WO2020045995A1 - 연료전지 파워팩 일체형 드론 - Google Patents

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WO2020045995A1
WO2020045995A1 PCT/KR2019/011021 KR2019011021W WO2020045995A1 WO 2020045995 A1 WO2020045995 A1 WO 2020045995A1 KR 2019011021 W KR2019011021 W KR 2019011021W WO 2020045995 A1 WO2020045995 A1 WO 2020045995A1
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case
disposed
fuel cell
drone
stack
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성명훈
심규정
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(주)두산 모빌리티 이노베이션
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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell power pack integrated drone, and more particularly, to a drone in which a fuel cell power pack is disposed integrally therein.
  • 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.
  • the object of the present invention is to supply power from the fuel cell to reduce weight and at the same time to operate the drone for a long time, the overall weight balance is maintained by the fuel cell power pack itself, so that even if the drone is integrally mounted inside the drone, the stable start of the drone.
  • Fuel cell power pack to improve the air circulation structure, maintain the stable operating environment temperature of the stack and contribute to the drone's lift, and the user's convenience to easily mount and detach the gas tank through the tilting structure. In providing an integrated drone.
  • the present invention for achieving the above object relates to a fuel cell power pack integrated drone, the case is disposed wings along the outer periphery; A module frame disposed inside the case; A fuel cell unit disposed on the module frame with a weight balance; And a gas tank mounted to the module frame and connected to the fuel cell unit.
  • the fuel cell unit may include: a manifold unit disposed on the module frame and connected to a regulator valve coupled to the gas tank; And a stack unit disposed on the module frame and connected to the manifold unit to receive fuel gas.
  • the manifold portion and the stack portion may be disposed in a weight balance with respect to the second direction V2 of the case with respect to the center line P of the first direction V1 of the case. have.
  • the manifold portion may be disposed at the front portion of the module frame, and the plurality of stack portions may be disposed, and may be disposed at positions symmetrical with respect to both sides of the module frame.
  • the gas tank and the stack part may be configured to balance weight with respect to the second direction V2 of the case, based on the center line P of the first direction V1 of the case. .
  • a plurality of stacks may be disposed in the case.
  • the gas tank and the plurality of stack parts may be configured to balance weight with respect to the second direction V2 of the case, based on the center line P of the first direction V1 of the case. Can be.
  • the gas tank may be disposed on the center line P of the first direction V1 of the case.
  • the plurality of stack parts may be disposed at positions symmetrical with respect to the gas tank at both sides of the module frame.
  • the exemplary embodiment of the present invention may include an auxiliary power supply disposed in the case, connected in parallel with the fuel cell unit, and configured to supply auxiliary power.
  • the auxiliary power supply unit may be disposed in plural numbers and disposed in symmetrical positions with respect to the center line P of the first direction V1 of the case.
  • a plurality of stack portions are disposed in the case, and the plurality of stack portions and the plurality of auxiliary power supplies are based on the center line P of the first direction V1 of the case.
  • the weight balance may be arranged in the second direction V2 of the case.
  • a front window inclined in one direction may be disposed at the bottom of the front part of the case, and a rear window inclined in the opposite direction to the front window may be disposed at the bottom of the back of the case.
  • the embodiment of the present invention is formed on the inner lower surface of the case, the discharge portion is discharged by collecting the condensate discharged from the stack or the condensate generated by the condensation of the outside air inside the case; have.
  • the discharge portion is disposed in the shape of the depression in the longitudinal direction of the front window at the bottom surface of the front window, the first drain passage to collect the condensed water condensed in the inner front of the case; And a second drain passage disposed in the shape of a recess in the longitudinal direction of the rear window at the bottom surface of the rear window and collecting the condensed water condensed at the inner rear portion of the case.
  • the discharge portion is disposed in the first drain passage or the second drain passage, and evaporates the condensed water collected in the first drain passage or the second drain passage, the inside of the case It may include; a humidifying unit for creating a humidifying environment.
  • the humidifying unit may be composed of a hot wire coil, ultrasonic humidification sensor or natural convection humidifier.
  • a leg portion is disposed in the lower portion of the case, the leg portion, the first leg is disposed in an arcuate downward portion in the lower portion of the front window; A second leg disposed in an arcuate direction in a lower portion of the rear window; And a seating beam connecting end portions of the first and second legs.
