 200 by a fixing bracket 267 to be adjacent to the insertion hole 211 and bolted thereto. A moving groove 252 having a circular cross section may be formed in the block body 251 in the direction of the insertion groove 302 of the gas tank 300.
상기 이동블록(255)에는 상기 이동홈(252)에 삽입되는 원통 형상의 가이드링크(256)가 형성될 수 있으며, 상기 가이드링크(256)는 상기 이동홈(252)에 삽입되어 상기 이동블록(255)과 상기 고정블록(251)을 연결함과 동시에, 상기 이동블록(255)이 상기 삽입홈(302) 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. The moving block 255 may be formed with a cylindrical guide link 256 is inserted into the moving groove 252, the guide link 256 is inserted into the moving groove 252 is the moving block ( At the same time as connecting the fixed block 251 and 255, the movable block 255 may be arranged to be movable in the direction of the insertion groove (302).
상기 고정바(260)는 상기 이동블록(255)과 복수개의 링크바(258)로 연결되며, 상기 이동블록(255)의 이동에 따라 상기 가스탱크(300)의 삽입홈(302)에 삽입 또는 분리될 수 있다. The fixed bar 260 is connected to the moving block 255 and the plurality of link bars 258 and inserted into the insertion groove 302 of the gas tank 300 according to the movement of the moving block 255. Can be separated.
그리고 상기 코일스프링(265)은 상기 블록바디(251)의 내면과 상기 가이드링크(256)의 내부공간 사이에 배치될 수 있다. 상기 코일스프링(265)은 상기 가이드링크(256)에 탄성력을 제공하여, 상기 고정바(260)가 상기 가스탱크(300)의 삽입홈(302)에 대한 끼움 상태가 유지되도록 한다. The coil spring 265 may be disposed between an inner surface of the block body 251 and an inner space of the guide link 256. The coil spring 265 provides an elastic force to the guide link 256, so that the fixing bar 260 is fitted to the insertion groove 302 of the gas tank 300.
다음 상기 블록바디(251)에는 상기 이동블록(255)의 이동방향을 따라 가이드홈(253)이 형성될 수 있다. 상기 이동블록(255)에는 상기 가이드홈(253)에 배치되는 가이드돌기(257)가 형성될 수 있으며, 상기 가이드홈(253)에 상기 가이드돌기(257)가 삽입되어 이동되므로, 상기 고정바(260)의 이동방향은 상기 삽입홈(302)으로 가이드되게 된다. Next, a guide groove 253 may be formed in the block body 251 along the moving direction of the moving block 255. The moving block 255 may be formed with a guide protrusion 257 disposed in the guide groove 253, the guide protrusion 257 is inserted into the guide groove 253 is moved, the fixed bar ( The movement direction of the 260 is guided to the insertion groove 302.
여기서 상기 고정볼트(262)는 상기 블록바디(251)의 돌출부에 배치될 수 있다. 그리고 상기 고정홈(263)은 상기 이동블록(255)에 배치될 수 있으며, 상기 고정볼트(262)의 단부(262a)가 삽입되는 부분일 수 있다. The fixing bolt 262 may be disposed at the protrusion of the block body 251. The fixing groove 263 may be disposed in the moving block 255 and may be a portion into which the end 262a of the fixing bolt 262 is inserted.
사용자는 상기 고정바(260)를 상기 삽입홈(302)의 반대방향으로 당기고, 상기 고정볼트(262)를 돌리면, 상기 고정볼트(262)의 단부(262a)가 상기 고정홈(263)에 삽입되어 상기 고정바(260)의 위치가 상기 코일스프링(265)의 탄성력에 의해 상기 삽입홈(302) 방향으로 이동하지 않고 위치가 고정되게 된다.When the user pulls the fixing bar 260 in the opposite direction of the insertion groove 302 and turns the fixing bolt 262, the end 262a of the fixing bolt 262 is inserted into the fixing groove 263. Thus, the position of the fixing bar 260 is fixed to the position without moving in the direction of the insertion groove 302 by the elastic force of the coil spring 265.
이는 상기 가스탱크(300)를 상기 삽입구(211)에서 장탈착할 때, 사용자가 상기 고정바(260)에 의한 간섭없이 용이하게 상기 가스탱크(300)의 분리 또는 장착 작업을 수행할 수 있게 한다.This allows the user to easily detach or mount the gas tank 300 without interference by the fixing bar 260 when the gas tank 300 is inserted or detached from the insertion hole 211. .
다시 도 1 내지 도 9를 참고하면, 상기 케이스(200)의 후면부(203)에는 상기 케이스(200)의 내부에 배치되는 연료전지부(400)을 작동시키는 전원스위치(820)가 배치될 수 있다. 사용자는 전원스위치(820)를 간단히 클릭하여 연료전지 파워팩(100)의 작동여부를 결정할 수 있다. Referring back to FIGS. 1 to 9, a power switch 820 for operating the fuel cell unit 400 disposed inside the case 200 may be disposed at the rear portion 203 of the case 200. . The user may simply click on the power switch 820 to determine whether the fuel cell power pack 100 is operating.
또한 상기 가스탱크(300)와 연결되며, 상기 가스탱크(300)의 가스잔량을 표시하는 연료상태 표시창(810)이 배치될 수 있다. 사용자는 상기 연료상태 표시창(810)의 색깔을 인식하여 가스잔량을 확인할 수 있다. 상기 연료상태 표시창(810)은 인디케이터(indicator) LED 형태일 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니다. In addition, a fuel state display window 810 may be arranged to be connected to the gas tank 300 and to display a gas remaining amount of the gas tank 300. The user may check the remaining amount of gas by recognizing the color of the fuel state display window 810. The fuel state display window 810 may be in the form of an indicator LED, but is not limited thereto.
예를 들어 청색 또는 녹색인 경우 가스잔량이 80~100%로 충분한 상태를 표시할 수 있으며, 노란색인 경우에는 가스잔량이 40~70%로 중간 상태를 표시할 수 있고, 빨간색인 경우에는 가스잔량이 0~30%로 불충분하여 가스충전이 필요한 상태를 표시할 수 있다. 그 밖에 다른 설정이 가능하다.For example, in the case of blue or green, the remaining gas amount may be 80 to 100%, and in the case of yellow, the remaining gas amount may be 40 to 70%. Insufficient 0 to 30% can indicate a state requiring gas filling. Other settings are possible.
상기 케이스(200)의 전면부(201)에는 전면창(221)이 배치될 수 있으며, 상기 전면창(221)은 상기 케이스(200)의 내부로 외부 공기가 유입되는 공기유입구(220)일 수 있다. 이때 상기 전면창(221)에는 복수 열로 배치되는 블라인드가 형성되어 있으며, 비교적 부피가 있는 이물질이 상기 케이스(200)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다. A front window 221 may be disposed on the front portion 201 of the case 200, and the front window 221 may be an air inlet 220 through which external air flows into the case 200. have. At this time, the front window 221 is formed with a blind disposed in a plurality of rows, it is possible to block the relatively large foreign matter flowing into the case 200.
도 31를 참고하면, 다른 실시 형태에서는 상기 공기유입구(220)는 상기 전면창(221)과 함께 상기 케이스(200)상에서 상기 가스탱크(300)의 양측부에 후면창(224) 형태로 배치될 수 있다. 그 밖에 상기 케이스(200)상에서 복수의 위치에 배치될 수 있으며, 상기 공기유입구(220)의 위치는 상기 케이스(200)상에서 제한되지 않는다. Referring to FIG. 31, in another embodiment, the air inlet 220 may be disposed in the form of the rear window 224 on both sides of the gas tank 300 on the case 200 together with the front window 221. Can be. In addition, the case 200 may be disposed at a plurality of positions, and the position of the air inlet 220 is not limited on the case 200.
그리고 상기 케이스(200)의 측면부(202)에는 복수의 블라인드가 형성된 공기유출구(230)가 배치될 수 있으며, 상기 공기유입구(220)에서 유입된 공기는 상기 케이스(200)의 내부를 순환한 후에, 상기 공기유출구(230)를 통해 외부로 배출되는 유동 과정을 거칠 수 있다. The air outlet 230 having a plurality of blinds may be disposed in the side portion 202 of the case 200, and the air introduced from the air inlet 220 circulates inside the case 200. It may be subjected to a flow process discharged to the outside through the air outlet 230.
다음 상기 연료전지부(400)은 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 가스탱크(300)와 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다. 본 발명인 연료전지 파워팩(100)은 드론과 같은 비행물체에 장착되어 함께 비행하게 되므로, 드론의 기동력에 방해가 되지 않도록, 케이스(200), 가스탱크(300) 및 연료전지부(400)는 전반적으로 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다. Next, the fuel cell unit 400 may be disposed in a weight balance with the gas tank 300 inside the case 200. Since the fuel cell power pack 100 of the present invention is mounted on a flying object such as a drone to fly together, the case 200, the gas tank 300, and the fuel cell unit 400 generally do not interfere with the maneuverability of the drone. It can be arranged in a balanced weight.
이러한 상기 연료전지부(400)은 매니폴드부(420) 및 스택부(410)를 포함하여 구성될 수 있다. 우선 상기 매니폴드부(420)는 상기 가스탱크(300)에 결합되어 있는 레귤레이터 밸브(320)에 연결되는 부분일 수 있다. 그리고 상기 스택부(410)는 상기 매니폴드부(420)와 연결되어 있으며, 상기 매니폴드부(420)로부터 가스를 공급받을 수 있다. The fuel cell unit 400 may include a manifold unit 420 and a stack unit 410. First, the manifold portion 420 may be a portion connected to the regulator valve 320 coupled to the gas tank 300. The stack 410 is connected to the manifold 420 and may receive gas from the manifold 420.
여기서 도 9를 참고하면, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 매니폴드부(420)와 상기 스택부(410)는 상기 케이스(200)의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다. Here, referring to FIG. 9, the manifold portion 420 and the stack portion 410 are formed on the second portion of the case 200 based on the center line P of the first direction V1 of the case 200. The weight balance may be arranged in the direction V2.
구체적으로 상기 매니폴드부(420)는 상기 케이스(200)의 내측 전면부(201)에 배치될 수 있고, 상기 스택부(410)는 복수개가 배치되되, 상기 케이스(200)의 내부 양측에 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. Specifically, the manifold portion 420 may be disposed on the inner front portion 201 of the case 200, the plurality of the stack portion 410 is arranged, each other on both sides of the inside of the case 200 It may be placed in a symmetrical position.
또한 상기 스택부(410)가 복수개가 배치되는 경우, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 가스탱크(300)와 상기 복수개의 스택부(410)는 상기 케이스(200)의 제2 방향(V2), 즉 양측에 대해 무게 균형을 이루도록 배치될 수 있다. In addition, when a plurality of stack portions 410 are arranged, the gas tank 300 and the plurality of stack portions 410 may be formed based on the center line P of the first direction V1 of the case 200. The second direction V2 of the case 200, that is, it may be arranged to balance the weight on both sides.
구체적으로 본 발명의 실시예에서는 상기 가스탱크(300)는 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 배치되고, 상기 복수개의 스택부(410)는 상기 케이스(200)의 내부 양측부에 상기 가스탱크(300)를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. Specifically, in the embodiment of the present invention, the gas tank 300 is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the plurality of stack portions 410 are the case 200. The inner both sides of the gas tank 300 with respect to each other may be disposed in a position symmetrical with respect to.
즉 상기 가스탱크(300)는 상기 케이스(200)의 중심부에 배치되고, 상기 스택부(410)는 2개로 구성되어, 도 9에서와 같이, 상기 가스탱크(300)를 기준으로 양측에 각각 동일한 위치에 배치된다. 이에 따라 제1 방향(V1)의 중심선(P)를 기준으로 본 발명인 연료전지 파워팩(100)은 제2 방향(V2)으로 무게 균형을 이룰 수 있다. That is, the gas tank 300 is disposed in the center of the case 200, the stack portion 410 is composed of two, as shown in Figure 9, the same on both sides with respect to the gas tank 300, respectively Is placed in position. Accordingly, the fuel cell power pack 100 of the present invention may have a weight balance in the second direction V2 based on the center line P of the first direction V1.
이러한 무게 균형을 고려한 배치는 연료전지 파워팩(100)을 드론에 장착할 때, 드론의 무게 중심의 변동을 최소화하여 드론의 기동에 주는 영향을 감소시킬 수 있다. This weight balance arrangement can reduce the influence on the drone start by minimizing the variation in the center of gravity of the drone when the fuel cell power pack 100 is mounted on the drone.
다음으로, 상기 보조전원부(500)는 상기 케이스(200)의 내부에 배치되고, 상기 연료전지부(400)과 병렬 제어적으로 연결되며 드론에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. Next, the auxiliary power supply unit 500 may be disposed inside the case 200, connected in parallel with the fuel cell unit 400, and configured to supply power to the drone.
즉 상기 연료전지부(400)과 상기 보조전원부(500)는 상기 제어판(830)상에서 회로적으로는 병렬 연결되어 있으며, 이에 따라 드론에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. That is, the fuel cell unit 400 and the auxiliary power source unit 500 are connected in parallel on the control panel 830, thereby selectively supplying power to the drone.
우선 상기 연료전지부(400)을 구성하는 상기 스택부(410)에서 산소와 수소의 화학반응과정에서 생산된 전력이 드론에 공급되어 드론을 작동시킨다. First, in the stack 410 constituting the fuel cell unit 400, power generated during a chemical reaction between oxygen and hydrogen is supplied to a drone to operate the drone.
만약 드론의 비행 및 임무수행 환경에 따라 상기 스택부(410)에서 생산되는 출력량보다 높은 출력이 요구될 때에는, 부족할 출력량을 상기 보조전원부(500)에서 병렬적으로 공급하게 된다. If an output higher than the output produced by the stack unit 410 is required according to the drone's flight and mission performance environment, the auxiliary power supply 500 may supply the output to be insufficient.
다른 상황에서 예를 들어, 상기 스택부(410)가 파손되어 전력 생산이 중단되는 우발적인 상황이 발생하는 경우에는 상기 보조전원부(500)가 긴급 전력을 공급하여 드론이 비행 중 작동이 정지되는 것을 방지할 수 있다. In other situations, for example, when the stack unit 410 is damaged and an accidental situation in which power generation is interrupted occurs, the auxiliary power supply 500 supplies emergency power to stop the drone in flight. It can prevent.
여기서 상기 보조전원부(500)는 복수개가 배치될 수 있으며, 이때 무게 균형을 이루어 비행물체의 기동을 방해하지 않도록, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여, 상기 케이스(200)의 전면부(201)에서 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. Here, the auxiliary power supply unit 500 may be provided in plural numbers. In this case, the auxiliary power supply unit 500 may be disposed on the basis of the center line P of the first direction V1 of the case 200 so as not to interfere with the maneuvering of the flying object. The front parts 201 of the case 200 may be disposed at positions symmetrical with each other.
본 발명의 실시예에서는 상기 보조전원부(500)는 복수개로 구성되고, 이때 상기 연료전지부(400)을 구성하는 상기 스택부(410)도 복수개로 구성되며, 상기 복수개의 스택부(410)와 상기 복수개의 보조전원부(500)는, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 케이스(200)의 내부에서 서로 대칭되는 위치에 무게 균형을 이루며 배치된다. In the exemplary embodiment of the present invention, the auxiliary power supply unit 500 includes a plurality of stacking units. At this time, the stack unit 410 constituting the fuel cell unit 400 also includes a plurality of stacking units. The plurality of auxiliary power supply units 500 are disposed in a weight balance at positions symmetrical with respect to the inside of the case 200 with respect to the center line P of the first direction V1 of the case 200.
다시 도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에서는 상기 스택부(410)와 상기 보조전원부(500)는 각각 2개로 구성되고, 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여 상기 케이스(200)의 내부에서 서로 대칭되는 위치에 배치되어 무게 균형을 이루며 배치된 것을 확인할 수 있다. Referring back to FIG. 9, in the embodiment of the present invention, the stack unit 410 and the auxiliary power supply unit 500 are each composed of two, and the case (see FIG. 9) is based on the center line P of the first direction V1. It can be seen that placed in a position symmetrical with each other in the interior of the 200 to balance the weight.
한편, 상기 가스탱크(300)와 매니폴드부(420) 및 제어판(830)이 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 배치되어 있다. 이는 제1 방향(V1)의 중심선(P)을 따라 상기 케이스(200)의 전면부(201)과 상기 케이스(200)의 후면부(203)간에 무게 균형을 이루도록 배치될 수 있다. Meanwhile, the gas tank 300, the manifold portion 420, and the control panel 830 are disposed on the center line P in the first direction V1. This may be arranged to achieve a weight balance between the front part 201 of the case 200 and the rear part 203 of the case 200 along the center line P of the first direction V1.
즉 상기 스택부(410)와 상기 보조전원부(500)는 상기 케이스(200)의 내부에서 제1 방향(V1) 중심선(P)의 양측으로 서로 대칭되는 위치에 배치되어 무게 균형을 이루고, 상기 가스탱크(300), 매니폴드(420) 및 제어판(830)은 상기 케이스(200)의 내부에서 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 위치하여 상기 케이스(200)의 전면부(201)과 상기 케이스(200)의 후면부(203)간에 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다. That is, the stack unit 410 and the auxiliary power supply unit 500 are disposed at symmetrical positions on both sides of the center line P of the first direction V1 in the case 200 to achieve a weight balance, and the gas The tank 300, the manifold 420, and the control panel 830 are located on the center line P of the first direction V1 in the case 200 and are located at the front part 201 of the case 200. The rear surface 203 of the case 200 may be disposed in a balance of weight.
이는 전반적으로 상기 스택부(410), 상기 보조전원부(500), 상기 가스탱크(300), 상기 매니폴드부(420) 및 상기 제어판(830)이 상기 케이스(200)의 내부에서 제1,2 방향(V1,V2) 모두에 대해 무게 균형을 이루며 배치됨으로써, 연료전지 파워팩(100)을 드론에 장착하더라도, 드론의 무게 균형 또한 어느 한쪽으로 치우지지 않고, 유지될 수 있게 된다. This is because the stack part 410, the auxiliary power supply part 500, the gas tank 300, the manifold part 420, and the control panel 830 are generally disposed inside the case 200. Since the weight balance is arranged in both directions V1 and V2, even if the fuel cell power pack 100 is mounted on the drone, the weight balance of the drone can also be maintained without being biased to either side.
이러한 상기 구성요소들의 무게 균형 배치는 드론의 기동 환경에의 영향을 최소화하여 드론의 원활한 기동에 기여하게 된다.The weight balance arrangement of the above components contributes to the smooth running of the drone by minimizing the influence on the drone's starting environment.
다음 도 14a 및 도 14b를 참고하면, 상기 배출부(600)는 상기 케이스(200)의 내측 하면부에 형성되고, 상기 스택부(410)에서 배출되는 응축수 또는 상기 케이스(200)의 내부에서 외부 공기가 응축되어 발생되는 응축수가 취합되어 배출되는 부분일 수 있다. Next, referring to FIGS. 14A and 14B, the discharge part 600 is formed at an inner lower surface of the case 200 and is external to the condensate discharged from the stack part 410 or the inside of the case 200. The condensate generated by condensation of air may be collected and discharged.
이러한 배출부(600)는 배수조(610), 제1 배수관(620) 및 제2 배수관(630)을 포함하여 구성될 수 있다. The discharge part 600 may include a drain tank 610, a first drain pipe 620, and a second drain pipe 630.
상기 배수조(610)는 응축수가 취합되도록, 상기 케이스(200)의 내측 하면부에 함몰 형상으로 형성될 수 있다. 도 2 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스(200)의 전면부(201) 양측에 2개가 형성될 수 있으며, 이는 상기 스택부(410)가 상기 케이스(200)의 내부 양측에 배치됨에 따른 것이다. The drainage tank 610 may be formed in a recessed shape on the inner lower surface of the case 200 to collect the condensed water. 2 and 5, in the embodiment of the present invention, two may be formed at both sides of the front part 201 of the case 200, which is the stack part 410 inside the case 200. It is arranged on both sides.
상기 제1 배수관(620)은 상기 스택부(410)의 하부와 연결되며 상기 배수조(610)에 배치되고, 상기 스택부(410)에서 배출되는 응축수가 외부로 배출되도록 제공될 수 있다. 상기 스택부(410)에서 산소와 수소의 전기화학반응 후 생성된 응축수는 상기 제1 배수관(620)을 통해 외부로 배출된다. The first drain pipe 620 may be connected to a lower portion of the stack 410 and disposed in the drain 610 and may be provided to discharge condensed water discharged from the stack 410 to the outside. The condensed water generated after the electrochemical reaction of oxygen and hydrogen in the stack 410 is discharged to the outside through the first drain pipe 620.
상기 제2 배수관(630)은 상기 배수조(610)에 배치되고, 상기 케이스(200)의 내부에서 외부 공기가 응축되어 발생되는 응축수가 외부로 배출되도록 제공될 수 있다. The second drain pipe 630 may be disposed in the drain tank 610 and may be provided to discharge condensed water generated by condensation of external air in the case 200 to the outside.
다시 도 14a 및 도 14b를 참고하면, 상기 배출부(600)는 상기 배수조(610)에 배치되고, 상기 배수조(610)에 취합된 응축수를 증발시켜, 상기 케이스(200)의 내부에 가습 환경을 조성하는 가습유닛(640)을 더 포함할 수 있다. Referring again to FIGS. 14A and 14B, the discharge part 600 is disposed in the drain tank 610, and evaporates the condensed water collected in the drain tank 610 to humidify the inside of the case 200. It may further include a humidifying unit 640 to create an environment.
일반적으로 연료전지의 스택은 건조한 환경보다는 가습 환경에서 산소와 수소의 전기화학반응이 보다 촉진되어 연료전지의 전력 발생 효율을 높일 수 있다.In general, the stack of a fuel cell may promote the electrochemical reaction of oxygen and hydrogen in a humid environment rather than in a dry environment, thereby increasing the power generation efficiency of the fuel cell.
따라서 상기 가습유닛(640)은 상기 배수조(610)에 배치되어 취합되는 응축수를 다시 증발시켜 상기 스택부(410)에서 전기화학반응이 촉진될 수 있는 가습 환경을 조성함으로써, 상기 스택부(410)의 전력 발생 효율을 높이는데 기여를 하게 된다.Accordingly, the humidifying unit 640 is configured to evaporate the condensate collected and disposed in the drain 610 to create a humidifying environment in which the electrochemical reaction may be promoted in the stack 410, thereby stacking the stack 410. ) To increase the power generation efficiency.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 가습유닛(640)은 도 14a에서와 같이 열선 코일 형태로 구성될 수 있다. 상기 배수조(610)상에는 열선 코일이 배치될 수 있으며, 상기 배수조(610)에 취합된 응축수는 열선 코일로부터 열을 전달받아 증발하여 가습 환경을 조성할 수 있다. 이때 상기 열선 코일의 제어는 상기 제어판(830)에서 가능하며, 상기 열선 코일에 공급되는 전력은 상기 스택부(410) 또는 상기 보조전원부(500)에서 공급받을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the humidifying unit 640 may be configured in the form of a hot wire coil, as shown in Figure 14a. A hot wire coil may be disposed on the drain tank 610, and the condensed water collected in the drain tank 610 may receive heat from the hot coil and evaporate to create a humidified environment. In this case, the control of the heating coil may be controlled by the control panel 830, and the power supplied to the heating coil may be supplied by the stack unit 410 or the auxiliary power supply unit 500.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 가습유닛(640)은 도 14b에서와 같이 초음파 가습센서일 수 있다. 상기 배수조(610)상에는 초음파 가습센서가 배치될 수 있으며, 상기 배수조(610)에 취합된 응축수는 초음파에 의해 발생되는 진동에 의해 증기가 되어 상기 케이스(200)의 내부를 가습 환경으로 조성할 수 있다. 상기 초음파 가습센서의 제어는 상기 제어판(830)에서 가능하며, 상기 초음파 가습센서에 공급되는 전력은 상기 스택부(410) 또는 상기 보조전원부(500)에서 공급될 수 있다. In another embodiment of the present invention, the humidification unit 640 may be an ultrasonic humidification sensor as shown in FIG. 14B. An ultrasonic humidification sensor may be disposed on the sump 610, and the condensed water collected in the sump 610 becomes steam by vibration generated by ultrasonic waves to form the inside of the case 200 as a humidification environment. can do. The control of the ultrasonic humidification sensor is possible in the control panel 830, the power supplied to the ultrasonic humidification sensor may be supplied from the stack unit 410 or the auxiliary power supply unit 500.
도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 가습유닛(640)의 또 다른 실시예에서는 자연 대류식 가습장치일 수 있다. Although not shown in the drawings, in another embodiment of the humidifying unit 640 may be a natural convection humidifier.
한편 도 15a, 도 15b 및 도 32를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 배출부(600)는 또 다른 형태의 배수구(650)를 포함할 수 있다. 우선 상기 가습유닛(640)은 동일하게 배치되되, 상기 배수구(650)에는 틈새홀(653)이 형성되어 있다. 상기 배수조(610)에 취합된 응축수는 상기 틈새홀(653)을 통해 외부로 배출되는데, 이때 틈새홀(653)은 십자 형상의 틈으로 이뤄져 있어, 응축수는 한번에 빠르게 배출되는 것이 아니라, 천천히 상기 틈새홀(653)에 맺히면서 중력에 의해 배출되게 된다. 이는 상기 가습유닛(640)이 응축수를 증발시켜 가습환경을 조성할 수 있는 시간을 확보하기 위해 고려된 설계이다. Meanwhile, referring to FIGS. 15A, 15B, and 32, in another embodiment of the present invention, the discharge part 600 may include another type of drain 650. First, the humidifying unit 640 is arranged in the same way, the drain hole 650 has a gap hole 653 is formed. The condensed water collected in the sump 610 is discharged to the outside through the gap hole 653, wherein the gap hole 653 is made of a cross-shaped gap, the condensate is not discharged quickly at once, but slowly While entering into the gap hole 653 is discharged by gravity. This is a design considered in order to secure a time for the humidifying unit 640 to evaporate the condensate to create a humidifying environment.
상기 배수구(650)는 플라스틱, 금속 등과 같은 강성재질로 구현될 수 있으며, 반대로 상기 배수구(650)는 고무, 실리콘 등과 같은 연성재질로 구현될 수 있는데, 이 경우에는 별도의 배수관을 끼워 응축수를 배출하는 구조로 변경될 수 있다. The drain 650 may be implemented with a rigid material such as plastic, metal, etc. On the contrary, the drain 650 may be implemented with a soft material such as rubber or silicon, and in this case, a separate drain pipe may be inserted to discharge condensate. The structure can be changed to.
[연료전지 파워팩의 공기 순환 구조][Air circulation structure of fuel cell power pack]
도 16은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 공기 순환 구조를 나타낸 평면도이고, 도 17은 도 2에 게시된 B-B 부분단면도이며, 도 18a은 도 1에 게시된 A-A 부분단면도이고, 도 18b은 도 18a에 게시된 M 부분에 대한 확대도이다. FIG. 16 is a plan view showing an air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention, FIG. 17 is a BB partial cross-sectional view shown in FIG. 2, FIG. 18A is a AA partial cross-sectional view shown in FIG. 1, and FIG. 18B is a FIG. An enlarged view of part M posted in 18a.
도 16 내지 도 18b를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 공기 순환 구조는 공기유입구(220), 공기유출구(230) 및 유동가이드유닛(700)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 공기유입구(220), 공기유출구(230) 및 유동가이드유닛(700)은 연료전지 파워팩(100)의 케이스(200)에 배치될 수 있다.16 to 18b, the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention may include an air inlet 220, an air outlet 230, and a flow guide unit 700. The air inlet 220, the air outlet 230, and the flow guide unit 700 may be disposed in the case 200 of the fuel cell power pack 100.
상기 공기유입구(220)는 상기 케이스(200)의 전면부(201) 하측에 배치되고, 외부 공기가 유입되는 부분일 수 있다. 본 발명에서는 상기 케이스(200)의 전면부(201)에 복수개의 블라인드가 배치된 전면창(221)이 공기유입구(220)일 수 있다. 다만 상기 검토한 바와 같이, 상기 공기유입구(220)의 위치는 상기 케이스(200)상에서 제한이 없다.The air inlet 220 may be disposed below the front portion 201 of the case 200 and may be a portion into which outside air is introduced. In the present invention, the front window 221 in which a plurality of blinds are disposed on the front portion 201 of the case 200 may be an air inlet 220. However, as discussed above, the position of the air inlet 220 is not limited on the case 200.
이때 제어판(830)은 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 공기유입구(220)의 상측에 배치되어, 상기 공기유입구(220)에서 유입되는 공기에 의해 냉각되도록 구성될 수 있다. 즉 연료전지의 작동시 제어판(830)에 배치된 회로는 가열되게 되는데, 이때 외부에서 유입되는 공기의 흐름에 의해 자연스럽게 냉각되도록 하는 것이다. In this case, the control panel 830 may be disposed above the air inlet 220 in the case 200 and may be configured to be cooled by the air introduced from the air inlet 220. That is, when the fuel cell is operated, the circuit disposed in the control panel 830 is heated. In this case, the circuit is naturally cooled by the flow of air introduced from the outside.
다음, 상기 공기유출구(230)는 상기 케이스(200)에서 상기 공기유입구(220)로부터 이격되어 배치되고, 상기 케이스(200)의 내부로 유입된 공기가 배출되는 부분일 수 있다. 이때 상기 공기유출구(230)는 상기 스택부(410)에 인접하여 배치될 수 있다. Next, the air outlet 230 may be spaced apart from the air inlet 220 in the case 200, and may be a portion from which air introduced into the case 200 is discharged. In this case, the air outlet 230 may be disposed adjacent to the stack 410.
본 발명에서 상기 케이스(200)의 중앙측에는 가스탱크(300)가 배치되고, 상기 가스탱크(300)의 양측에 상기 스택부(410)가 배치된다. 따라서 상기 공기유출구(230)는 상기 스택부(410)에 인접하여 상기 케이스(200)의 측면부(202)에 배치될 수 있다. In the present invention, the gas tank 300 is disposed at the central side of the case 200, and the stack 410 is disposed at both sides of the gas tank 300. Therefore, the air outlet 230 may be disposed at the side portion 202 of the case 200 adjacent to the stack portion 410.
이에 따라 상기 공기유입구(220)에서 유입되는 공기는 상기 스택부(410)를 통과하여 상기 유동가이드유닛(700)에 의해 흐름 방향이 안내되어 상기 공기유출구(230)로 배출된다.Accordingly, the air flowing from the air inlet 220 passes through the stack 410 and is guided by the flow guide unit 700 to be discharged to the air outlet 230.
다음 상기 유동가이드유닛(700)은, 상기 스택부(410)와 상기 공기유출구(230)에 연계되어 배치되고, 상기 케이스(200) 내부에서의 공기 흐름을 가이드하도록 제공될 수 있다. Next, the flow guide unit 700 may be disposed in association with the stack 410 and the air outlet 230, and may be provided to guide the air flow in the case 200.
이러한 상기 유동가이드유닛(700)은 밀폐하우징(710), 팬부재(730), 재순환유로(720) 및 블라인드(740)를 포함하여 구성될 수 있다. The flow guide unit 700 may include a sealed housing 710, a fan member 730, a recirculation flow path 720 and a blind 740.
상기 밀폐하우징(710)은, 상기 스택부(410)를 통과한 공기가 상기 공기유출구(230) 방향으로 유동하도록, 상기 스택부(410)의 일면 둘레와 상기 공기유출구(230)의 외측 둘레 주변부인 상기 케이스(200)의 내측 측면부(202)를 밀폐하며 배치될 수 있다. The airtight housing 710 may have a periphery around one surface of the stack 410 and an outer periphery of the air outlet 230 so that air passing through the stack 410 flows in the direction of the air outlet 230. The inner side portion 202 of the case 200 may be disposed to seal.
이때 상기 밀폐하우징(710)의 복수개의 판으로 구성될 수 있으며, 상기 스택부(410)의 일면 둘레와 상기 케이스(200)의 내측 측면부(202)를 사방에서 감싸도록 배치하여 밀폐 공간을 형성할 수 있다. At this time, it may be composed of a plurality of plates of the hermetic housing 710, it is arranged to surround the one surface circumference of the stack portion 410 and the inner side portion 202 of the case 200 from all sides to form a sealed space. Can be.
이러한 밀폐 공간으로 인해 상기 스택부(410)를 통과한 공기는 상기 공기유출구(230) 방향으로만 유동하게 된다. Due to the sealed space, the air passing through the stack 410 flows only in the direction of the air outlet 230.
다음, 상기 팬부재(730)는 상기 공기유출구(230)에 배치될 수 있다. 본 발명에서 상기 팬부재(730)가 작동하면, 상기 케이스(200)의 내부의 공기를 외부로 방출시키게 되어, 상기 케이스(200)의 내부가 외부 환경에 비해 상대적으로 저압상태 또는 음압상태으로 형성되게 된다. Next, the fan member 730 may be disposed at the air outlet 230. When the fan member 730 is operated in the present invention, the air inside the case 200 is discharged to the outside, and the inside of the case 200 is formed in a relatively low pressure state or a negative pressure state compared to the external environment. Will be.
상기 케이스(200)의 내부가 상대적으로 저압 또는 음압이 되면, 압력차 때문에 상기 공기유입구(220)를 통해 외부 공기가 상기 케이스(200)의 내부로 유입되게 된다. 즉 본 발명은 상기 팬부재(730)를 작동하여 상기 케이스의 내부에 강제적으로 공기 순환 환경을 조성한다. When the inside of the case 200 is relatively low or negative pressure, the outside air is introduced into the case 200 through the air inlet 220 because of the pressure difference. That is, the present invention operates the fan member 730 to forcibly create an air circulation environment inside the case.
여기서 상기 팬부재(730)는 상기 공기유출구(230)와 상기 밀폐하우징(710) 및 상기 스택부(410)가 형성하는 공간에 배치되므로, 상기 팬부재(730)의 작동에 의한 공기 배출은 상기 공기유입구(220)로 유입된 공기를 강제적으로 상기 스택부(410)를 통과하도록 공기 흐름 환경을 조정하게 된다. Here, the fan member 730 is disposed in a space formed by the air outlet 230, the sealed housing 710, and the stack 410, so that the air is discharged by the fan member 730. The air flow environment is adjusted to force the air introduced into the air inlet 220 to pass through the stack 410.
사용자는 컨트롤러로 팬부재(730)의 회전속도를 제어하여 압력차에 의해 케이스(200)의 내부로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 이는 궁극적으로 스택부(410)로 공급되는 공기의 양을 조절하는 것이 되어, 스택부(410)의 출력 제어의 한 수단이 될 수 있다. The user may control the rotational speed of the fan member 730 with the controller to adjust the amount of air introduced into the case 200 by the pressure difference. This ultimately controls the amount of air supplied to the stack 410, which may be a means of controlling the output of the stack 410.
이러한 상기 팬부재(730)는 팬부시(731), 구동모터(733) 및 팬블레이드(735)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 팬부시(731)는 원통형상으로 제공되고, 상기 공기유출구(230)에 배치될 수 있다. 상기 팬부시(731)의 중앙부에는 구동모터(733)가 배치될 수 있다. 그리고 상기 구동모터(733)의 회전축에는 상기 팬블레이드(735)가 연결될 수 있다. The fan member 730 may include a fan bush 731, a driving motor 733, and a fan blade 735. The fan bush 731 may be provided in a cylindrical shape and disposed at the air outlet 230. A driving motor 733 may be disposed at the central portion of the fan bush 731. The fan blade 735 may be connected to the rotation shaft of the driving motor 733.
한편, 연료전지가 높은 효율을 유지하면서 안정적으로 작동이 되려면, 연료전지 스택의 작동 환경이 최적으로 유지될 필요가 있다. 특히 작동 환경 온도는 중요 요소인데, 드론이 운용되는 외부 환경 온도에 따라 연료전지 스택의 작동 환경 온도는 영향을 받게 된다. On the other hand, in order for the fuel cell to operate stably while maintaining high efficiency, the operating environment of the fuel cell stack needs to be optimally maintained. In particular, the operating environment temperature is an important factor, and the operating environment temperature of the fuel cell stack is affected by the external environment temperature in which the drone is operated.
예를 들어 시베리아, 북극, 남극 등과 같은 추운 지역에서 드론을 기동하는 경우, 상기 케이스(200)의 외부와 내부 사이에 온도차가 심하게 발생되고, 외기 온도에 의해 상기 케이스(200)의 내부 온도는 저하되는 영향을 받게 된다. For example, when a drone is started in a cold region such as Siberia, the Arctic, and the South Pole, a temperature difference is severely generated between the outside and the inside of the case 200, and the internal temperature of the case 200 decreases due to the outside temperature. Will be affected.
즉 상기 케이스(200)에 내부에 배치된 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도가 적정 온도가 유지되지 못하게 될 수 있다. 이 경우 상기 케이스(200)의 내부 온도를 적정 온도까지 높여줄 필요가 있다. That is, the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to increase the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
반대로, 아프리카, 중동, 사막 등과 같은 더운 지역에서 드론을 기동하는 경우, 상기 케이스(200)의 외부와 내부 사이에 온도차가 심하게 발생되고, 외기 온도에 의해 상기 케이스(200)의 내부 온도는 가열되는 영향을 받게 된다. On the contrary, when a drone is operated in a hot region such as Africa, the Middle East, and a desert, a severe temperature difference is generated between the outside and the inside of the case 200, and the inside temperature of the case 200 is heated by the outside temperature. Will be affected.