  • the discharge portion is connected to both ends of the first drain passage, the first drain pipe disposed along the first leg; And a second drain pipe connected to both ends of the second drain channel and disposed along the second leg.
  • the present invention is a drone driven by a fuel cell power pack, and has a superior power to weight ratio compared to a general battery applied to a drone in the market, enabling long-term operation of the drone and increasing 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 so that the lid is placed on the upper surface of the case, the lid is opened so that the hydrogen tank is inclinedly inserted into the pressurized manifold block.
  • the user may insert the hydrogen tank into the manifold block, and then lightly press the rear part of the hydrogen tank downward to mount the hydrogen tank.
  • the regulator valve of the hydrogen tank when the hydrogen tank is inserted into the case by arranging the pressurized manifold block, the regulator valve of the hydrogen tank is placed in a pressurized state and is firmly coupled to the manifold block, Leakage can be shut off.
  • 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 disposed condensate discharge portion at the bottom of the front window and the bottom of the rear window formed in the lower portion of the case.
  • the condensate condensed inside the case and the condensate discharged from the stack are collected in the discharge and discharged to the outside. 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 drain pipe is disposed so that the drain pipe flows along a leg disposed at the bottom of the case, thereby preventing indiscriminate discharge of condensate.
  • 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
  • auxiliary 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 failed, the remaining auxiliary batteries enabled stable operation of the drone.
  • the present invention is disposed in the air inlet on both sides of the case, the air inlet at the bottom of the front and rear of the case, respectively, the fan is disposed on the air outlet, the fan is driven, through the bottom of the front and rear
  • the introduced air was allowed to pass through the stack, and the inside of the case was formed in a negative pressure state or a low pressure state, 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 to arrange a plurality of blinds on the air outlet, and to arrange each of the blinds to be inclined or curvature downwards to be relatively matched with the air flow direction by the propeller of the drone, to help the lift composition of the drone It is designed to prevent rain or moisture from entering the system even in snow and rainy environments.
  • the present invention is to arrange the handle in the hydrogen tank to easily handle the hydrogen tank, and to arrange the lid (lid) on the upper part of the case to facilitate the internal operation between maintenance / maintenance for user convenience.
  • the fuel cell power pack integrated drone according to the present invention may be partially made of reinforced plastics, carbon, titanium, aluminum, etc., and thus, may reduce weight, improve payload value, and reduce power consumption.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 2 is a plan view of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 3 is a side view of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 4 is a front view of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • FIG. 5 is a rear view of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 6 is a bottom view of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • Figure 7 is a plan view showing the inside in the open state the lid of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 8 is a plan view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • Figure 9 is a side view showing the internal structure of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 10 is a front view showing the internal structure of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 11 is a rear view showing the internal structure of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 12 is a bottom view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • Figure 13 is a rear perspective view showing the internal structure of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 14 is a front perspective view showing the interior of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • 15 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the inventors' discharge portion
  • 16 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the discharge unit of the present inventors.
  • 17 is a plan view showing an air circulation control structure in the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • FIG. 18A is a sectional view taken along line P-P in FIG. 27; FIG.
  • FIG. 18B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 18A.
  • FIG. 18B is an enlarged view of the portion M posted in FIG. 18A.
  • 19A is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG.
  • FIG. 19B is an enlarged view of the L portion posted in FIG. 19A.
  • FIG. 19B is an enlarged view of the L portion posted in FIG. 19A.
  • 20 is a plan view showing the gas tank mounting detachment tilting and gas supply structure in the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • FIG. 21 is an enlarged view of a portion N posted in FIG. 20.
  • FIG. 21 is an enlarged view of a portion N posted in FIG. 20.
  • Figure 22 is a perspective view showing the structure of the pressing unit of the present invention.
  • Figure 23 is a cross-sectional view of the gas supply unit structure of the present invention.
  • FIG. 24 is an enlarged view of a portion H posted in FIG. 24.
  • 25 is a cross-sectional view showing an arrangement of the flow control valve of the present invention.