즉 상기 케이스(200)에 내부에 배치된 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도가 적정 온도가 유지되지 못하게 될 수 있다. 이 경우 상기 케이스(200)의 내부 온도를 적정 온도까지 낮춰줄 필요가 있다. That is, the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to lower the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
따라서 이러한 드론이 작동되는 외부 환경 온도에 의해 상기 스택부(410)의 작동환경 온도가 급변되는 것을 방지하기 위해, 도 16 및 도 18a에서와 같이, 상기 밀폐하우징(710)상에 재순환유로(720)가 배치될 수 있다. Accordingly, in order to prevent the drone from operating temperature of the stack unit 410 is suddenly changed by the external environment temperature in which the drone is operated, as shown in FIG. 16 and FIG. 18A, the recirculation passage 720 on the sealed housing 710. ) May be arranged.
상기 스택부(410)를 통과한 후 상기 밀폐하우징(710)에 잔류하고 있는 공기의 일부는 상기 재순환유로(720)를 통과하여 상기 케이스(200)의 내부로 우회되어 재순환된다. After passing through the stack part 410, a part of the air remaining in the sealed housing 710 passes through the recirculation flow path 720 and is recirculated into the case 200.
상기 스택부(410)를 통과한 공기는 공랭식인 상기 스택부(410)를 냉각한 후의 공기로서, 상기 스택부(410)와 비교적 유사한 온도를 유지하고 있으므로, 상기 밀폐하우징(710)상에 잔류하는 공기의 일부를 상기 케이스(200)의 내부로 재순환시키면, 상기 케이스(200)의 내부 온도는 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도와 유사하게 조성될 수 있다. The air passing through the stack part 410 is air after cooling the stack part 410 which is air-cooled, and maintains a temperature relatively similar to that of the stack part 410, and thus remains on the sealed housing 710. When a part of the air is recycled to the inside of the case 200, the internal temperature of the case 200 may be similar to the operating environment temperature of the stack 410.
이는 드론이 추운 지역에서 기동하는 경우에는 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 높여줄 수 있으며, 드론이 더운 지역에서 기동하는 경우에는 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 낮춰줄 수 있다. This can increase the internal temperature of the case 200 to the operating environment temperature of the stack unit 410 when the drone is started in a cold region, and the case 200 of the case 200 when the drone is started in a hot region. The internal temperature may be lowered to an operating environment temperature of the stack unit 410.
즉 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 조정해 주어, 상기 스택부(410)의 작동효율을 높이게 된다. That is, the internal temperature of the case 200 is adjusted to the operating environment temperature of the stack 410, thereby increasing the operating efficiency of the stack 410.
다음 도 16 및 도 18a를 참고하면, 상기 유동가이드유닛(700)은, 재순환 제어기구(722)를 더 포함할 수 있다. 상기 재순환 제어기구(722)는 상기 재순환유로(720)에 배치되어, 재순환되는 공기의 유량을 제어하도록 구성될 수 있다. Next, referring to FIGS. 16 and 18A, the flow guide unit 700 may further include a recirculation control mechanism 722. The recirculation control mechanism 722 may be disposed in the recirculation flow path 720 and configured to control the flow rate of the recirculated air.
상기 재순환 제어기구(722)는 전자 제어를 통한 슬라이드 방식의 개폐밸브 또는 버터플라이 방식의 개폐밸브일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The recirculation control mechanism 722 may be a slide type on / off valve or a butterfly type on / off valve through electronic control, but is not limited thereto.
사용자는 컨트롤러를 이용하여 상기 재순환 제어기구(722)의 개폐 정도를 조절할 수 있다. The user may adjust the degree of opening and closing of the recirculation control mechanism 722 by using a controller.
만약 외기 온도가 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도와 유사하여 별도로 상기 케이스(200)의 내부 온도 조절이 필요하지 않는 경우, 사용자는 상기 재순환 제어기구(722)를 닫아, 상기 밀폐하우징(710)의 내부에 잔류하는 공기가 모두 상기 공기유출구(230)를 통해 외부로 배출되도록 할 수 있다. If the outside air temperature is similar to the operating environment temperature of the stack unit 410, and the internal temperature control of the case 200 is not necessary, the user may close the recirculation control mechanism 722 to close the recirculating housing 710. All of the air remaining inside the) can be discharged to the outside through the air outlet 230.
이 경우 이하 검토하겠으나, 본 발명의 블라인드(740)는 하방향으로 경사지게 배치되어 있어, 상기 밀폐하우징(710)의 모든 공기가 상기 공기유출구(230)로 배출되는 경우, 비행물체의 양력 조성에 기여를 할 수 있다. In this case, but will be discussed below, the blind 740 of the present invention is disposed to be inclined in the downward direction, when all the air in the closed housing 710 is discharged to the air outlet 230, contributes to the lifting composition of the flying object You can do
반대로 외기 온도와 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도 차이가 커서, 상기 케이스(200)의 내부 온도를 신속하게 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도에 맞출 필요가 있는 경우, 사용자는 컨트롤러를 이용하여 상기 재순환 제어기구(722)를 완전히 개방하는 조작을 하면 된다. On the contrary, when the difference between the outside air temperature and the operating environment temperature of the stack unit 410 is large, and it is necessary to quickly adjust the internal temperature of the case 200 to the operating environment temperature of the stack unit 410, the user operates the controller. What is necessary is just to operate the opening of the said recirculation control mechanism 722 completely.
이때 상기 밀폐하우징(710)에서 많은 양의 공기가 상기 케이스(200)로 유도하게 되므로, 상기 케이스(200)의 내부 온도를 신속하게 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도로 조절할 수 있게 된다. In this case, since a large amount of air is guided to the case 200 in the sealed housing 710, the internal temperature of the case 200 can be quickly adjusted to the operating environment temperature of the stack 410.
다음, 도 18b를 참고하면, 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)에 배치되고, 유출되는 공기의 흐름 방향을 안내하도록 제공될 수 있다. 본 발명에서는 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)에서 배출되는 공기가 하방향으로 유동하도록, 상기 블라인드(740)는 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다. Next, referring to FIG. 18B, the blind 740 may be disposed at the air outlet 230, and may be provided to guide the flow direction of the outflowing air. In the present invention, the blind 740 may be inclined downward so that the air discharged from the air outlet 230 flows downward.
본 발명의 연료전지 파워팩(100)은 드론의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 프로펠러 구동방식의 드론의 경우, 프로펠러 회전에 의한 양력 발생으로 드론이 부양하는 것이므로, 상기 블라인드(740)의 경사방향을 하방향으로 설정하면, 상기 공기유출구(230)에서 배출되어 하방향으로 흐르는 공기와 드론의 프로펠러(T)를 통과하여 하방향으로 흐르는 외기 공기의 유동 방향이 일치되어 드론의 양력 조성에 기여를 하게 된다.The fuel cell power pack 100 of the present invention may be disposed above or below the drone. In the case of the drone of the propeller driving method, since the drone is supported by the lifting force generated by the propeller rotation, when the inclination direction of the blind 740 is set downward, the air is discharged from the air outlet 230 and flows downward. The flow direction of the outside air flowing downward through the propeller T of the drone is matched to contribute to the lift composition of the drone.
여기서 상기 블라인드(740)를 통과한 공기가 프로펠러(T) 방식 드론의 양력 조성에 기여하기 위해서는, 상기 블라인드(740)의 경사각도(θ1)는 수평선을 기준으로 하방향으로 10° ~ 80° 범위로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 60°내외일 수 있다. Here, in order for the air passing through the blind 740 to contribute to the lift composition of the propeller T drone, the inclination angle θ1 of the blind 740 is in a range of 10 ° to 80 ° in the downward direction with respect to the horizontal line. It may be formed as, preferably may be around 60 °.
여기서 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)상에 복수개가 배치될 수 있으며, 상기 공기유출구(230)의 상측에서 하측으로 갈수록 상기 복수개의 블라인드(740)의 길이는 축소되게 형성될 수 있다. Here, a plurality of blinds 740 may be disposed on the air outlet 230, and lengths of the plurality of blinds 740 may be reduced from the upper side to the lower side of the air outlet 230. .
도 18b를 참고하면, 상기 케이스(200)상에서 상기 공기유출구(230)는 상측에서 하측으로 갈수록 상기 케이스(200)의 내측으로 경사지게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 18B, the air outlet 230 on the case 200 may be inclined toward the inside of the case 200 from the upper side to the lower side.
이때 상기 블라인드(740)의 길이도 상기 공기유출구(230)의 상측에서 하측으로 갈수록 축소되도록 형성되어 있어, 역시 유출되는 공기는 하방향으로 흐르게 된다. At this time, the length of the blind 740 is also formed to be reduced toward the lower side from the upper side of the air outlet 230, the air flowing out also flows downward.
여기서 상기 블라인드(740)의 길이는 일정 비율로 축소되는데, 이는 상기 공기유출구(230)가 상측에서 하측으로 갈수록 줄어드는 비율각도(θ2)에 대응될 수 있다. Here, the length of the blind 740 is reduced at a predetermined ratio, which may correspond to the ratio angle θ2 of which the air outlet 230 decreases from the upper side to the lower side.
상기 블라인드(740)의 길이가 일정 비율로 감소됨에 따라 복수의 열로 배치된 블라인드(740)를 통과하는 공기는 비교적 균일한 유동을 보일 수 있다. As the length of the blind 740 is reduced by a certain ratio, the air passing through the blinds 740 arranged in a plurality of rows may exhibit a relatively uniform flow.
공기는 하방향으로 유동하므로, 상부에 배치된 상부 블라인드(741)보다 하부에 배치된 하부 블라인드(742)의 길이가 더 짧아 하방향 유동에 방해받지 않는다. Since air flows downward, the length of the lower blind 742 disposed below is shorter than that of the upper blind 741 disposed above, so that it is not disturbed by the downward flow.
만약 상기 블라인드(740)의 길이 감소가 일정하지 않고 제각각인 경우, 예를 들어 도 18b에 게시된 것과 다르게, 어느 하나의 하부 블라인드(742)가 그 상부에 배치된 상부 블라인드(741)에 비해 길이가 긴 경우, 상부 블라인드(741)를 통과한 공기가 하방향으로 유동함에 있어, 그 하부에 배치된 하부 블라인드(742)가 장애물 역할을 하게 되며, 하부 블라인드(742)를 따라 배출되는 공기와 혼합되어 상기 공기유출구(230) 주변부에서 난류 유동이 발생될 수 있다. 이는 공기의 배출이 원활하지 않게 하며, 오히려 드론의 기동에 오히려 방해가 될 수 있다. If the length reduction of the blind 740 is not constant and is different, for example, different from that shown in FIG. 18B, any one of the lower blinds 742 is longer than the upper blinds 741 disposed thereon. In the case of long, when the air passing through the upper blind 741 flows downward, the lower blind 742 disposed below the lower serves as an obstacle, and mixes with the air discharged along the lower blind 742 Thus, turbulent flow may be generated around the air outlet 230. This makes it difficult to release the air and can rather hinder the maneuvering of the drone.
따라서 상기 블라인드(740)의 길이 감소가 일정 비율로 유지되는 것이 공기의 원활한 하방향 배출 및 양력 조생과 같은 드론의 기동 환경 조성을 위해 바람직할 수 있다. Thus, it may be desirable for the length reduction of the blind 740 to be maintained at a constant rate for creating a drone's maneuvering environment, such as smooth downward discharge of air and lift lift.
즉 상기 블라인드(740)의 하방향 경사각도(θ1)와 상기 블라인드(740)의 일정 비율각도(θ2)에 따른 길이 변화가 함께 작용하여 유출되는 공기는 하방향으로 강하게 배출될 수 있다. 이와 같은 중첩적인 구성은 양력 조성과 같은 드론의 기동 환경에 기여하게 된다. That is, the air flowing out due to the change of the length according to the downward inclination angle θ1 of the blind 740 and the predetermined ratio angle θ2 of the blind 740 may be strongly discharged downward. This overlapping configuration contributes to the drone's maneuvering environment, such as lifting lift.
도 16에는 상기와 같은 연료전지 파워팩(100)의 공기 순환 구조에 따른 공기 흐름이 게시되어 있다. 16 shows the air flow according to the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 as described above.
우선 사용자가 상기 팬부재(730)를 작동시키면, 상기 공기유출구(230)로 상기 케이스(200)의 내부 공기가 빠져나가게 되어 상기 케이스(200)의 내부는 외부에 비해 상대적으로 저압상태 또는 음압상태가 된다. First, when the user operates the fan member 730, the internal air of the case 200 is discharged to the air outlet 230 so that the interior of the case 200 is in a low pressure state or a negative pressure state relative to the outside. Becomes
이에 따라 상기 케이스(200)의 전면부(201)에 배치된 전면창(221)을 통해 외부 공기가 압력차 때문에 유입되고, 유입되는 공기는 상기 케이스(200)의 전면부(201) 내측 상부에 배치된 상기 제어판(830)을 자연 냉각하며, 상기 케이스(200)의 내부로 순환되며 흐르게 된다. Accordingly, the outside air is introduced due to the pressure difference through the front window 221 disposed on the front part 201 of the case 200, and the air introduced therein is located above the inside of the front part 201 of the case 200. The control panel 830 is naturally cooled, and is circulated and flows into the case 200.
상기 케이스(200)의 내부에서 순환되는 공기는 도 16에 게시된 것과 같이, 상기 스택부(410)의 일면을 통과하며, 상기 스택부(410)에서 수소와의 전기화학반응으로 전력을 생산하거나 또는 상기 스택부(410)를 공냉하고 상기 밀폐하우징(710) 방향으로 흐르게 된다. The air circulated in the case 200 passes through one surface of the stack 410, as shown in FIG. 16, and generates power by an electrochemical reaction with hydrogen in the stack 410. Alternatively, the stack unit 410 is cooled by air and flows in the sealed housing 710 direction.
상기 밀폐하우징(710)으로 흐른 공기는 상기 팬부재(730)를 통과하고 상기 공기유출구(230)를 통해 외부로 배출된다. Air flowing into the sealed housing 710 passes through the fan member 730 and is discharged to the outside through the air outlet 230.
이때 외부 환경 온도에 따라 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도를 적정 온도로 유지하기 위해 사용자는 컨트롤러를 통해 상기 재순환 제어기구(722)의 개폐정도를 설정하여 재순환유로(720)를 통해 상기 케이스(200)의 내부로 순환되는 공기유량을 조절할 수 있다. At this time, in order to maintain the operating environment temperature of the stack unit 410 at an appropriate temperature according to an external environment temperature, the user sets the opening and closing degree of the recirculation control mechanism 722 through a controller to the case through the recirculation flow path 720. The air flow rate circulated to the inside of the 200 can be adjusted.
상기 재순환유로(720)를 통과한 공기의 일부는 다시 상기 케이스(200)의 내부를 순환하며 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도와 비교적 유사한 온도가 유지되도록 하게 된다.A part of the air passing through the recirculation passage 720 circulates again inside the case 200 and maintains a temperature relatively similar to the operating environment temperature of the stack 410.
이는 상기 검토한 가습유닛(640)과 함께, 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도 및 가습조건을 적절하게 유지되도록 하여, 상기 스택부(410)의 출력 효율을 높이는데 기여하게 된다. This, together with the humidification unit 640 discussed above, maintains the operating environment temperature and humidification conditions of the stack unit 410 appropriately, thereby contributing to increasing the output efficiency of the stack unit 410.
이하에서는 도 19a, 도 19b 및 도 20a, 도 20b를 참고하여, 본 발명인 연료전지 파워팩의 공기 순환 구조에 대한 다른 실시예들에 대해 검토하도록 한다. Hereinafter, other embodiments of the air circulation structure of the fuel cell power pack of the present invention will be described with reference to FIGS. 19A, 19B, 20A, and 20B.
도 19a은 본 발명인 연료전지 파워팩의 공기 순환 구조에 대한 다른 실시예를 나타낸 부분단면도이고, 도 19b은 도 19a에 게시된 M 부분에 대한 확대도이다.19A is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack of the present invention, and FIG. 19B is an enlarged view of the portion M shown in FIG. 19A.
그리고, 도 20a은 본 발명인 연료전지 파워팩의 공기 순환 구조에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 부분단면도이고, 도 20b은 도 20a에 게시된 L 부분에 대한 확대도이다. 20A is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack of the present invention, and FIG. 20B is an enlarged view of the L portion shown in FIG. 20A.
우선 도 19a 및 도 19b를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 공기 순환 구조에 대한 다른 실시예는 공기유입구(220), 공기유출구(230) 및 유동가이드유닛(700)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 공기유입구(220), 공기유출구(230) 및 유동가이드유닛(700)은 연료전지 파워팩(100)의 케이스(200)에 배치될 수 있다.First, referring to FIGS. 19A and 19B, another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 according to the present invention includes an air inlet 220, an air outlet 230, and a flow guide unit 700. Can be. The air inlet 220, the air outlet 230, and the flow guide unit 700 may be disposed in the case 200 of the fuel cell power pack 100.
공기유입구(220) 및 공기유출구(230)에 대한 설명은 동일하므로 이하 생략한다. Since the description of the air inlet 220 and the air outlet 230 is the same, it will be omitted below.
본 발명에서 상기 케이스(200)의 내부에는 모듈프레임(900)이 배치될 수 있다. 모듈프레임(900)은 케이스(200)의 내부에 장착되는 별도의 부품일 수 있으며, 케이스(200)의 일부일 수도 있다.In the present invention, the module frame 900 may be disposed inside the case 200. The module frame 900 may be a separate component mounted inside the case 200, or may be part of the case 200.
상기 모듈프레임(900)의 중앙측에는 탱크수용부(910)가 형성되고 가스탱크(300)가 배치될 수 있다. 그리고 상기 모듈프레임(900)의 양측부에는 스택부 수용부(920)가 형성되고 복수개의 스택부(410)가 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 공기유출구(230)는 상기 스택부(410)에 인접하여 상기 케이스(200)의 측면부(202)에 배치될 수 있다. The tank accommodating part 910 may be formed at the central side of the module frame 900, and the gas tank 300 may be disposed. The stack part accommodating part 920 may be formed at both sides of the module frame 900, and a plurality of stack parts 410 may be disposed. Accordingly, the air outlet 230 may be disposed at the side portion 202 of the case 200 adjacent to the stack 410.
스택부(410)은 스택부 수용부(920)의 제1,2 수용면(921,923)에 각각 제1,2 체결유닛(922,924)에 의해 경사지게 배치되며 고정될 수 있다. The stack portion 410 may be inclined and fixed to the first and second receiving surfaces 921 and 923 of the stack portion receiving portion 920 by the first and second fastening units 922 and 924, respectively.
공기 흐름은 상기 공기유입구(220)에서 유입되어 상기 스택부(410)를 통과하여 상기 유동가이드유닛(700)에 의해 흐름 방향이 안내되어 상기 공기유출구(230)로 배출되는 유동 과정을 거친다.The air flows from the air inlet 220 and passes through the stack 410 to guide the flow direction by the flow guide unit 700 to be discharged to the air outlet 230.