  • 26 is a perspective view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • 27 is a plan view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • 28 is a side view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • 29 is a front view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • FIG. 30 is a rear view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • Figure 31 is a bottom view of another embodiment of the present invention fuel cell power pack integrated drone.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of a fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 3 is a side view of a fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 4 is a fuel cell power pack of the present invention
  • 5 is a rear view of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 6 is a bottom view of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing the interior of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention in an open state
  • Figure 8 is a plan view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 9 is a fuel cell of the present invention
  • Figure 10 is a side view showing the internal structure of the power pack integrated drone
  • Figure 10 is a front view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 11 is a rear view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 12 is a bottom view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 13 is a rear perspective view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 14 is a rear view of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the discharge unit of the present invention
  • FIG. 16 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the discharge unit of the present invention.
  • the fuel cell power pack integrated drone 100 of the present invention may include a case 200, a module frame 900, a gas tank 300, and a fuel cell unit 400.
  • the fuel cell power pack integrated drone 100 of the present invention may be a device that is integrally mounted inside a flying object such as a drone to supply power. Therefore, it can be configured with an optimal design for flying on a drone.
  • the outer shape of the case 200 may be a flying object such as a drone. Accordingly, the wing 210 may be disposed along the outer circumference of the case 200.
  • the wing 210 may include a wing beam 211, a drive motor 212 and a propeller 213.
  • the wing beams 211 may be disposed in plural numbers at predetermined intervals along the outer circumference of the case 200, and may be implemented to protrude in an outward direction of the case 200.
  • the drive motor 212 may be disposed at an end of the wing beam 211, and the propeller 213 may be connected to the rotation shaft of the drive motor 212.
  • the driving motor 212 may receive power from the fuel cell unit 400 to rotate the propeller 213.
  • case 200 and the wing 210 may have an overall appearance in a streamlined shape so as to minimize air resistance during starting.
  • the outer shape of the case 200 may be determined in a form corresponding to the arrangement structure of the fuel cell unit 400 disposed inside the case 200. Even at this time, each corner may be processed into a smooth streamline to reduce air resistance.
  • FIG. 26 it may be adopted as a case 200 having a round shape to minimize air resistance in all directions during starting.
  • case 200 may be made of a material such as reinforced plastic, carbon, titanium, aluminum, etc. to reduce weight.
  • a lead 204 may be disposed above the case 200.
  • the lid 204 may be provided with a lead handle for opening and closing the lid 204. The user may hold the lid handle and open the lid 204 to maintain various parts disposed in the case 200.
  • the user can open and detach the gas tank 300 by opening the lid 204.
  • Leg portion 250 may be disposed below the case 200 to take off and land of the case 200.
  • the leg part 250 may include a first leg 251, a second leg 253, and a seating beam 255.
  • the first leg 251 is arcuately disposed at the lower side of the front window 221 disposed below the front part 201 of the case, and the second leg 253 is lower than the rear part 203 of the case.
  • the lower portion of the rear window 222 is disposed in the arcuate may be disposed.
  • the seating beam 255 may be configured in a straight line connecting end portions of the first and second legs 251 and 253 so that the drone may be stably seated on the ground.
  • the module frame 900 may be disposed inside the case 200 and may be a portion in which the fuel cell unit 400 and the gas tank 300 are mounted.
  • the structure of the module frame 900 will be described later.
  • the gas tank 300 may be mounted to the module frame 900, and may be connected to the fuel cell unit 400 to supply fuel gas.
  • 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.
  • 301 may be formed in a disk shape a plurality of holes that the user's finger can hold.
  • the tank fixing bar 241 may be disposed inside the rear portion 203 of the case 200.
  • the tank fixing bar 241 may be formed with a grip portion 242 of the tongs shape so that the tank handle 301 can be fitted. When the user grasps the tank handle 301 and descends downward, the tank handle 301 is fitted to the grip part 242 of the tank fixing bar 241 to be fixed.
  • the gas filled in the gas tank 300 may be hydrogen gas.
  • 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. have. The user may simply click the power switch 820 to determine whether the fuel cell power pack integrated drone 100 is operated.
  • 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 and a rear window 222 may be disposed on the front part 201 and the rear part 203 of the case 200, and the front window 221 may be disposed.
  • the rear window 222 may be an air inlet 220 through which external air is introduced into the case 200.
  • the front window 221 may be disposed to be inclined in one direction at the bottom of the front part 201 of the case, and the rear window 222 is opposite to the front window 221 at the bottom of the rear part 203 of the case. It may be disposed inclined in the direction.