다음 상기 유동가이드유닛(700)은, 상기 스택부(410)와 상기 공기유출구(230)에 연계되어 배치되고, 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 스택부(410)를 통과하여 상기 공기유출구(230) 방향으로 흐르는 공기의 유동을 조절하도록 제공될 수 있다. Next, the flow guide unit 700 is disposed in association with the stack part 410 and the air outlet 230, and passes through the stack part 410 in the case 200 to allow the air outlet ( 230 may be provided to adjust the flow of air flowing in the direction.
이러한 상기 유동가이드유닛(700)은 밀폐하우징(710), 팬부재(730), 재순환유로(720) 및 블라인드(740)를 포함하여 구성될 수 있다. The flow guide unit 700 may include a sealed housing 710, a fan member 730, a recirculation flow path 720 and a blind 740.
상기 밀폐하우징(710)은, 상기 스택부(410)를 통과한 공기가 상기 공기유출구(230) 방향으로 유동하도록, 상기 스택부(410)의 일면 둘레와 상기 공기유출구(230)에 배치된 덕트(760)의 외측 둘레를 밀폐하며 배치될 수 있다. The airtight housing 710 has a duct disposed around the one surface of the stack 410 and the air outlet 230 so that air passing through the stack 410 flows in the direction of the air outlet 230. It may be disposed sealing the outer periphery of 760.
이때 상기 밀폐하우징(710)의 복수개의 판으로 구성될 수 있으며, 상기 스택부(410)의 일면 둘레를 감싸고, 하나의 판은 상기 덕트(760)의 외측 둘레와 연결되며 밀폐 공간을 형성할 수 있다. At this time, it may be composed of a plurality of plates of the hermetic housing 710, wrap around one surface of the stack portion 410, one plate is connected to the outer circumference of the duct 760 may form a sealed space have.
이러한 밀폐 공간으로 인해 상기 스택부(410)를 통과한 공기는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760) 방향으로만 유동하게 된다. Due to the sealed space, the air passing through the stack 410 flows only in the direction of the duct 760 of the air outlet 230.
여기서 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 밀폐하우징(710)의 위치가 고정되도록, 상기 케이스(200)의 측면부와 상기 밀폐하우징(710)을 연결하며 고정하는 고정패널(713)이 배치될 수 있다. Here, a fixing panel 713 may be disposed to connect and fix the side part of the case 200 and the sealing housing 710 so that the position of the sealing housing 710 is fixed inside the case 200. .
상기 고정패널(713)은 상기 스택부(410)의 일면과 상기 밀폐하우징(710)의 일면을 연결하는 사각 단면 형상의 개구창(713a)이 형성될 수 있다. 그리고 개구창(713a)에서 상기 스택부(410)를 바라보는 방향의 둘레를 따라 실링유닛(714)이 배치될 수 있다. The fixing panel 713 may have an opening window 713a having a rectangular cross-sectional shape connecting one surface of the stack part 410 and one surface of the sealed housing 710. The sealing unit 714 may be disposed along a circumference of the opening window 713a facing the stack 410.
상기 실링유닛(714)은 상기 스택부(410)의 일면 둘레와 밀착되며, 상기 스택부(410)를 통과한 공기가 누설되지 않고 상기 밀폐하우징(710) 방향으로 유동할 수 있도록 한다.The sealing unit 714 is in close contact with the circumference of one surface of the stack portion 410, so that the air passing through the stack portion 410 may flow in the sealed housing 710 without leaking.
다음, 상기 팬부재(730)는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760)에 연결되며 배치될 수 있다. 본 발명에서 상기 팬부재(730)가 작동하면, 상기 케이스(200)의 내부의 공기를 상기 공기유출구(230)를 통해 외부로 방출시키게 되어, 상기 케이스(200)의 내부가 외부 환경에 비해 상대적으로 음압 또는 저압으로 형성되게 된다. Next, the fan member 730 may be disposed to be connected to the duct 760 of the air outlet 230. In the present invention, when the fan member 730 is operated, the air inside the case 200 is discharged to the outside through the air outlet 230, the interior of the case 200 relative to the external environment The negative pressure or low pressure is formed.
상기 케이스(200)의 내부가 음압 또는 저압이 되면, 압력차 때문에 상기 공기유입구(220)를 통해 외부 공기가 상기 케이스(200)의 내부로 유입되게 된다. 즉 본 발명은 상기 팬부재(730)를 작동하여 상기 케이스(200)의 내부에 강제적으로 공기 순환 환경을 조성한다. When the inside of the case 200 becomes negative or low pressure, outside air is introduced into the case 200 through the air inlet 220 due to the pressure difference. That is, the present invention operates the fan member 730 to forcibly create an air circulation environment inside the case 200.
여기서 상기 팬부재(730)는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760)와 상기 밀폐하우징(710) 및 상기 스택부(410)가 형성하는 공간에 배치되므로, 상기 팬부재(730)의 작동에 의한 공기 배출은 상기 공기유입구(220)로 유입된 공기를 강제적으로 상기 스택부(410)를 통과하도록 하는 공기 흐름 환경을 조정하게 된다. Here, the fan member 730 is disposed in a space formed by the duct 760 of the air outlet 230, the sealing housing 710, and the stack 410, and thus, the fan member 730 may not be operated. Air discharge by adjusting the air flow environment to force the air introduced into the air inlet 220 to pass through the stack 410.
사용자는 컨트롤러로 팬부재(730)의 회전속도를 제어하여 압력차에 의해 케이스(200)의 내부로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 이는 궁극적으로 스택부(410)로 공급되는 공기의 양을 조절하는 것이 되어, 스택부(410)의 출력 제어의 한 수단이 될 수 있다. The user may control the rotational speed of the fan member 730 with the controller to adjust the amount of air introduced into the case 200 by the pressure difference. This ultimately controls the amount of air supplied to the stack 410, which may be a means of controlling the output of the stack 410.
이러한 상기 팬부재(730)는 팬부시(731), 구동모터(733) 및 팬블레이드(735)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 팬부시(731)는 원통형상으로 제공되고, 상기 공기유출구(230)의 덕트(760)의 내측 둘레 연결되며 배치될 수 있다. 상기 팬부시(731)의 중앙부에는 구동모터(733)가 배치될 수 있다. 그리고 상기 구동모터(733)의 회전축에는 상기 팬블레이드(735)가 연결될 수 있다. The fan member 730 may include a fan bush 731, a driving motor 733, and a fan blade 735. The fan bush 731 may be provided in a cylindrical shape and may be connected to the inner circumference of the duct 760 of the air outlet 230. A driving motor 733 may be disposed at the central portion of the fan bush 731. The fan blade 735 may be connected to the rotation shaft of the driving motor 733.
한편, 연료전지가 높은 효율을 유지하면서 안정적으로 작동이 되려면, 연료전지 스택의 작동 환경이 최적으로 유지될 필요가 있다. 특히 작동 환경 온도는 중요 요소인데, 드론이 운용되는 외부 환경 온도에 따라 연료전지 스택의 작동 환경 온도는 영향을 받게 된다. On the other hand, in order for the fuel cell to operate stably while maintaining high efficiency, the operating environment of the fuel cell stack needs to be optimally maintained. In particular, the operating environment temperature is an important factor, and the operating environment temperature of the fuel cell stack is affected by the external environment temperature in which the drone is operated.
예를 들어 시베리아, 북극, 남극 등과 같은 추운 지역에서 드론을 기동하는 경우, 상기 케이스(200)의 외부와 내부 사이에 온도차가 심하게 발생되고, 외기 온도에 의해 상기 케이스(200)의 내부 온도는 저하되는 영향을 받게 된다. For example, when a drone is started in a cold region such as Siberia, the Arctic, and the South Pole, a temperature difference is severely generated between the outside and the inside of the case 200, and the internal temperature of the case 200 decreases due to the outside temperature. Will be affected.
즉 상기 케이스(200)에 내부에 배치된 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도가 적정 온도가 유지되지 못하게 될 수 있다. 이 경우 상기 케이스(200)의 내부 온도를 적정 온도까지 높여줄 필요가 있다. That is, the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to increase the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
반대로, 아프리카, 중동, 사막 등과 같은 더운 지역에서 드론을 기동하는 경우, 상기 케이스(200)의 외부와 내부 사이에 온도차가 심하게 발생되고, 외기 온도에 의해 상기 케이스(200)의 내부 온도는 가열되는 영향을 받게 된다. On the contrary, when a drone is operated in a hot region such as Africa, the Middle East, and a desert, a severe temperature difference is generated between the outside and the inside of the case 200, and the inside temperature of the case 200 is heated by the outside temperature. Will be affected.
즉 상기 케이스(200)에 내부에 배치된 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도가 적정 온도가 유지되지 못하게 될 수 있다. 이 경우 상기 케이스(200)의 내부 온도를 적정 온도까지 낮춰줄 필요가 있다. That is, the operating environment temperature of the stack unit 410 disposed inside the case 200 may not be maintained at an appropriate temperature. In this case, it is necessary to lower the internal temperature of the case 200 to an appropriate temperature.
따라서 이러한 드론이 작동되는 외부 환경 온도에 의해 상기 스택부(410)의 작동환경 온도가 급변되는 것을 방지하기 위해, 도 19a에서와 같이, 상기 밀폐하우징(710)상에 재순환유로(720)가 배치될 수 있다. Therefore, in order to prevent the drone from operating temperature of the stack unit 410 is suddenly changed by the external environment temperature, as shown in Figure 19a, the recirculation passage 720 is disposed on the closed housing 710. Can be.
상기 스택부(410)를 통과한 후 상기 밀폐하우징(710)에 잔류하고 있는 공기의 일부는 상기 재순환유로(720)를 통과하여 상기 케이스(200)의 내부로 우회되어 재순환된다. After passing through the stack part 410, a part of the air remaining in the sealed housing 710 passes through the recirculation flow path 720 and is recirculated into the case 200.
상기 스택부(410)를 통과한 공기는 공랭식인 상기 스택부(410)를 냉각한 후의 공기로서, 상기 스택부(410)와 비교적 유사한 온도를 유지하고 있으므로, 상기 밀폐하우징(710)상에 잔류하는 공기의 일부를 상기 케이스(200)의 내부로 재순환시키면, 상기 케이스(200)의 내부 온도는 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도와 유사하게 조성될 수 있다. The air passing through the stack part 410 is air after cooling the stack part 410 which is air-cooled, and maintains a temperature relatively similar to that of the stack part 410, and thus remains on the sealed housing 710. When a part of the air is recycled to the inside of the case 200, the internal temperature of the case 200 may be similar to the operating environment temperature of the stack 410.
이는 드론이 추운 지역에서 기동하는 경우에는 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 높여줄 수 있으며, 드론이 더운 지역에서 기동하는 경우에는 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 낮춰줄 수 있다. This can increase the internal temperature of the case 200 to the operating environment temperature of the stack unit 410 when the drone is started in a cold region, and the case 200 of the case 200 when the drone is started in a hot region. The internal temperature may be lowered to an operating environment temperature of the stack unit 410.
즉 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 조정해 주어, 상기 스택부(410)의 작동효율을 높이게 된다. That is, the internal temperature of the case 200 is adjusted to the operating environment temperature of the stack 410, thereby increasing the operating efficiency of the stack 410.
다시 도 19a를 참고하면, 상기 유동가이드유닛(700)은, 재순환 제어기구(722)를 더 포함할 수 있다. 상기 재순환 제어기구(722)는 상기 재순환유로(720)에 배치되어, 재순환되는 공기의 유량을 제어하도록 구성될 수 있다. Referring back to FIG. 19A, the flow guide unit 700 may further include a recirculation control mechanism 722. The recirculation control mechanism 722 may be disposed in the recirculation flow path 720 and configured to control the flow rate of the recirculated air.
상기 재순환 제어기구(722)는 전자 제어를 통한 슬라이드 방식의 개폐밸브 또는 버터플라이 방식의 개폐밸브일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The recirculation control mechanism 722 may be a slide type on / off valve or a butterfly type on / off valve through electronic control, but is not limited thereto.
사용자는 컨트롤러를 이용하여 상기 재순환 제어기구(722)의 개폐 정도를 조절할 수 있다. The user may adjust the degree of opening and closing of the recirculation control mechanism 722 by using a controller.
만약 외기 온도가 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도와 유사하여 별도로 상기 케이스(200)의 내부 온도 조절이 필요하지 않는 경우, 사용자는 상기 재순환 제어기구(722)를 닫아, 상기 밀폐하우징(710)의 내부에 잔류하는 공기가 모두 상기 공기유출구(230)를 통해 외부로 배출되도록 할 수 있다. If the outside air temperature is similar to the operating environment temperature of the stack unit 410, and the internal temperature control of the case 200 is not necessary, the user may close the recirculation control mechanism 722 to close the recirculating housing 710. All of the air remaining inside the) can be discharged to the outside through the air outlet 230.
이 경우 이하 검토하겠으나, 본 발명의 블라인드(740)는 하방향으로 경사지게 또는 곡률지게 배치되어 있어, 상기 밀폐하우징(710)의 모든 공기가 상기 공기유출구(230)로 배출되는 경우, 비행물체의 양력 조성에 기여를 할 수 있다. In this case, but will be discussed below, the blind 740 of the present invention is disposed to be inclined or curved in a downward direction, when all the air of the closed housing 710 is discharged to the air outlet 230, the lifting force of the flying object Can contribute to the composition.
반대로 외기 온도와 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도 차이가 커서, 상기 케이스(200)의 내부 온도를 신속하게 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도에 맞출 필요가 있는 경우, 사용자는 컨트롤러를 이용하여 상기 재순환 제어기구(722)를 완전히 개방하는 조작을 하면 된다. On the contrary, when the difference between the outside air temperature and the operating environment temperature of the stack unit 410 is large, and it is necessary to quickly adjust the internal temperature of the case 200 to the operating environment temperature of the stack unit 410, the user operates the controller. What is necessary is just to operate the opening of the said recirculation control mechanism 722 completely.
이때 상기 밀폐하우징(710)에서 많은 양의 공기가 상기 케이스(200)로 유도하게 되므로, 상기 케이스(200)의 내부 온도를 신속하게 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도로 조절할 수 있게 된다. In this case, since a large amount of air is guided to the case 200 in the sealed housing 710, the internal temperature of the case 200 can be quickly adjusted to the operating environment temperature of the stack 410.
다시, 도 19a 및 도 19b를 참고하면, 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760)에 배치되고, 유출되는 공기의 흐름 방향을 안내하도록 제공될 수 있다. Again, referring to FIGS. 19A and 19B, the blind 740 may be disposed in the duct 760 of the air outlet 230 and may be provided to guide the flow direction of the outflowing air.
본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 공기 순환 구조는 상기 공기유입구(220)에서 유입된 공기가 상기 케이스(200)의 내부를 순환한 후 상기 공기유출구(230)로 배출될 때, 궁극적으로는 드론의 양력 조성에 기여할 수 있는 흐름을 보이도록 설계될 수 있다. The air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention is ultimately drone when the air introduced from the air inlet 220 is discharged to the air outlet 230 after circulating the inside of the case 200. It can be designed to show a flow that can contribute to the lift composition of.
이를 위해 도 19a를 참고하면, 상기 스택부(410)는 상기 모듈프레임(900)의 스택부 수용부(920)상에서 일정각도(α1) 범위내로 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다. For this purpose, referring to FIG. 19A, the stack part 410 may be disposed to be inclined downward in a predetermined angle α1 on the stack part accommodating part 920 of the module frame 900.
그리고 상기 밀폐하우징(710)도 상기 스택부(410)의 일면상에서 일정각도(α2) 범위내로 하방향으로 경사지게 연결 배치될 수 있다. The sealed housing 710 may also be connected to be inclined downward in a predetermined angle α2 on one surface of the stack 410.
또한 상기 팬부재(730)도 상기 공기유출구(230)상에서 일정각도(α3) 범위내로 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다. In addition, the fan member 730 may also be disposed on the air outlet 230 to be inclined downward in a predetermined angle (α3) range.
그리고 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)에서 배출되는 공기가 하방향으로 유동하도록, 하방향으로 경사지게 또는 곡률지게 배치될 수 있다. In addition, the blind 740 may be disposed to be inclined or curved in a downward direction so that air discharged from the air outlet 230 flows downward.
구체적으로 살펴보면, 상기 모듈프레임(900)의 스택부 수용부(920)는 수직방향(H1)을 기준으로 일정각도(α1) 범위내로 하방향으로 경사진 형태로 제공되며, 상기 스택부(410)는 상기 스택부 수용부(20)에 경사지게 배치된다. Specifically, the stack portion receiving portion 920 of the module frame 900 is provided in a form inclined downward in a predetermined angle (α1) range relative to the vertical direction (H1), the stack portion 410 Is inclined to the stack portion receiving portion 20.
이때 상기 스택부(410)의 경사각도(α1) 범위는 5° ~ 15° 범위내일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 5° 내외의 경사각도가 채택될 수 있다. In this case, the inclination angle α1 of the stack 410 may be in a range of 5 ° to 15 °, and an inclination angle of about 5 ° may be adopted in the embodiment of the present invention.
상기 스택부(410)가 경사지게 배치됨에 따라, 상기 스택부(410)를 통과하여 상기 밀폐하우징(710)의 내부로 유입되는 공기는 하방향으로 흐름이 유도되게 된다. As the stack part 410 is inclined, air flowing through the stack part 410 into the sealed housing 710 is induced to flow downward.
한편, 상기 고정패널(713)의 개구창(713a)은 상기 스택부(410)의 일면과 상기 실링유닛(714)에 의해 밀접되어 있다. 여기서 상기 스택부(410)는 상기 스택부 수용부(920)에 하방향으로 경사지게 배치되어 있으므로, 상기 고정패널(713) 또한 상기 스택부(410)에 대응되는 경사각도(α2)로 하방향으로 경사지게 배치된다. On the other hand, the opening window 713a of the fixing panel 713 is in close contact with one surface of the stack portion 410 by the sealing unit 714. Since the stack part 410 is disposed to be inclined downward in the stack part accommodating part 920, the fixing panel 713 is also downward in the inclined angle α2 corresponding to the stack part 410. It is arranged to be inclined.
이때 상기 밀폐하우징(710)은 상기 고정패널(713)의 개구창(713a) 둘레를 따라 연결되어 있으므로, 기본적으로는 상기 스택부(410)의 경사각도에 대응되는 각도로 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다. 이 경우 상기 밀폐하우징(710)의 경사각도(α2) 범위는 상기 스택부(410)와 동일하게 5° ~ 15° 범위내일 수 있으며, 바람직하게는 5° 내외일 수 있다. In this case, since the sealed housing 710 is connected along the circumference of the opening window 713a of the fixing panel 713, the sealed housing 710 is basically inclined downward at an angle corresponding to the inclination angle of the stack 410. Can be. In this case, the inclination angle α2 of the hermetic housing 710 may be in the range of 5 ° to 15 °, in the same manner as the stack 410, and may be about 5 °.
다만 도면으로 도시하지는 않았으나, 다른 실시예에서는 상기 밀폐하우징(710)은 상기 스택부(410)의 일면상에 일정각도 범위내로 하방향으로 더 경사지게 연결 배치될 수 있다. Although not shown in the drawings, in another embodiment, the sealed housing 710 may be arranged to be further inclined downward in a predetermined angle range on one surface of the stack 410.
이 경우 상기 밀폐하우징(710)의 경사각도(α2) 범위는 상기 스택부(410)의 경사각도 범위보다 크게 형성되게 된다. 일 예로 상기 밀폐하우징(710)의 배치 경사각도는 상기 고정패널(713)의 일면에 대해, 상기 스택부(410)보다 10° ~ 20° 범위내로 더 경사지게 연결 배치될 수 있다. In this case, the inclination angle α2 of the hermetic housing 710 is greater than the inclination angle range of the stack 410. For example, the inclination angle of the sealed housing 710 may be connected to be inclined more in a range of 10 ° to 20 ° than the stack part 410 with respect to one surface of the fixed panel 713.
다음 상기 케이스(200)의 측면부상에서 상기 공기유출구(230)도 기본적으로 하방향을 바라보게 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 팬부재(730)도 상기 공기유출구(230)와 동일하게 하방향을 바라보게 배치될 수 있다. Next, on the side of the case 200, the air outlet 230 may also be arranged to face downward basically. Accordingly, the fan member 730 may also be disposed to face downward in the same manner as the air outlet 230.
여기서 상기 팬부재(730)는 상기 밀폐하우징(710)과 연결되므로, 일 실시예로는 상기 밀폐하우징(710)의 배치 경사각도(α2)에 대응되는 각도로 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다. 이 경우 상기 팬부재(730)의 경사각도(α3) 범위는 상기 밀폐하우징(710)과 동일하게 5° ~ 15° 범위내일 수 있으며, 바람직하게는 5° 내외일 수 있다. Here, since the fan member 730 is connected to the sealed housing 710, in one embodiment, the fan member 730 may be inclined downward at an angle corresponding to the inclination angle α2 of the sealed housing 710. In this case, the inclination angle α3 of the fan member 730 may be in the range of 5 ° to 15 ° in the same manner as the sealed housing 710, and may be about 5 °.
다른 실시예로는 상기 팬부재(730)의 배치 경사각도(α3)는 상기 밀폐하우징(710)의 배치 경사각도(α2)보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 밀폐하우징(710)의 배치 경사각도(α2) 범위를 5° ~ 15° 라고 한다면, 상기 팬부재(730)의 경사각도 범위는 10° ~ 25° 범위내일 수 있다. In another embodiment, the inclination angle α3 of the fan member 730 may be greater than the inclination angle α2 of the sealed housing 710. For example, if the inclination angle α2 range of the hermetic housing 710 is 5 ° to 15 °, the inclination angle range of the fan member 730 may be in the range of 10 ° to 25 °.
또는 상기 팬부재(730)의 배치 경사각도(α3)는 상기 스택부(410) 및 밀폐하우징(710)의 배치 경사각도(α1,α2)보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 스택부(410)의 배치 경사각도(α1) 범위를 5° ~ 15° 라고 하고 상기 스택부(410)보다 더 경사진 밀폐하우징(710)의 경사각도(α2) 범위를 10° ~ 20° 라고 한다면, 상기 팬부재(730)의 경사각도(α3) 범위는 15° ~ 30° 범위내일 수 있다. Alternatively, the inclination angle α3 of the fan member 730 may be greater than the inclination angles α1 and α2 of the stack part 410 and the sealed housing 710. For example, the inclination angle α1 range of the stack portion 410 is 5 ° to 15 °, and the inclination angle α2 range of the sealed housing 710 inclined more than the stack portion 410 is 10 °. If it is ˜20 °, the inclination angle α3 of the fan member 730 may be in a range of 15 ° to 30 °.
상기와 같이, 상기 팬부재(730)의 배치 경사각도를 상기 스택부(410) 및 상기 밀폐하우징(710)의 배치 경사각도보다 크게 구성하는 경우, 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)를 통과하고 상기 공기유출구(230) 방향으로 흐르는 공기는 부드럽게 유동 방향이 하방향으로 유도되는 특징을 지니게 된다. As described above, when the inclination angle of the fan member 730 is larger than the inclination angle of the stack 410 and the sealed housing 710, the stack part 410 and the sealed housing 710. And air passing through the fan member 730 and flowing toward the air outlet 230 has a characteristic that the flow direction is smoothly guided downward.
즉 공기의 흐름 방향에 따라 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도는 점차적으로 더 경사지게 배치되어, 공기가 하방향으로 부드럽게 유동되도록 하는 것이다. That is, the inclination angles of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 are gradually inclined according to the air flow direction, so that the air flows smoothly downward.
한편, 상기 공기유출구(230)상에는 하방향으로 경사지게 또는 곡률지게 형성된 블라인드(740)가 배치되어 있다. On the other hand, the blind 740 is formed to be inclined or curved in the downward direction on the air outlet 230.
본 발명의 연료전지 파워팩(100)이 장착되는 드론에서 프로펠러(213)는 상기 공기유출구(230)의 상부에 배치될 수 있다. 프로펠러(213) 구동방식의 드론의 경우, 프로펠러(213) 회전에 의한 양력 발생으로 드론이 부양하는 것이므로, 상기 블라인드(740)의 경사방향 또는 곡률방향을 하방향으로 설정하면, 상기 공기유출구(230)에서 배출되어 하방향으로 흐르는 공기와 드론의 프로펠러(213)를 통과하여 하방향으로 흐르는 외기 공기의 유동 방향이 일치되어 드론의 양력 조성에 기여를 하게 된다.In the drone on which the fuel cell power pack 100 of the present invention is mounted, the propeller 213 may be disposed above the air outlet 230. In the case of the drone of the propeller 213 driving method, since the drone is supported by the lifting force generated by the propeller 213 rotation, when the inclined direction or the curvature direction of the blind 740 is set downward, the air outlet 230 The discharge direction of the air flows downward from the air flowing downward through the propeller 213 of the drone coincides with the flow direction of the outside air, thereby contributing to the lift composition of the drone.
여기서 상기 블라인드(740)를 통과한 공기가 프로펠러(213) 방식 드론의 양력 조성에 기여하기 위해서는, 상기 블라인드(740)의 경사각도(θ11,θ12)는 수평방향(H2)을 기준으로 하여 하방향으로 5° ~ 80° 사이로 형성될 수 있으며, 예를 들어 경사각도(θ11)는 5° ~ 45° 범위내이고, 경사각도(θ12)는 30° ~ 80° 범위내일 수 있다. 바람직하게는 경사각도(θ11)는 30° 내외이고, 경사각도(θ12)는 60° 내외일 수 있다. Here, in order for the air passing through the blind 740 to contribute to the lift composition of the propeller 213 drone, the inclination angles θ11 and θ12 of the blind 740 are downward based on the horizontal direction H2. The angle of inclination θ11 may be in the range of 5 ° to 45 °, and the inclination angle θ12 may be in the range of 30 ° to 80 °. Preferably, the inclination angle θ11 may be about 30 °, and the inclination angle θ12 may be about 60 °.
도 19b를 참고하여, 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도(α1,α2,α3)와 연계하여 설명하면, 본 발명의 실시예에서는 기본적으로 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도는 5° ~ 15° 범위내일 수 있으며, 바람직하게는 5° 내외일 수 있다. Referring to FIG. 19B, the stack unit 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 will be described in connection with the inclination angles α1, α2, and α3. The inclination angle of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may be in a range of 5 ° to 15 °, and preferably about 5 °.
물론 상기 검토한 바와 같이, 다른 실시예에서는 공기의 흐름 방향에 따라 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도(α1,α2,α3)는 점차적으로 더 경사지게 배치될 수 있다. Of course, as discussed above, in another embodiment, the inclination angles α1, α2, α3 of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may gradually increase according to the air flow direction. It may be arranged obliquely.
이에 따라 상기 스택부(410)를 통과하고 상기 블라인드(740) 방향으로 유동하는 공기는 점차적으로 하방향으로 흐르도록 유도되므로, 공기의 배출 흐름은 부드럽게 양력 조성이 기여하는 방향으로 진행될 수 있다. Accordingly, since the air passing through the stack 410 and flowing in the direction of the blind 740 is gradually induced to flow downward, the discharge flow of air may smoothly proceed in a direction in which lift composition contributes.
여기서 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760)상에 복수개가 배치될 수 있으며, 상기 공기유출구(230)의 상측에서 하측으로 갈수록 상기 복수개의 블라인드(740)의 길이는 축소되게 형성될 수 있다. Here, a plurality of blinds 740 may be disposed on the duct 760 of the air outlet 230, and lengths of the plurality of blinds 740 are reduced from the upper side to the lower side of the air outlet 230. Can be formed.
도 19b를 참고하면, 상기 케이스(200)상에서 상기 공기유출구(230)는 상측에서 하측으로 갈수록 상기 케이스(200)의 내측으로 경사지게 또는 곡률지게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 19B, it can be seen that the air outlet 230 on the case 200 is formed to be inclined or curved toward the inside of the case 200 from the upper side to the lower side.
이때 상기 블라인드(740)의 길이도 상기 공기유출구(230)의 상측에서 하측으로 갈수록 축소되도록 형성되어 있어, 역시 유출되는 공기는 하방향으로 흐르게 된다. At this time, the length of the blind 740 is also formed to be reduced toward the lower side from the upper side of the air outlet 230, the air flowing out also flows downward.
여기서 상기 블라인드(740)의 길이는 일정 비율로 축소되는데, 이는 상기 공기유출구(230)가 상측에서 하측으로 갈수록 줄어드는 비율각도(θ2)에 대응될 수 있다. Here, the length of the blind 740 is reduced at a predetermined ratio, which may correspond to the ratio angle θ2 of which the air outlet 230 decreases from the upper side to the lower side.
상기 블라인드(740)의 길이가 일정 비율로 감소됨에 따라 복수의 열로 배치된 블라인드(740)를 통과하는 공기는 비교적 균일한 유동을 보일 수 있다. As the length of the blind 740 is reduced by a certain ratio, the air passing through the blinds 740 arranged in a plurality of rows may exhibit a relatively uniform flow.
공기는 하방향으로 유동하므로, 상부에 배치된 상부 블라인드(741)보다 하부에 배치된 하부 블라인드(742)의 길이가 더 짧아 하방향 유동에 방해받지 않는다. Since air flows downward, the length of the lower blind 742 disposed below is shorter than that of the upper blind 741 disposed above, so that it is not disturbed by the downward flow.
만약 상기 블라인드(740)의 길이 감소가 일정하지 않고 제각각인 경우, 예를 들어 도 19b에 게시된 것과 다르게, 어느 하나의 하부 블라인드(742)가 그 상부에 배치된 상부 블라인드(741)에 비해 길이가 긴 경우, 상부 블라인드(741)를 통과한 공기가 하방향으로 유동함에 있어, 그 하부에 배치된 하부 블라인드(742)가 장애물 역할을 하게 되며, 하부 블라인드(742)를 따라 배출되는 공기와 혼합되어 상기 공기유출구(230) 주변부에서 난류 유동이 발생될 수 있다. 이는 공기의 배출이 원활하지 않게 하며, 오히려 드론의 기동에 오히려 방해가 될 수 있다. If the length reduction of the blind 740 is not constant and is different, for example, different from that shown in FIG. 19B, any one of the lower blinds 742 is longer than the upper blind 741 disposed thereon. In the case of long, when the air passing through the upper blind 741 flows downward, the lower blind 742 disposed below the lower serves as an obstacle, and mixes with the air discharged along the lower blind 742 Thus, turbulent flow may be generated around the air outlet 230. This makes it difficult to release the air and can rather hinder the maneuvering of the drone.
따라서 상기 블라인드(740)의 길이 감소가 일정 비율로 유지되는 것이 공기의 원활한 하방향 배출 및 양력 조생과 같은 드론의 기동 환경 조성을 위해 바람직할 수 있다. Thus, it may be desirable for the length reduction of the blind 740 to be maintained at a constant rate for creating a drone's maneuvering environment, such as smooth downward discharge of air and lift lift.
즉 상기 블라인드(740)의 하방향 경사각도(θ11,θ12)와 상기 블라인드(740)의 일정 비율각도(θ2)에 따른 길이 변화가 함께 작용하여 유출되는 공기는 하방향으로 강하게 배출될 수 있다. 이와 같은 중첩적인 구성은 양력 조성과 같은 드론의 기동 환경에 기여하게 된다. That is, the air flowing out by the downward slope angles θ11 and θ12 of the blind 740 and the length change according to the predetermined ratio angle θ2 of the blind 740 may be strongly discharged downward. This overlapping configuration contributes to the drone's maneuvering environment, such as lifting lift.
한편, 도 20a 및 도 20b를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 공기 순환 구조의 다른 형태는, 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)상에 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 20A and 20B, in another embodiment of the air circulation structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention, the blind 740 may be disposed to be inclined downward on the air outlet 230. .
그리고 상기 검토한 바와 같이, 본 발명의 연료전지 파워팩(100)이 장착되는 드론에서 프로펠러(213)는 상기 공기유출구(230)의 상부에 배치될 수 있으므로, 상기 블라인드(740)의 경사방향을 하방향으로 설정함에 따라, 상기 공기유출구(230)에서 배출되어 하방향으로 흐르는 공기와 드론의 프로펠러(213)를 통과하여 하방향으로 흐르는 외기 공기의 유동 방향이 일치되어 드론의 양력 조성에 역시 기여를 하게 된다.In addition, as discussed above, the propeller 213 may be disposed above the air outlet 230 in the drone in which the fuel cell power pack 100 of the present invention is mounted, and thus the inclined direction of the blind 740 may be lowered. As set in the direction, the flow direction of the air discharged from the air outlet 230 and flows in the downward direction and the outside air flowing in the downward direction through the propeller 213 of the drone coincides, thus contributing to the lift composition of the drone. Done.
여기서 상기 블라인드(740)를 통과한 공기가 프로펠러(213) 방식 드론의 양력 조성에 기여하기 위해서는, 상기 블라인드(740)의 경사각도(θ3)는 수평방향(H2)을 기준으로 하여 하방향으로 5° ~ 80° 사이로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 경사각도(θ3)는 60° 내외일 수 있다. Here, in order for the air passing through the blind 740 to contribute to the lift composition of the propeller 213 drone, the inclination angle θ3 of the blind 740 is 5 in the downward direction based on the horizontal direction H2. It may be formed between ° ~ 80 °, preferably the inclination angle (θ3) may be around 60 °.
도 20b를 참고하여, 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도(α1,α2,α3)와 연계하여 설명하면, 본 발명의 실시예에서는 기본적으로 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도는 5° ~ 15° 범위내일 수 있으며, 바람직하게는 5° 내외일 수 있다. Referring to FIG. 20B, the stack unit 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 will be described in connection with the inclination angles α1, α2, and α3. The inclination angle of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may be in a range of 5 ° to 15 °, and preferably about 5 °.
물론 상기 검토한 바와 같이, 다른 실시예에서는 공기의 흐름 방향에 따라 상기 스택부(410), 밀폐하우징(710) 및 팬부재(730)의 배치 경사각도(α1,α2,α3)는 점차적으로 더 경사지게 배치될 수 있다. Of course, as discussed above, in another embodiment, the inclination angles α1, α2, α3 of the stack 410, the sealed housing 710, and the fan member 730 may gradually increase according to the air flow direction. It may be arranged obliquely.
이에 따라 본 발명의 다른 형태에서도 상기 스택부(410)를 통과하고 상기 블라인드(740) 방향으로 유동하는 공기는 점차적으로 하방향으로 흐르도록 유도되므로, 공기의 배출 흐름은 부드럽게 양력 조성이 기여하는 방향으로 진행될 수 있다. Accordingly, in another embodiment of the present invention, since the air passing through the stack portion 410 and flowing in the direction of the blind 740 is gradually induced to flow downward, the discharge flow of air smoothly contributes to the lift composition. It can proceed to.
[연료전지 파워팩의 가스공급 구조][Gas Supply Structure of Fuel Cell Power Pack]
도 21은 본 발명인 연료전지 파워팩(100)에서 가스공급 구조를 나타낸 평면도이고, 도 22은 도 21에 게시된 N 부분에 대한 확대도이며, 도 23는 본 발명의 가압유닛(480) 구조에 대한 제1 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 24a은 본 발명의 가압유닛(480) 구조에 대한 제2 실시예의 일 형태를 나타낸 사시도이며, 도 24b는 본 발명의 가압유닛 구조에 대한 제2 실시예의 다른 형태를 나타낸 사시도이고, 도 25은 본 발명의 가스공급유닛(430) 구조에 대한 평단면도이며, 도 26는 도 25에 게시된 H 부분에 대한 확대도이고, 도 27은 본 발명의 유량제어밸브(490)의 배치 구조를 나타낸 단면도이다. FIG. 21 is a plan view showing a gas supply structure in the fuel cell power pack 100 of the present invention, FIG. 22 is an enlarged view of a portion N shown in FIG. 21, and FIG. 23 is a view illustrating a structure of the pressurizing unit 480 of the present invention. 24A is a perspective view showing a first embodiment, and FIG. 24A is a perspective view showing one embodiment of a second embodiment of the structure of the pressure unit 480 of the present invention, and FIG. 24B is another view of the second embodiment with respect to the pressure unit structure of the present invention. 25 is a perspective view showing the form, FIG. 25 is a plan sectional view of the structure of the gas supply unit 430 of the present invention, FIG. 26 is an enlarged view of the portion H shown in FIG. 25, and FIG. 27 is a flow control valve of the present invention. It is sectional drawing which shows the arrangement structure of 490. FIG.
도 23 내지 도 27를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩(100)의 가스공급 구조는 가스공급유닛(430) 및 가압유닛(480)을 포함하여 구성될 수 있다. 23 to 27, the gas supply structure of the fuel cell power pack 100 of the present invention may include a gas supply unit 430 and a pressurizing unit 480.
상기 가스공급유닛(430)은 상기 케이스(200)의 내부로 삽입되는 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)에 연결되어, 상기 케이스(200)의 내부에 배치된 스택부(410)로 가스를 공급하도록, 상기 케이스(200)의 전면부(201)에 배치될 수 있다. The gas supply unit 430 is connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300 inserted into the case 200, the gas to the stack unit 410 disposed inside the case 200. It may be disposed on the front portion 201 of the case 200 to supply.
그리고 상기 가압유닛(480)은 일측부는 상기 케이스(200)의 전면부(201) 내측에 고정되고, 타측부는 상기 가스공급유닛(430)과 연결되며, 상기 가스공급유닛(430)을 상기 레귤레이터 밸브(320) 방향으로 가압하도록 구성될 수 있다. In addition, the pressurizing unit 480 is fixed to one side of the front part 201 of the case 200, the other side is connected to the gas supply unit 430, the gas supply unit 430 the regulator It may be configured to pressurize in the direction of the valve (320).