  • This inclined arrangement allows the amount of air flowing from the front window 221 to increase by the starting speed when the drone starts up in the front direction, and on the contrary, when the drone starts up in the rear direction, the rear window goes down by the starting speed.
  • the amount of air introduced from 222 may be increased.
  • the window blinds 221a and 222a disposed in a plurality of rows are formed in the front window 221 and the rear window 222, and foreign materials having relatively bulky volume may be prevented from flowing into the case 200. .
  • a filter may be disposed on the front window 221 and the rear window 222 to effectively remove foreign matter contained in the air.
  • the case 200 may be disposed in the plurality of air inlets 220, and the position of the air inlet 220 is not limited on the case 200.
  • the air outlet 230 having a plurality of blinds 740 may be disposed in the side portion 202 of the case 200, and the air introduced from the air inlet 220 may be disposed in the case 200. After circulating the inside of the 200, it may go through a flow process discharged to the outside through the air outlet 230.
  • the fuel cell unit 400 may be disposed on the module frame 900 in a weight balance in the case 200. Since the fuel cell power pack is mounted on a flying object such as a drone to fly together, the case 200, the module frame 900, the gas tank 300, and the fuel cell unit 400 may not interfere with the drone's maneuverability. Can be placed in an overall weight balance.
  • 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 of the case 200 with respect to the second direction V2 of the case 200 based on the center line P of the first direction V1 of the case 200. It can be arranged in a weight balance.
  • the manifold portion 420 may be disposed on the front portion of the module frame 900 in the inside of the case 200, the plurality of the stack portion 410 is disposed, the case 200 It may be disposed at positions symmetrical to each other on both sides of the module frame 900 in the interior.
  • 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 module frame 900 may be arranged to achieve a weight balance with respect to the second direction V2 of the case 200, that is, 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 tank accommodating part 910 formed at the inner center of the case 200, that is, the central part of the module frame 900, and the stack part 410 is composed of two, As shown in FIG. 7, the gas tanks 300 may be disposed at the same positions in the stack receiving portions 920 formed at both sides of the module frame 900. Accordingly, the fuel cell power pack integrated drone 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 drone maneuver by minimizing the variation of the center of gravity of the drone when the fuel cell power pack is integrated with the drone.
  • the auxiliary power source 500 is disposed in the auxiliary power bracket 510 provided inside the case 200, and is connected to the fuel cell unit 400 in parallel and controlled to supply power to the drone. Can be.
  • 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 insufficient output in parallel.
  • 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 each of the stack unit 410 and the auxiliary power unit 500 is symmetrical with respect to the inside of the case 200 based on the center line P of the first direction V1. Placed in a position to achieve a weight balance can be seen that.
  • 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 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 from the inside of the case 200 or the condensed water discharged from the stack 410.
  • the condensate generated by condensation of air may be collected and discharged.
  • the discharge part 600 may include a first drain passage 620, a first drain tube 621, a second drain passage 630, and a second drain tube 631.
  • the first drain passage 620 is disposed in a recessed shape in the longitudinal direction of the front window 221 at the bottom surface of the front window 221, and collects condensed water condensed at the inner front part of the case 200. It may be a part.
  • the first drain pipe 621 may be connected to lower ends of both ends of the first drain channel 620 so that the condensed water collected in the first drain channel 620 is discharged to the bottom of the drone.
  • the first drain pipe 621 is connected to the lower end of the first drain channel 620 and has an arch shape along the first leg 251. It can be arranged as.
  • the condensed water collected into the first drain passage 620 moves to the seating beam 255 along the first drain pipe 621 and is disposed outside.
  • the second drain passage 630 is disposed in a recessed shape in the longitudinal direction of the rear window 222 at the bottom surface of the rear window 222 and collects condensed water condensed at the inner rear part of the case 200. It may be a part.
  • the second drain pipe 631 may be connected to lower ends of both ends of the second drain channel 630 so that the condensed water collected in the second drain channel 630 is discharged to the lower part of the drone.
  • the second drain pipe 631 is connected to a lower end of the second drain passage 630 and has an arch shape along the second leg 253. It can be arranged as.
  • the condensed water collected into the second drain passage 630 is moved to the seating beam 255 along the second drain pipe 631 and then discharged to the outside.
  • the first and second drain pipes 621 and 631 may be disposed along the leg part 250 to prevent indiscriminate discharge of condensed water from the lower part of the drone.
  • the discharge part 600 is disposed in the first drain passage 620 and / or the second drain passage 630, and the first and second drain passages 620 and 630. It may further include a humidifying unit 640 to evaporate the condensed water collected in to form a humidifying environment in the case 200.
  • 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 arranged in the first and second drain passages 620 and 630 to evaporate the condensate collected again to create a humidifying environment in which the electrochemical reaction may be promoted in the stack 410.
  • the stack unit 410 contributes to increasing the power generation efficiency.
  • the humidifying unit 640 may be configured in the form of a hot wire coil as shown in FIG. Hot wire coils may be disposed on the first and second drain passages 620 and 630, and the condensed water collected in the first and second drain passages 620 and 630 may receive heat from the hot coil and evaporate to form 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 humidifying unit 640 may be an ultrasonic humidification sensor as shown in FIG.
  • Ultrasonic humidification sensors may be disposed on the first and second drain passages 620 and 630, and the condensed water collected in the first and second drain passages 620 and 630 may become steam by vibration generated by ultrasonic waves.
  • the inside of the) can be created as a humid environment.
  • 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.
  • 17 is a plan view illustrating an air circulation control structure in a fuel cell power pack integrated drone according to the present invention.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view taken along line P-P shown in FIG. 27, and FIG. 18B is an enlarged view of a portion M shown in FIG. 18A.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view taken along line B-B shown in FIG. 2, and FIG. 19B is an enlarged view of a portion L shown in FIG. 19A.
  • one embodiment of the air circulation control structure of the fuel cell power pack integrated drone 100 of the present invention is the air inlet 220, air outlet 230 and air circulation control It may be configured to include a unit 700.
  • the air inlet 220, the air outlet 230, and the air circulation control unit 700 may be disposed in the case 200 of the fuel cell power pack integrated drone 100.
  • the air inlet 220 may be disposed below the front part 201 or the rear part 203 of the case 200, and may be a part into which outside air is introduced.
  • the front window 221 in which the plurality of window blinds 221a are disposed in the front part 201 of the case 200 and the rear window 222 in which the plurality of window blinds 222a are disposed in the rear part 203. ) May be an air inlet 220.
  • the position of the air inlet 220 is not limited on the case 200.
  • control panel 830 is disposed above the front window 221, which is one of the air inlets 220, inside the case 200, and configured to be cooled by the air introduced from the front window 221. Can be. That is, when the fuel cell is operated, the circuit disposed in the control panel 830 is heated. In this case, the circuit is arranged to be naturally cooled by the flow of air introduced from the outside.
  • the position of the control panel 830 is not limited to the upper side of the front window (221).
  • 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 module frame 900 may be disposed inside 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 air flows from the air inlet 220 and passes through the stack 410 to be guided by the air circulation control unit 700 to be discharged to the air outlet 230.
  • the air circulation control 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 the air outlet. It may be provided to adjust the flow of air flowing in the direction (230).
  • the air circulation control 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 flow path 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 air circulation control 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 control structure of the fuel cell power pack integrated drone 100 of the present invention ultimately 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 of the drone.
  • the stack part 410 may be disposed to be inclined downward within 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 arrangement 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 may be 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 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 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 is disposed on the air outlet 230. It may be disposed to be inclined downward.
  • the propeller 213 may be disposed above the air outlet 230, so that the inclined direction of the blind 740 is downward. As set, the flow direction of the air discharged from the air outlet 230 flows downward and the air flow flowing downward through the propeller 213 of the drone coincides with each other, thus contributing to the lift composition of the drone. .
  • 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 17 shows an air flow according to the air circulation control structure of the fuel cell power pack integrated drone 100 as described above.
  • the internal air of the case 200 is discharged to the air outlet 230 so that the inside of the case 200 is in a negative pressure or low pressure state compared to the outside.
  • the outside air is introduced through the front window 221 and the rear window 222 due to the pressure difference, and some of the introduced air is disposed in the upper part of the front part 201 of the case 200. 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. 17, 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.
  • a user sets an opening and closing degree of the recirculation control mechanism 722 through a controller to recirculate 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.