이러한 상기 가압유닛(480)은 제1 판(481), 제2 판(483), 가압 탄성체(487) 및 가이드 샤프트(488)를 포함하여 구성될 수 있다. The pressing unit 480 may include a first plate 481, a second plate 483, a pressing elastic body 487, and a guide shaft 488.
상기 제1 판(481)은 상기 케이스(200)의 전면부(201) 내측에 고정될 수 있으며, 상기 제2 판(483)은 상기 가스공급유닛(430)에 연결될 수 있다. The first plate 481 may be fixed inside the front part 201 of the case 200, and the second plate 483 may be connected to the gas supply unit 430.
상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)은 경량화를 위해 강화플라스틱, 카본, 티타늄, 알루미늄 등의 재질이 적용될 수 있다. The first plate 481 and the second plate 483 may be made of a material such as reinforced plastic, carbon, titanium, aluminum, etc. to reduce the weight.
또한 상기 제1 판(481) 또는 상기 제2 판(483)에는 무게 저감을 위해 허니콤(honeycomb) 형태의 절삭홈(485)이 가공될 수 있다. In addition, a cutting groove 485 in the form of a honeycomb may be processed in the first plate 481 or the second plate 483 to reduce weight.
상기 가압 탄성체(487)는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 상기 가이드 샤프트(488)는 상기 제1 판(481)에 고정되고 상기 제2 판(483)의 홀을 관통하며 연결되며, 상기 제2 판(483)의 이동을 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 판(483)의 홀에는 상기 가이드 샤프트(488)의 유동이 원활하도록 빔부시(486)가 배치될 수 있다. The pressurized elastic body 487 may be disposed between the first plate 481 and the second plate 483. The guide shaft 488 is fixed to the first plate 481 and is connected to the hole of the second plate 483, and may be configured to support movement of the second plate 483. A beam bush 486 may be disposed in the hole of the second plate 483 so as to smoothly flow the guide shaft 488.
상기 가이드 샤프트(488)는 금속재질일 수 있으며, 이 경우 상기 가이드 샤프트(488)의 원활한 동작을 위해 빔부시(486)상에는 윤활제가 도포될 수 있다. The guide shaft 488 may be made of metal. In this case, lubricant may be applied onto the beam bush 486 for smooth operation of the guide shaft 488.
도 23, 도 25 및 도 26를 참고하면, 본 발명의 가압유닛(480) 구조에 대한 제1 실시예가 게시되어 있다. 제1 실시예에서는 상기 제1 판(481)에는 제1 돌기부(482)가 형성되고, 상기 제2 판(483)에는 제2 돌기부(484)가 형성되며, 상기 가압 탄성체(487)는 상기 제1 돌기부(482)와 상기 제2 돌기부(484) 사이에 끼움 배치될 수 있다. 이 경우 상기 가압 탄성체(487)는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483) 사이에 하나만이 배치되게 된다. 23, 25 and 26, a first embodiment of the structure of the pressure unit 480 of the present invention is posted. In the first embodiment, a first protrusion 482 is formed on the first plate 481, a second protrusion 484 is formed on the second plate 483, and the pressure elastic body 487 is formed in the first plate 481. The first protrusion 482 and the second protrusion 484 may be interposed therebetween. In this case, only one pressurized elastic body 487 is disposed between the first plate 481 and the second plate 483.
도 24a를 참고하면, 본 발명의 가압유닛(480) 구조에 대한 제2 실시예의 일 형태가 게시되어 있다. 제2 실시예의 일 형태에서는 상기 가압 탄성체(487)가 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483) 사이에서 상기 가이드 샤프트(488)상에 배치될 수 있다. 본 발명에서는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)은 삼각 형상으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)의 각 모서리에 배치된 3개의 가이드 샤프트(488)상에 상기 가압 탄성체(487)가 각각 배치될 수 있다. Referring to FIG. 24A, one form of the second embodiment of the structure of the pressurizing unit 480 of the present invention is posted. In one embodiment of the second embodiment, the pressure elastic body 487 may be disposed on the guide shaft 488 between the first plate 481 and the second plate 483. In the present invention, the first plate 481 and the second plate 483 may be configured in a triangular shape, and thus are disposed at each corner of the first plate 481 and the second plate 483. The pressing elastic bodies 487 may be disposed on the three guide shafts 488, respectively.
도 24b를 참고하면, 본 발명의 가압유닛(480) 구조에 대한 제2 실시예의 다른 형태가 게시되어 있다. 제2 실시예의 다른 형태에서는 상기 제1,2 판(481,483)이 무게 균형을 고려하여 사각 형상으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)의 각 모서리에 배치된 4개의 가이드 샤프트(488)상에 상기 가압 탄성체(487)가 각각 배치될 수 있다. 이 경우 가압력은 보다 향상될 수 있다. Referring to Figure 24b, there is posted another form of the second embodiment of the structure of the pressing unit 480 of the present invention. In another embodiment of the second embodiment, the first and second plates 481 and 483 may be formed in a square shape in consideration of the weight balance. In addition, the pressing elastic bodies 487 may be disposed on four guide shafts 488 disposed at each corner of the first plate 481 and the second plate 483. In this case, the pressing force can be further improved.
다음 상기 가이드 샤프트(488)의 단부에는 상기 가이드 샤프트(488)에서 상기 제2판이 이탈하지 않도록 스토퍼(489)가 배치될 수 있다. 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)가 상기 가스공급유닛(430)에서 분리될 때, 상기 가압 탄성체(487)의 탄성력에 의해 상기 제2 판(483)은 밀려나게 되는데, 이때 상기 제2 판(483)이 상기 스토퍼(489)에 걸리면서 이탈이 방지되게 된다. Next, a stopper 489 may be disposed at an end portion of the guide shaft 488 so that the second plate is not separated from the guide shaft 488. When the regulator valve 320 of the gas tank 300 is separated from the gas supply unit 430, the second plate 483 is pushed out by the elastic force of the pressure elastic body 487, wherein the second plate 483 is pushed out. As the second plate 483 is caught by the stopper 489, separation is prevented.
한편, 도 22를 참고하면, 본 발명의 실시예에서 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)은 다각판 형상으로 이뤄질 수 있고, 상기 가이드 샤프트(488)는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)의 각 모서리에 복수개가 배치되되, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 무게 중심이 위치하도록 구성될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 22, in the embodiment of the present invention, the first plate 481 and the second plate 483 may be formed in a polygonal plate shape, and the guide shaft 488 may include the first plate ( 481 and a plurality of corners of the second plate 483 may be disposed, and the center of gravity may be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200.
본 발명에서 상기 스택부(410), 상기 가스탱크(300) 및 상기 보조전원부(500)는 전반적으로 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 무게 균형을 이루며 배치되어 있다. In the present invention, the stack 410, the gas tank 300, and the auxiliary power supply 500 are generally disposed in a weight balance with respect to the center line P in the first direction V1.
따라서 상기 가압유닛(480)도 역시 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 양측이 대칭되도록 구성되어, 연료전지 파워팩(100)의 무게 균형을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. Therefore, the pressurizing unit 480 is also configured to be symmetrical on both sides of the center line P of the first direction V1, and is preferably arranged to achieve a weight balance of the fuel cell power pack 100.
구체적으로 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여, 양측으로 상기 제1 판(481) 및 상기 제2 판(483)이 대칭되는 형상으로 이뤄지고, 상기 가이드 샤프트(488)는 대칭되는 개수로 배치될 수 있다.Specifically, the first plate 481 and the second plate 483 are formed to be symmetrical to both sides with respect to the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the guide shaft 488 may be arranged in a symmetrical number.
본 발명의 실시예에서는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)은 삼각판 형상으로 이뤄져 있으며, 상기 가이드 샤프트(488)는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)의 각 모서리에 3개가 배치되되, 무게 균형을 위해 상기 3개의 가이드 샤프트(488) 중 어느 하나의 가이드 샤프트(488)는 상기 케이스(200)의 제1 방향 중심선상에 위치하고, 다른 두 개의 가이드 샤프트(488)는 상기 케이스(200)의 제1 방향 중심선을 기준으로 양측에 대칭되는 위치에 배치되어 있다.In an embodiment of the present invention, the first plate 481 and the second plate 483 have a triangular plate shape, and the guide shaft 488 has the first plate 481 and the second plate 483. Three are disposed at each corner of the), one of the three guide shafts 488 for the weight balance is located on the center line of the first direction of the case 200, the other two guides The shaft 488 is disposed at positions symmetrical to both sides with respect to the first direction centerline of the case 200.
도면으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)은 원판 형상으로 이뤄지고, 상기 가이드 샤프트(488)는 상기 제1 판(481)과 상기 제2 판(483)의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 복수개가 배치되되, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 무게 중심이 위치하도록 구성될 수 있다. Although not shown in the drawings, in another embodiment of the present invention, the first plate 481 and the second plate 483 may have a disc shape, and the guide shaft 488 may be formed of the first plate 481. A plurality of pieces may be disposed along the circumference of the second plate 483 at predetermined intervals, and the center of gravity may be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200.
이 경우 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 상기 제1 판(481) 및 상기 제2 판(483)의 중심이 위치하고, 상기 가이드 샤프트(488)는 상기 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 양측에 대칭되는 개수로 배치될 수 있다. In this case, the centers of the first plate 481 and the second plate 483 are positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the guide shaft 488 is located on the first line. It may be arranged in a number symmetrical to both sides with respect to the center line (P) in the direction (V1).
상기와 같은 구조에 의해 본 발명의 가압유닛(480)은 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)가 가스공급유닛(430)에 삽입될 때, 가스공급유닛(430)을 레귤레이터 밸브(320) 방향으로의 가압하여, 레귤레이터 밸브(320)와 가스공급유닛(430)이 단단히 밀착 결합되도록 할 수 있다. By the structure as described above, the pressurizing unit 480 of the present invention, when the regulator valve 320 of the gas tank 300 is inserted into the gas supply unit 430, the gas supply unit 430 to the regulator valve 320 By pressing in the direction, the regulator valve 320 and the gas supply unit 430 may be tightly coupled.
이는 가스의 공급 과정에서 레귤레이터 밸브(320)와 가스공급유닛(430)의 이탈을 방지하여 가스의 누설을 차단하는데 도움을 주게 된다. This prevents the departure of the regulator valve 320 and the gas supply unit 430 in the supply process of the gas to help block the leakage of the gas.
또한 상기 검토한 바와 같이, 가스탱크(300)는 가스탱크 장탈착부(210)에 고정부재(250)로 고정되어 있다. 사용자가 가스탱크(300)를 교체하고자 할 때, 고정부재(250)를 해제하면, 가압 탄성체(487)의 반발 가압력에 의해 가스탱크(300)는 가스탱크 장탈착부(210)에서 외부로 밀려나게 되어 있어, 사용자는 고정부재(250)를 해제하는 간단한 작업만으로, 가스탱크(300)를 용이하고 신속하게 교체할 수 있다. In addition, as discussed above, the gas tank 300 is fixed to the gas tank mounting / detachable portion 210 by the fixing member 250. When the user wants to replace the gas tank 300, when the fixing member 250 is released, the gas tank 300 is pushed outward from the gas tank mounting / detachable part 210 by the repulsive pressing force of the pressure elastic body 487. The user can easily and quickly replace the gas tank 300 by only a simple operation of releasing the fixing member 250.
다음 도 22, 도 25 및 도 26를 참고하면, 상기 가스공급유닛(430)은, 상기 케이스(200)의 내부로 삽입되는 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)에 연결되어, 상기 케이스(200)의 내부에 배치된 스택부(410)로 가스를 공급하도록, 상기 케이스(200)의 전면부(201)에 배치될 수 있다. Next, referring to FIGS. 22, 25 and 26, the gas supply unit 430 is connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300 inserted into the case 200, and the case ( It may be disposed on the front portion 201 of the case 200 to supply gas to the stack portion 410 disposed inside the 200.
이러한 상기 가스공급유닛(430)은 매니폴드블록(450) 및 가스공급관(440)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 매니폴드블록(450)은 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)에 연결되는 부분일 수 있으며, 상기 가스공급관(440)은 상기 매니폴드블록(450)과 상기 스택부(410) 사이에 연결되어 배치되는 부분일 수 있다. The gas supply unit 430 may include a manifold block 450 and a gas supply pipe 440. The manifold block 450 may be a portion connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300, and the gas supply pipe 440 is between the manifold block 450 and the stack 410. It may be a portion that is connected to the arrangement.
여기서 상기 매니폴드블록(450)은 무게 균형을 위해 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 위치할 수 있다. 즉 상기 매니폴드블록(450)은 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로하여 양측이 대칭되는 형상으로 이뤄질 수 있다. Here, the manifold block 450 may be located on the center line P of the first direction V1 of the case 200 to balance the weight. That is, the manifold block 450 may be formed in a symmetrical shape on both sides of the center line P in the first direction V1.
또한 상기 검토한 바와 같이, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 상기 가스탱크(300)가 배치되고, 상기 케이스(200)의 내부에는 상기 가스탱크(300)의 양측으로 대칭되는 위치에 상기 스택부(410)가 복수개로 배치될 수 있다.In addition, as discussed above, the gas tank 300 is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case 200, and the gas tank 300 is disposed inside the case 200. A plurality of stack portions 410 may be disposed at positions symmetric to both sides.
이때 상기 가스공급관(440)은 상기 복수개의 스택부(410)에 대응되는 개수로 상기 매니폴드블록(450)에서 분기되되, 상기 복수개의 가스공급관(440)은 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여 상기 케이스(200)의 양측에서 서로 대칭되는 형상 또는 위치에 배치될 수 있다. At this time, the gas supply pipe 440 is branched from the manifold block 450 by the number corresponding to the plurality of stacks 410, the plurality of gas supply pipe 440 is the center line (P1) in the first direction (V1) It may be arranged in a shape or position symmetrical to each other on both sides of the case 200 with respect to).
여기서 상기 가스공급관(440)은 상기 스택부(410)의 상측에 연결될 수 있다. 이는 상기 스택부(410)의 상측에서 하측으로 가스가 공급되어 하방향으로 확산되며 전기화학반응이 일어나도록 하기 위함이다. The gas supply pipe 440 may be connected to the upper side of the stack 410. This is to allow gas to be supplied from the upper side to the lower side of the stack 410 to be diffused downward and to cause an electrochemical reaction.
산소와 수소의 전기화학반응시 부산물로 응축수가 발생하는데, 응축수는 중력에 의해 하방향으로 떨어지게 된다. Condensate is generated as a by-product during the electrochemical reaction of oxygen and hydrogen, and the condensate drops downward due to gravity.
만약 상기 스택부(410)의 중간측이나 하측에 상기 가스공급관(440)이 연결되는 경우, 응축수의 낙하로 인해 가스의 확산에 방해가 될 수 있으므로, 이를 방지하기 위함이다. If the gas supply pipe 440 is connected to the middle side or the bottom side of the stack 410, the fall of the condensed water may interfere with the diffusion of the gas, to prevent this.
한편, 상기 레귤레이터 밸브(320)는 가스탱크(300)의 유출구에 연결되고, 가스탱크(300)로부터 유출되는 가스를 상기 매니폴드블록(450)의 매니폴드유로(456)으로 감압되어 공급되도록 제공될 수 있다. 상기 가스탱크(300)에서는 수소가스를 토출될 수 있다. On the other hand, the regulator valve 320 is connected to the outlet of the gas tank 300, and provides a gas to be supplied to the manifold flow path 456 of the manifold block 450 of the gas flowing out from the gas tank 300 Can be. Hydrogen gas may be discharged from the gas tank 300.
이러한 상기 레귤레이터 밸브(320)는 커넥터부(325) 및 개폐부(330)를 포함하여 구성될 수 있다. The regulator valve 320 may include a connector 325 and the opening and closing portion 330.
상기 커넥터부(325)는 상기 가스탱크(300)의 유출구에 연결될 수 있다. 이때 상기 가스탱크(300)의 유출구에 볼트/나사 체결 구조로 연결될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The connector 325 may be connected to the outlet of the gas tank 300. In this case, the outlet of the gas tank 300 may be connected to the bolt / screw fastening structure, but is not necessarily limited thereto.
도 22, 도 23, 도 25 및 도 26를 참고하면, 상기 커넥터부(325)에는 감압부(323), 가스충전부(321), 압력센서(322) 및 온도반응형 압력 배출부(324)가 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 22, 23, 25, and 26, the connector 325 includes a pressure reducing unit 323, a gas filling unit 321, a pressure sensor 322, and a temperature response pressure discharge unit 324. Can be arranged.
상기 감압부(323)는 상기 가스탱크(300)의 유출구에서 유출되는 가스의 감압 정도를 조절하도록 제공될 수 있다. The decompression unit 323 may be provided to adjust the degree of decompression of the gas flowing out of the outlet of the gas tank 300.
상기 가스충전부(321)는 상기 가스탱크(300)에 가스를 충전하기 위해 밸브 형태로 제공될 수 있다. 사용자는 상기 가스탱크(300)를 분리하지 않고, 상기 케이스(200)의 리드(204)를 개방하여, 외부의 가스공급장치와 상기 가스충전부(321)를 호스로 연결하여 간단히 가스를 충전할 수 있다. The gas filling unit 321 may be provided in the form of a valve to fill the gas in the gas tank 300. The user can simply charge the gas by opening the lid 204 of the case 200 without disconnecting the gas tank 300, by connecting an external gas supply device and the gas filling unit 321 with a hose. have.
상기 압력센서(322)는 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력을 측정하도록 제공될 수 있다. 작동 환경에 따라 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력은 변화될 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력이 한계치에 도달하여 폭발하는 문제가 발생할 수 있다. The pressure sensor 322 may be provided to measure the internal gas pressure of the gas tank 300. The internal gas pressure of the gas tank 300 may vary according to an operating environment, and in some cases, the internal gas pressure of the gas tank 300 may reach a limit and may explode.
예컨대, 더운 지역에서 운용되는 드론은 고온에 노출된 상태에서 기동할 수 있으며, 이 경우 고온에 의해 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력이 상승할 수 있다. 이때 상기 압력센서(322)는 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력을 측정하고 그 정보를 사용자에게 송출하게 된다. For example, a drone operating in a hot area may be started when exposed to high temperature, in which case the internal gas pressure of the gas tank 300 may increase due to the high temperature. At this time, the pressure sensor 322 measures the internal gas pressure of the gas tank 300 and transmits the information to the user.
상기 온도반응형 압력 배출부(324)는 상기 가스탱크(300)의 내부 가스온도에 반응하여 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력을 자동적으로 배출하도록 제공될 수 있다. 이는 상기 가스탱크(300)가 고온 환경에 노출되어 상기 가스탱크(300)의 내부 가스온도가 상승함에 따라 상기 가스탱크(300)의 내부 가스압력이 한계치에 도달한 경우, 가스를 자동적으로 배출하여 상기 가스탱크(300)의 폭발 사고를 미연에 방지하게 된다. The temperature reactive pressure discharge part 324 may be provided to automatically discharge the internal gas pressure of the gas tank 300 in response to the internal gas temperature of the gas tank 300. When the gas tank 300 is exposed to a high temperature environment and the internal gas pressure of the gas tank 300 rises as the internal gas temperature of the gas tank 300 rises, the gas is automatically discharged. It is possible to prevent the explosion of the gas tank 300 in advance.
다음 도 25 및 도 26를 참고하면, 상기 개폐부(330)는 일단부는 상기 커넥터부(325)에 연결되고, 타단부는 상기 매니폴드블록(450)의 삽입공간(452)에 삽입되며 가스의 유동을 개폐하도록 제공될 수 있다. Next, referring to FIGS. 25 and 26, one end of the opening and closing part 330 is connected to the connector part 325, and the other end is inserted into the insertion space 452 of the manifold block 450 and the flow of gas. It may be provided to open and close.
이러한 상기 개폐부(330)는 내부유로(332) 및 분산유로(333)가 형성된 밸브바디(334), 밸브 탄성체(337) 및 개폐바(336)를 포함하여 구성될 수 있다. The opening and closing portion 330 may include a valve body 334, the valve elastic body 337 and the opening and closing bar 336, the inner flow passage 332 and the dispersion flow passage 333 is formed.
상기 밸브바디(334)는 대체로 원통형상으로 구현될 수 있으며, 상기 매니폴드블록(450) 내부에 형성된 삽입공간(452)에 삽입될 수 있다. 상기 밸브바디(334)의 일측은 상기 커넥터부(325)에 연결될 수 있으며, 타측은 중앙부가 매니폴드블록(450) 방향으로 돌출된 밸브돌출부(335)가 형성될 수 있다.The valve body 334 may be substantially cylindrical in shape, and may be inserted into an insertion space 452 formed in the manifold block 450. One side of the valve body 334 may be connected to the connector portion 325, the other side may be formed with a valve protrusion 335 protruding toward the manifold block 450 in the center portion.
상기 밸브돌출부(335)는 원통형상으로 구성될 수 있다. 상기 밸브돌출부(335)의 직경은 상기 커넥터부(325)에 연결된 상기 밸브바디(334)의 직경보다 작게 마련될 수 있다. The valve protrusion 335 may have a cylindrical shape. The diameter of the valve protrusion 335 may be smaller than the diameter of the valve body 334 connected to the connector 325.
상기 내부유로(332)는 상기 커넥터부(325)에 연결되며, 상기 밸브바디(334)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 내부유로(332)는 상기 커넥터부(325)에서 상기 감압부(323)의 설정된 압력만큼 감압된 수소가스가 흐르는 유로일 수 있다.The internal passage 332 is connected to the connector portion 325 and may be disposed in the valve body 334. The internal flow path 332 may be a flow path through which hydrogen gas reduced in pressure by the set pressure of the decompression unit 323 in the connector unit 325 flows.
상기 내부유로(332)는 상기 밸브바디(334)의 타측 부위에서 반경방향으로 확장된 개폐공간(331)을 포함한다.The inner passage 332 includes an opening and closing space 331 extending radially from the other side of the valve body 334.
그리고 상기 분산유로(333)는 상기 밸브바디(334)의 상기 밸브돌출부(335)의 내부에 상기 내부유로(332)와 연통되며 형성될 수 있다. The dispersion passage 333 may be formed in communication with the internal passage 332 in the valve protrusion 335 of the valve body 334.
상기 분산유로(333)는 상기 밸브돌출부(335)의 내부에 반경방향으로 형성되어 가스가 반경방향으로 분산되도록 구현될 수 있다. 상기 분산유로(333)는 상기 밸브돌출부(335)의 원주방향을 따라 복수개가 형성될 수 있다. The dispersion flow path 333 may be formed in the radial direction inside the valve protrusion 335 so that the gas may be dispersed in the radial direction. A plurality of dispersion passages 333 may be formed along the circumferential direction of the valve protrusion 335.
상기 분산유로(333)에서 유출된 수소가스는 후술할, 상기 매니폴드블록(450)의 매니폴드유로(456)로 유입되고, 가스공급관(440)을 통해 각각의 스택부(410)로 공급된다. Hydrogen gas flowing out of the dispersion passage 333 is introduced into the manifold passage 456 of the manifold block 450, which will be described later, and is supplied to each stack unit 410 through the gas supply pipe 440. .
상기 밸브 탄성체(337)는 상기 개폐공간(331)에 배치될 수 있다. 본 발명에 적용되는 상기 밸브 탄성체(337)는 코일스프링 또는 판스프링일 수 있다. The valve elastic body 337 may be disposed in the open / close space 331. The valve elastic body 337 applied to the present invention may be a coil spring or a leaf spring.
상기 밸브 탄성체(337)는 상기 개폐바(336)에 탄성력을 제공하여, 상기 개폐바(336)가 상기 매니폴드블록(450)의 누름부(460) 방향으로 가압되도록 한다.The valve elastic body 337 provides an elastic force to the opening / closing bar 336 so that the opening / closing bar 336 is pressed toward the pressing part 460 of the manifold block 450.
이러한 상기 개폐바(336)의 일단부(336a)는 상기 밸브 탄성체(337)에 의해 지지되며 상기 내부유로(332)의 개폐공간(331)에 배치될 수 있다.One end 336a of the opening / closing bar 336 is supported by the valve elastic body 337 and may be disposed in the opening / closing space 331 of the inner passage 332.
상기 개폐바(336)의 타단부(336b)는 상기 밸브돌출부(335)에 형성된 관통홀(335a)에 배치되고, 상기 매니폴드블록(450)의 누름부(460) 방향으로 돌출된 형태로 배치될 수 있다. The other end 336b of the opening / closing bar 336 is disposed in the through hole 335a formed in the valve protrusion 335, and is disposed in the form of protruding toward the pressing part 460 of the manifold block 450. Can be.
다음 상기 매니폴드블록(450)은 상기 레귤레이터 밸브(320)와 스택부(410)간에 연결되고, 상기 레귤레이터 밸브(320)를 통해 토출되는 가스를 스택부(410)로 유입되도록 제공될 수 있다. Next, the manifold block 450 may be connected between the regulator valve 320 and the stack unit 410, and may be provided to flow gas discharged through the regulator valve 320 into the stack unit 410.
이러한 상기 매니폴드블록(450)은 바디부(451), 링크부(455) 및 누름부(460)를 포함하여 구성될 수 있다. The manifold block 450 may include a body part 451, a link part 455, and a pressing part 460.
상기 바디부(451)는 전반적으로 원통 형상일 수 있으며, 일측부에는 상기 레귤레이터 밸브(320)에 대응되는 형상으로 삽입공간(452)가 형성될 수 있다. The body 451 may have a generally cylindrical shape, and an insertion space 452 may be formed at one side thereof in a shape corresponding to the regulator valve 320.
상기 삽입공간(452)는 상기 삽입공간(452)의 중앙선 방향에 위치하여 상기 밸브바디(334)의 상기 밸브돌출부(335)가 수용되는 밸브돌출부 수용홀(453)을 포함할 수 있다. The insertion space 452 may include a valve protrusion accommodating hole 453 in which the valve protrusion 335 of the valve body 334 is accommodated in the direction of the center line of the insertion space 452.
상기 삽입공간(452) 및 밸브돌출부 수용홀(453)에는 상기 밸브바디(334) 및 밸브돌출부(335)가 삽입될 수 있다. 상기 삽입공간(452) 및 상기 밸브돌출부 수용홀(453)은, 각각 상기 밸브바디(334) 및 상기 밸브돌출부(335)가 수용 가능하도록 그에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.The valve body 334 and the valve protrusion 335 may be inserted into the insertion space 452 and the valve protrusion receiving hole 453. The insertion space 452 and the valve protrusion receiving hole 453 may be formed in a shape corresponding thereto to accommodate the valve body 334 and the valve protrusion 335, respectively.
상기 링크부(455)는 상기 바디부(451)의 타측부에 배치된다. 상기 링크부(455)에는 상기 삽입공간(452)에 삽입된 상기 레귤레이터 밸브(320)에서 토출되는 가스가 상기 스택부(410)로 유입되도록 형성된 매니폴드유로(456)가 배치될 수 있다. The link part 455 is disposed at the other side of the body part 451. The link part 455 may be provided with a manifold flow path 456 formed so that the gas discharged from the regulator valve 320 inserted into the insertion space 452 flows into the stack part 410.
여기서 상기 매니폴드유로(456)는 수소가스를 공급하고자 하는 스택부(410)의 개수에 대응하여 상기 링크부(455)상에 복수개가 형성될 수 있다. Here, a plurality of manifold flow passages 456 may be formed on the link portion 455 corresponding to the number of stack portions 410 to supply hydrogen gas.
다음, 상기 누름부(460)는 상기 바디부(451) 내부에서 상기 개폐바(336)의 타단부(336b)와 접촉하여 상기 개폐바(336)가 눌릴 수 있도록 배치될 수 있다. Next, the pressing part 460 may be disposed in contact with the other end 336b of the opening / closing bar 336 in the body 451 so that the opening / closing bar 336 may be pressed.
상기 누름부(460)는 상기 개폐바(336)의 상기 타단부(336b)의 일부가 수용 가능한 홈(groove)형태로 구현될 수 있다. The pressing part 460 may be implemented in a groove shape in which a part of the other end 336b of the opening and closing bar 336 is accommodated.
도면으로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 누름부(460)의 다른 형태는 돌기 형상일 수 있다. Although not shown in the drawings, in another embodiment of the present invention, the pressing portion 460 may have a protrusion shape.
이 경우 상기 개폐바(336)의 타단부(336b)는 상기 관통홀(335a)의 내부에 위치하게 되며, 상기 밸브돌출부(335)가 상기 바디부(451)의 삽입공간(452)로 완전히 삽입될 때, 상기 누름부(460)의 돌기 형상이 상기 관통홀(335a)의 내부로 삽입되며 상기 개폐바(336)의 타단부(336b)를 밀게 된다. In this case, the other end portion 336b of the opening and closing bar 336 is positioned inside the through hole 335a, and the valve protrusion 335 is completely inserted into the insertion space 452 of the body portion 451. In this case, the protrusion shape of the pressing portion 460 is inserted into the through hole 335a and pushes the other end portion 336b of the opening / closing bar 336.
이에 따라 상기 개폐바(336)의 일단부(336a)가 상기 개폐공간(331)의 접촉면에서 이탈되며, 상기 내부유로(332)와 상기 분산유로(333)를 개방하게 된다. Accordingly, one end 336a of the opening / closing bar 336 is separated from the contact surface of the opening / closing space 331 to open the inner passage 332 and the dispersion passage 333.
이상에서는, 레귤레이터 밸브(320)의 일부인 개폐부(330)가 상기 매니폴드블록(450) 내부(정확하게는 삽입공간(452))으로 삽입되는 것으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 경우에 따라 매니폴드블록(450)을 레귤레이터 밸브(320) 내부에 삽입하는 형태로 변경할 수도 있다. In the above description, the opening and closing portion 330 which is a part of the regulator valve 320 is described and illustrated as being inserted into the manifold block 450 (exactly, the insertion space 452), but in another embodiment of the present invention, Accordingly, the manifold block 450 may be changed to be inserted into the regulator valve 320.
다음으로 본 발명의 실시예에서는 상기 삽입공간(452)의 내면과 상기 밸브바디(334)의 외면 사이에서 가스의 누설을 방지하도록, 상기 밸브바디(334)의 외면에 배치되는 제1 실링(471)을 포함할 수 있다. Next, in the embodiment of the present invention, the first seal 471 disposed on the outer surface of the valve body 334 to prevent leakage of gas between the inner surface of the insertion space 452 and the outer surface of the valve body 334. ) May be included.
그리고 상기 밸브돌출부(335)와 상기 매니폴드블록(450)의 밸브돌출부 수용홀(453)간의 삽입 결합면 사이에서의 가스 누설이 차단되도록, 상기 밸브돌출부(335)의 외면에 배치되는 제2 실링(473)을 더 포함할 수 있다. And a second sealing disposed on an outer surface of the valve protrusion 335 so that gas leakage between the valve engagement portion 335 and the insertion engagement surface between the valve protrusion receiving hole 453 of the manifold block 450 is blocked. 473 may be further included.
상기 제1,2 실링(471,473)은 O-링일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The first and second seals 471 and 473 may be O-rings, but are not necessarily limited thereto.
여기서, 상기 제1,2 실링(471,473) 중 적어도 어느 하나는 탄성력을 갖는 재질로 구현될 수 있다. 일례로서, 상기 제1,2실링은 고무, 연성 플라스틱 등의 재질로 구현될 수 있다. Here, at least one of the first and second seals 471 and 473 may be formed of a material having an elastic force. As an example, the first and second seals may be made of a material such as rubber or soft plastic.
또한 상기 제1 실링(471)은 상기 밸브바디(334)의 외주면과 상기 매니폴드블록(450)의 상기 삽입공간(452)의 내주면 사이에 압착되어 상기 밸브바디(334)와 상기 매니폴드블록(450)을 압착 결합시킨다. In addition, the first sealing 471 is compressed between the outer circumferential surface of the valve body 334 and the inner circumferential surface of the insertion space 452 of the manifold block 450 to the valve body 334 and the manifold block ( 450) is press-bonded.
상기 제2 실링(473)은 상기 밸브바디(334)의 상기 밸브돌출부(335) 외주면과 상기 매니폴드블록(450)의 상기 밸브돌출부 수용홀(453)의 내주면 사이에 압착되어 상기 밸브바디(334)의 상기 밸브돌출부(335)와 상기 매니폴드블록(450)을 압착 결합시킨다. The second sealing 473 is compressed between the outer peripheral surface of the valve protrusion 335 of the valve body 334 and the inner peripheral surface of the valve protrusion receiving hole 453 of the manifold block 450 to seal the valve body 334. The valve projection 335 and the manifold block 450 of the compression bonding.
즉, 상기 밸브바디(334)와 상기 매니폴드블록(450)은 상기 제1,2 실링(471,473)에 의해 가스 누설을 방지하는 실링력 향상과 함께 압착력이 인가되어 서로 결합을 유지하는데 기여할 수 있다. That is, the valve body 334 and the manifold block 450 may contribute to maintaining the coupling by applying a pressing force along with an improvement in sealing force to prevent gas leakage by the first and second seals 471 and 473. .
한편, 도 27를 참고하면, 본 발명에서는 상기 레귤레이터 밸브(320)에서 상기 매니폴드유로(456)로 토출되는 가스의 유량을 제어하도록, 상기 매니폴드유로(456)에 배치되는 유량제어밸브(490)를 포함할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 27, in the present invention, a flow control valve 490 disposed in the manifold channel 456 to control the flow rate of the gas discharged from the regulator valve 320 to the manifold channel 456. ) May be included.
상기 유량제어밸브(490)는 솔레노이드 밸브와 같은 전자제어밸브일 수 있으며, 사용자는 전원 제어를 통해 상기 스택부(410)로 공급되는 가스의 유량을 상기 매니폴드유로(456)상에서 상기 유량제어밸브(490)를 통해 조절할 수 있다.The flow control valve 490 may be an electronic control valve such as a solenoid valve, and the user may control the flow rate of the gas supplied to the stack 410 through power control on the manifold flow passage 456. 490 can be adjusted.
본 발명의 실시예에서 상기 매니폴드블록(450)의 중앙부에는 상기 밸브돌출부(335)가 삽입된 중앙홀(457)이 형성될 수 있다. 상기 밸브돌출부(335)의 관통홀(335a)에서 분출되는 가스는 상기 밸브돌출부(335)의 둘레를 따라 배치된 복수개의 분산유로(333)를 통과하여 상기 중앙홀(457)로 분출되고, 상기 중앙홀(457)로 유입된 가스는 분기홀(458)을 통과하여 각각 매니폴드유로(456)로 분산된다. In the exemplary embodiment of the present invention, a central hole 457 into which the valve protrusion 335 is inserted may be formed at the central portion of the manifold block 450. The gas ejected from the through hole 335a of the valve protrusion 335 passes through the plurality of distribution passages 333 disposed along the circumference of the valve protrusion 335, and is ejected to the central hole 457. Gas introduced into the central hole 457 is dispersed through the branch hole 458 to the manifold flow path 456, respectively.
이때 상기 유량제어밸브(490)는 밸브하우징(491), 고정자(492), 회전자(493) 및 개폐피스(494)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 밸브하우징(491)은 상기 매니폴드블록(450)의 하측에 연결되어 배치될 수 있으며, 상기 밸브하우징(491)의 내부에는 고정자(492)가 배치되고, 고정자(492)의 중앙측에는 회전자(493)가 배치될 수 있다. 그리고 회전자(493)의 단부에는 개폐피스(494)가 장착될 수 있다. In this case, the flow control valve 490 may include a valve housing 491, a stator 492, a rotor 493, and an opening / closing piece 494. The valve housing 491 may be connected to the lower side of the manifold block 450. A stator 492 may be disposed inside the valve housing 491, and a rotor may be disposed at the center of the stator 492. 493 may be disposed. An opening and closing piece 494 may be mounted at an end of the rotor 493.
본 발명에서 상기 유량제어밸브(490)은 기본 항시 밀폐상태로 있는 노멀클로즈(normal close) 방식의 밸브일 수 있다. 이 경우 사용자가 전원을 인가하면 밸브가 개방되게 된다. In the present invention, the flow control valve 490 may be a valve of a normal close type which is normally closed at all times. In this case, the valve is opened when the user applies power.
즉 개폐피스(494)는 기본적으로 분기홀(458)에 삽입되어 있는 상태에서, 사용자가 전원을 인가하면 전자기 반응으로 상기 회전자(493)가 상기 분기홀(458) 반대 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 상기 회전자(493)의 단부에 장착된 상기 개폐피스(494)가 상기 분기홀(458)에서 배출되어 상기 분기홀(458)의 개폐를 조절하게 된다. That is, the opening and closing piece 494 is basically inserted into the branch hole 458. When the user applies power, the rotor 493 moves in the opposite direction to the branch hole 458 by an electromagnetic reaction. Accordingly, the opening and closing piece 494 mounted at the end of the rotor 493 is discharged from the branch hole 458 to control the opening and closing of the branch hole 458.
만약 사용자가 연료전지 파워팩의 사용을 중단하고자 전원을 끄면, 회전자(493)은 다시 분기홀(458) 방향으로 이동하고, 개폐피스(494)가 분기홀에 삽입되며 수소가스의 흐름을 차단하게 된다. If the user turns off the power to stop using the fuel cell power pack, the rotor 493 moves in the direction of the branch hole 458 again, the opening and closing piece 494 is inserted into the branch hole to block the flow of hydrogen gas. do.
여기서 본 발명에서는 상기 유량제어밸브(490)은 연료전지 파워팩의 고장 또는 위험 상황이 발생한 경우 자동적으로 닫히게 구성될 수 있다. In the present invention, the flow control valve 490 may be configured to automatically close when a failure or a dangerous situation of the fuel cell power pack occurs.
본 발명에서는 상기 유량제어밸브(490)를 전자제어밸브에 한정하여 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the flow control valve 490 is described as being limited to the electronic control valve, but is not necessarily limited thereto.
여기서 상기 유량제어밸브(490)는 상기 개폐바(336)와 함께, 수소가스의 흐름을 통제하는 보조 수단으로서 의미를 가진다. Here, the flow control valve 490, together with the opening and closing bar 336, has a meaning as an auxiliary means for controlling the flow of hydrogen gas.
예를 들어 외부 충격 또는 장시간 사용에 의해 상기 개폐바(336)가 손상, 마모되어 가스의 개폐가 원활하지 않을 경우, 상기 유량제어밸브(490)가 분기홀(458)을 개폐하는 동작을 통해, 가스의 개폐를 보조적으로 통제할 수 있다.For example, when the opening / closing bar 336 is damaged or worn by an external impact or a long time, and the opening and closing of the gas is not smooth, the flow control valve 490 opens and closes the branch hole 458. The opening and closing of the gas can be controlled auxiliaryly.
본 발명에서 사용되는 수소가스는 발화성 물질이므로, 상기와 같이, 개폐바(336)와 누름부(460)에 의한 1차적인 개폐 구조와 유량제어밸브(490)와 분기홀(458)에 의한 2차적인 개폐 구조를 통해 가스 공급의 보다 안정적인 통제를 가능하게 한다.Since the hydrogen gas used in the present invention is a ignitable material, as described above, the primary opening / closing structure by the opening / closing bar 336 and the pressing part 460 and the two openings by the flow control valve 490 and the branch hole 458 are as described above. The differential opening and closing structure enables more stable control of the gas supply.
본 발명의 가스공급 구조는 상기와 같으며, 이하에서는 상기 구조에 의한 개폐방식을 도 25 내지 도 27을 참고하여 살펴보도록 한다. The gas supply structure of the present invention is as described above, the following will be described with reference to Figures 25 to 27 the opening and closing method by the structure.
사용자가 케이스(200)의 가스탱크 장탈착부(210)에 가스탱크(300)를 삽입하면, 가스탱크(300)에 결합되어 있는 레귤레이터 밸브(320)가 가스공급유닛(430)의 매니폴드블록(450)에 끼워지게 된다. When the user inserts the gas tank 300 into the gas tank detachable portion 210 of the case 200, the regulator valve 320 coupled to the gas tank 300 is the manifold block of the gas supply unit 430 It is fitted to the 450.
여기서 상기 레귤레이터 밸브(320)의 밸브바디(334)를 상기 매니폴드블록(450)의 삽입공간(452)에 끼우면, 상기 개폐바(336)의 타단부(336b)는 상기 누름부(460)의 내측 단부에 맞닿게 위치된다.When the valve body 334 of the regulator valve 320 is inserted into the insertion space 452 of the manifold block 450, the other end 336b of the opening / closing bar 336 is formed of the pressing part 460. It is positioned against the inner end.
도 26에서와 같이 작업자가 상기 밸브바디(334)를 조금 더 강하게 상기 삽입공간(452) 내부로 밀어넣으면, 상기 개폐바(336)의 타단부(336b)가 상기 누름부(460)의 내측 단부에 의해 눌려지고, 상기 개폐바(336)의 일단부(336a)는 상기 개폐공간(331)의 접촉면(331a)에서 이탈되며, 가스가 흐르는 유로가 개방되게 된다. As shown in FIG. 26, when the operator pushes the valve body 334 into the insertion space 452 more strongly, the other end 336b of the opening / closing bar 336 is an inner end of the pressing part 460. Pressed by, the one end 336a of the opening and closing bar 336 is separated from the contact surface 331a of the opening and closing space 331, the gas flow path is opened.
즉, 상기 개폐바(336)의 일단부(336a)가 상기 개폐공간(331) 내에서 상기 내부유로(332) 방향으로 이동하면서, 상기 내부유로(332)와 상기 관통홀(335a)이 서로 연통된다. That is, while one end portion 336a of the opening and closing bar 336 moves in the opening and closing space 331 toward the inner passage 332, the inner passage 332 and the through hole 335a communicate with each other. do.
이때, 상기 개폐공간(331)의 접촉면(331a)과 상기 개폐바(336)의 일단부(335a) 사이의 공간을 통해, 가스가 흐를 수 있는 유로가 형성된다. 이에 따라 상기 내부유로(332)와 상기 개폐공간 및 상기 분산유로(333)가 서로 연통되며 상기 내부유로(332)의 가스가 상기 분산유로(333)로 흐를 수 있게 된다.At this time, through the space between the contact surface 331a of the opening and closing space 331 and one end 335a of the opening and closing bar 336, a flow path through which gas can be formed. Accordingly, the inner passage 332 and the opening and closing space and the dispersion passage 333 communicate with each other, and the gas in the inner passage 332 may flow into the dispersion passage 333.
상기와 같이 가스가 흐를 수 있는 유로가 개방됨에 따라, 가스탱크(300)에서 배출되는 가스는 우선 상기 레귤레이터 밸브(320)의 감압부(323)에 의해 기설정된 압력만큼 감압된 뒤에 상기 내부유로(332) 방향으로 흐르게 된다. As the flow path through which the gas flows is opened as described above, the gas discharged from the gas tank 300 is first decompressed by a predetermined pressure by the decompression unit 323 of the regulator valve 320 and then the internal flow path ( 332).
상기 내부유로(332)와 상기 분산유로(333)는 상기 개폐바(336)의 움직임에 의해 연통되어 있으므로, 도 26의 확대도에 도시된 것과 같이, 가스는 내부유로(332)에서 개폐공간(331)을 거쳐 분산유로(333)를 통해 토출되어, 상기 매니폴드유로(456)로 유동하게 된다. Since the inner passage 332 and the dispersion passage 333 communicate with each other by the movement of the opening and closing bar 336, as shown in the enlarged view of FIG. 26, the gas is opened and closed in the inner passage 332. It is discharged through the distribution passage 333 via 331, and flows to the manifold passage (456).
그리고 상기 매니폴드유로(456)와 연결된 가스공급관(440)에 의해 각각의 스택부(410)로 가스를 공급하게 된다. The gas is supplied to each stack unit 410 by the gas supply pipe 440 connected to the manifold passage 456.
이때 상기 밸브바디(334)의 외면과 상기 밸브돌출부(335)의 외면 및 상기 삽입공간(452)의 내면 사이에는 상기 제1,2 실링(471,473)가 배치되어 있어, 수소가스의 외부 누설을 방지할 수 있다.In this case, the first and second seals 471 and 473 are disposed between an outer surface of the valve body 334, an outer surface of the valve protrusion 335, and an inner surface of the insertion space 452, thereby preventing external leakage of hydrogen gas. can do.
이때 가스탱크(300)를 교체하거나 또는 가스 공급을 중단하고 싶으면, 작업자는 상기 레귤레이터 밸브의 밸브바디(334)를 상기 매니폴드블록(450)의 삽입공간(452)에서 빼면 된다. In this case, if the gas tank 300 is to be replaced or the gas supply is to be stopped, the operator may remove the valve body 334 of the regulator valve from the insertion space 452 of the manifold block 450.
이 경우 상기 밸브 탄성체(337)의 복원력이 발생하여 상기 개폐바(336)가 상기 누름부(460) 방향으로 밀리면서, 상기 개폐바(336)의 상기 일단부(336a)가 상기 개폐공간(331)의 접촉면(331a)에 밀착된다. In this case, as the restoring force of the valve elastic body 337 is generated and the opening / closing bar 336 is pushed toward the pressing part 460, the one end 336a of the opening / closing bar 336 is opened or closed. Is in close contact with the contact surface 331a.
이에 의해, 상기 내부유로(332)와 상기 분산유로(333)간의 연결이 서로 차단되어 매니폴드유로(456)으로의 가스 공급이 차단된다.As a result, the connection between the internal passage 332 and the dispersion passage 333 is blocked from each other, so that the gas supply to the manifold passage 456 is blocked.
물론 사용자는 전원을 꺼 상기 유량제어밸브(490)로 분기홀(458)를 폐쇄시킴으로써, 가스 공급을 차단할 수 있다. 이 경우 사용자는 가스탱크(300)를 케이스(200)에서 빼낼 필요가 없다. Of course, the user can shut off the gas supply by closing the branch hole 458 with the flow control valve 490 by turning off the power. In this case, the user does not need to remove the gas tank 300 from the case 200.
상기와 같은 상기 개폐바(336)와 누름부(460)에 의한 1차적인 개폐 구조와 상기 유량제어밸브(490)와 분기홀(458)에 의한 2차적인 개폐 구조, 즉 2단계적인 가스 흐름 제어를 통해 안정적인 가스 공급 체계를 갖추고 있다. Primary opening and closing structure by the opening and closing bar 336 and the pressing portion 460 as described above and secondary opening and closing structure by the flow control valve 490 and the branch hole 458, that is, two-stage gas flow The control is equipped with a stable gas supply system.
이상의 사항은 연료전지 파워팩의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The foregoing merely illustrates specific embodiments of the fuel cell power pack.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be substituted and modified in various forms without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. do.
본 발명은 드론에 적용되는 연료전지 파워팩의 가스 공급 구조에 관한 것으로 산업상 이용가능성이 있다. The present invention relates to a gas supply structure of a fuel cell power pack applied to a drone and has industrial applicability.

Claims (21)

  1. 케이스의 내부로 삽입되는 가스탱크에 결합된 레귤레이터 밸브에 연결되어, 상기 케이스의 내부에 배치된 스택부로 연료가스를 공급하도록, 상기 케이스의 내부에 배치되는 가스공급유닛; 및A gas supply unit disposed inside the case, connected to a regulator valve coupled to a gas tank inserted into the case, to supply fuel gas to a stack disposed in the case; And
    일측부는 상기 케이스의 내부에 고정되고, 타측부는 상기 가스공급유닛과 연결되며, 상기 가스공급유닛을 상기 레귤레이터 밸브 방향으로 가압하는 가압유닛;One side is fixed to the inside of the case, the other side is connected to the gas supply unit, the pressure unit for pressing the gas supply unit in the direction of the regulator valve;
    을 포함하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가압유닛은,The pressurizing unit,
    상기 케이스의 내부에 고정되는 제1 판;A first plate fixed inside the case;
    상기 가스공급유닛에 연결되는 제2 판; 및A second plate connected to the gas supply unit; And
    상기 제1 판과 상기 제2 판 사이에 배치되는 탄성체; An elastic body disposed between the first plate and the second plate;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조. Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 가압유닛은,The pressurizing unit,
    상기 제1 판에 고정되고 상기 제2 판에 연결되며, 상기 제2 판의 이동을 지지하는 가이드 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조. And a guide shaft fixed to the first plate, connected to the second plate, and supporting the movement of the second plate.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 탄성체는 상기 제1 판과 상기 제2 판 사이에서 상기 가이드 샤프트상에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.The elastic body is a gas supply structure of a fuel cell power pack, characterized in that disposed on the guide shaft between the first plate and the second plate.
  5. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 가압유닛은, The pressurizing unit,
    상기 제2 판이 상기 가이드 샤프트에서 이탈하지 않도록 하기 위해, 상기 가이드 샤프트의 단부에 배치되는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조. And a stopper disposed at an end portion of the guide shaft to prevent the second plate from being separated from the guide shaft.
  6. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 제1 판과 상기 제2 판은 다각판 형상으로 이뤄지고, The first plate and the second plate is made of a polygonal plate shape,
    상기 가이드 샤프트는 상기 제1 판과 상기 제2 판의 각 모서리에 복수개가 배치되되,A plurality of guide shafts are disposed in each corner of the first plate and the second plate,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)에 무게중심이 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조. The gas supply structure of the fuel cell power pack, characterized in that the center of gravity is located in the center line (P) of the first direction (V1) of the case.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 제1 판 및 상기 제2 판은 서로 대칭되는 형상으로 배치되고, 상기 가이드 샤프트는 대칭되는 개수로 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.The first plate and the second plate are disposed in a symmetrical shape with respect to the center line P of the first direction V1 of the case, and the guide shaft is disposed in a symmetrical number. Gas supply structure of battery power pack.
  8. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 제1 판과 상기 제2 판은 원판 형상으로 이뤄지고, The first plate and the second plate is made of a disc shape,
    상기 가이드 샤프트는 상기 제1 판과 상기 제2 판의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 복수개가 배치되되,A plurality of guide shafts are arranged at predetermined intervals along the circumference of the first plate and the second plate,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 무게중심이 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조. The gas supply structure of the fuel cell power pack, characterized in that the center of gravity is located on the center line (P) of the case in the first direction (V1).
  9. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 상기 제1 판 및 상기 제2 판의 중심이 위치하고, The center of the first plate and the second plate is located on the center line P of the first direction V1 of the case,
    상기 가이드 샤프트는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 양측에 대칭되는 개수로 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조. The guide shaft is a gas supply structure of a fuel cell power pack, characterized in that arranged in a number symmetrical on both sides with respect to the center line (P) in the first direction (V1) of the case.
  10. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 제1 판 또는 상기 제2 판에는 무게 절감을 위해 절삭홈이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.The gas supply structure of the fuel cell power pack, characterized in that the cutting groove is formed in the first plate or the second plate to reduce the weight.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가스공급유닛은,The gas supply unit,
    상기 가스탱크의 레귤레이터 밸브에 연결되는 매니폴드블록; 및A manifold block connected to the regulator valve of the gas tank; And
    상기 매니폴드블록과 상기 스택부를 연결하는 가스공급관;A gas supply pipe connecting the manifold block and the stack part;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
  12. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 매니폴드블록은 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.The manifold block is a gas supply structure of a fuel cell power pack, characterized in that located on the center line (P) in the first direction (V1) of the case.
  13. 제12항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 상기 가스탱크가 배치되고, 상기 케이스의 내부에서 상기 가스탱크의 양측으로 대칭되는 위치에 상기 스택부가 복수개로 배치되며, 상기 가스공급관은 상기 복수개의 스택부에 대응되는 개수로 상기 매니폴드블록에서 분기되되,The gas tank is disposed on the center line P of the first direction V1 of the case, and a plurality of stacks are disposed at positions symmetrical to both sides of the gas tank in the case, and the gas supply pipe is disposed in the gas supply pipe. Branched from the manifold block in a number corresponding to a plurality of stack portion,
    상기 복수개의 가스공급관은 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여 상기 케이스의 양측에서 서로 대칭되는 형상 또는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.The gas supply structure of the fuel cell power pack, characterized in that the plurality of gas supply pipes are arranged in a shape or position symmetrical to each other on both sides of the case with respect to the center line (P) in the first direction (V1).
  14. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 가스공급관은 상기 스택부의 상측에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.The gas supply pipe is a gas supply structure of a fuel cell power pack, characterized in that connected to the upper side of the stack.
  15. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 레귤레이터 밸브는,The regulator valve,
    상기 가스탱크의 유출구에 연결되는 커넥터부; 및A connector portion connected to an outlet of the gas tank; And
    일단부는 상기 커넥터부에 연결되고, 타단부는 상기 매니폴드블록에 삽입되어 상기 커넥터부에서 상기 매니폴드블록으로의 가스 공급을 개폐하는 개폐부;One end is connected to the connector portion, the other end is inserted into the manifold block opening and closing portion for opening and closing the gas supply from the connector portion to the manifold block;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
  16. 제15항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 매니폴드블록은,The manifold block,
    일측부에 상기 개폐부에 대응되는 형상의 삽입공간이 형성된 바디부;A body part having an insertion space having a shape corresponding to the opening and closing part at one side thereof;
    상기 바디부의 타측부에 배치되고, 상기 삽입공간에 삽입된 상기 레귤레이터 밸브에서 토출되는 가스가 상기 스택부로 유입되도록 형성된 매니폴드유로가 배치된 링크부; 및A link part disposed at the other side of the body part and having a manifold flow path formed so that gas discharged from the regulator valve inserted into the insertion space flows into the stack part; And
    상기 삽입공간의 내측에 상기 개폐부를 가압 가능하도록 형성된 누름부;A pressing part formed to press the opening and closing part inside the insertion space;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
  17. 제16항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 가스공급유닛은, The gas supply unit,
    상기 매니폴드유로에 배치되고, 상기 레귤레이터 밸브에서 토출되는 가스의 유량을 제어하는 유량제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.And a flow rate control valve disposed in the manifold flow passage and controlling a flow rate of the gas discharged from the regulator valve.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,The method according to claim 16 or 17,
    상기 개폐부는,The opening and closing portion,
    일측에 형성된 상기 커넥터부에 연결되고 개폐공간이 형성된 내부유로와, 타측에 형성되어 상기 개폐공간을 통해 상기 내부유로와 연결되며 상기 매니폴드유로와 연통된 분산유로와, 상기 누름부를 향해 돌출되고 내부에 상기 분산유로가 형성된 밸브돌출부를 포함하는 밸브바디;An inner flow passage connected to the connector portion formed at one side and having an opening and closing space; A valve body including a valve protrusion formed at the dispersion passage;
    일단부는 상기 내부유로의 상기 개폐공간에 배치되고, 타단부는 상기 누름부를 향해 상기 밸브바디를 관통하도록 배치된 개폐바; 및An opening and closing bar having one end disposed in the opening and closing space of the inner flow passage, and the other end passing through the valve body toward the pressing part; And
    상기 내부유로의 내부에 배치되어 상기 개폐바를 상기 누름부 방향으로 탄성 가압하는 밸브탄성체; A valve elastic body disposed inside the inner channel to elastically press the opening / closing bar toward the pressing part;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
  19. 제18항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 삽입공간의 내면과 상기 밸브바디의 외면 사이에서 가스의 누설을 방지하도록, 상기 밸브바디의 외면에 배치되는 제1 실링;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.And a first seal disposed on an outer surface of the valve body so as to prevent leakage of gas between an inner surface of the insertion space and an outer surface of the valve body.
  20. 제19항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 밸브돌출부와 상기 매니폴드블록의 삽입 결합면 사이에서의 가스 누설이 차단되도록, 상기 밸브돌출부의 외면에 배치되는 제2 실링;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.And a second seal disposed on an outer surface of the valve protrusion to block gas leakage between the valve protrusion and the insertion coupling surface of the manifold block.
  21. 제15항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 레귤레이터 밸브는,The regulator valve,
    상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크에서 유출되는 가스의 감압을 조절하는 감압부; A decompression unit disposed in the connector and configured to control decompression of the gas flowing out of the gas tank;
    상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크로 연료가스를 충전하는 가스충전부;A gas charging unit disposed in the connector and filling fuel gas into the gas tank;
    상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크의 내부 가스압력을 측정하는 압력센서; 및A pressure sensor disposed in the connector to measure an internal gas pressure of the gas tank; And
    상기 커넥터부에 배치되고, 상기 가스탱크의 내부 가스온도에 반응하여 상기 가스탱크 내부 가스압력을 배출하는 온도반응형 압력배출부;A temperature response pressure discharge part disposed in the connector to discharge the gas pressure inside the gas tank in response to an internal gas temperature of the gas tank;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩의 가스공급 구조.Gas supply structure of the fuel cell power pack comprising a.
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