  • FIG. 20 is a plan view showing the gas tank detachable tilting and gas supply structure in a fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 21 is an enlarged view of the N portion shown in FIG. 20
  • FIG. 22 is a pressure unit structure of the present invention
  • 23 is a cross-sectional view of a gas supply unit structure of the present invention
  • FIG. 24 is an enlarged view of a portion H shown in FIG. 24,
  • FIG. 25 is a layout view of a flow control valve of the present invention. It is a cross section.
  • the gas tank mounting and detachment tilting and gas supply structure of the present invention fuel cell power pack integrated drone 100 includes a module frame 900, a gas supply unit 430, a pressurizing unit 480, and a tilting structure. It may be configured to include a unit 470.
  • the module frame 900 may be equipped with components constituting the fuel cell, it may be disposed inside the case 200. The detailed structure of the module frame 900 will be described later.
  • the gas supply unit 430 may be inserted into the inclined direction of the case 200 and tilted and connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300 mounted on the module frame 900. And it may be disposed on the front portion of the module frame 900 to supply gas to the stack portion 410 mounted to both sides of the module frame 900.
  • the detailed structure of the gas supply unit 430 will be described later.
  • One side of the pressurizing unit 480 is fixed to the front of the module frame 900, the other side is connected to the gas supply unit 430, the gas supply unit 430 to the regulator valve 320 It can be configured to press in the direction.
  • the pressing unit 480 may include a housing block 482, a support plate 485, a pressing beam 483, and a pressing elastic body 481.
  • the housing block 482 is rotatably connected by a hinge part 475 between the first bracket plate 941 and the second bracket plate 942 formed to protrude from the front surface of the module frame 900. Can be.
  • protrusions 482e are formed at both sides of the housing block 482, and the protrusions 482e may be connected to the first and second bracket plates 941 and 942 by hinge pins 475a, respectively.
  • the hinge bush 475b may be disposed at a connection portion of the first and second bracket plates 941 and 942 to smoothly rotate the hinge pin 475a.
  • the housing block 482 may be generally formed in a cylindrical shape, and through holes 482b and 482c may be formed at both ends of the housing block 482 so that the pressing beam 483 may be disposed therethrough.
  • the housing plate 482f having the through hole 482b may be fixed to the housing block 482 by a fastening piece 488a.
  • an opening 482a may be cut in the upper and lower portions of the housing block 482 to reduce weight.
  • the support plate 485 may be disposed at one end of the manifold block 450 constituting the gas supply unit 430.
  • the support plate 485 is provided to prevent one surface of the manifold block 450 from being worn or damaged by the elastic force of the pressure elastic body 481, and may be a rigid metal material.
  • the pressure beam 483 may be disposed to penetrate the inside of the housing block 482 and be connected to the support plate 485.
  • the pressing beam 483 may be disposed through the through holes 482b and 482c formed at both ends of the housing block 482, and one end of the pressing beam 483 may be disposed on one surface of the support plate 485. And a fastening piece 488b.
  • the pressurized beam 483 may be generally provided in the form of a cylindrical beam, and in order to prevent the pressurized beam 483 from being separated from the housing block 482, a disc is provided at the other end of the joining beam 483.
  • the stopper 484 having a shape may be fixed to the fastening piece 488c and disposed.
  • the stopper 484 is formed to have a larger diameter than the through hole 482b of the housing block 482. This prevents the through-hole 482b from passing through the pressurized beam 483 in the direction of the rear surface of the module frame 900, thereby limiting the moving range of the pressurized beam 483.
  • the pressure elastic body 481 may be disposed between the housing block 482 and the support plate 485.
  • the pressure elastic member 481 may be disposed between the inside of the housing block 482 and the support plate 485 to surround the outer circumference of the pressure beam 483.
  • the pressure elastic member 481 may be singular or plural along the radial direction around the outside of the pressure beam 483 between the interior of the housing block 482 and the support plate 485. Can be arranged. Other forms of deployment are also possible.
  • the center of gravity of the pressing beam 483 and the housing block 482 may be disposed on the module frame 900 to be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case 200. .
  • the second direction V2 of the case is defined. This is to minimize the effect of the arrangement state of the pressurizing unit 480 on the start of the drone.
  • the pressurization unit 480 of the present invention by the above structure, 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 Pressure in the direction of), the regulator valve 320 and the gas supply unit 430 may be tightly coupled.
  • the tilting unit 470 may be connected between the module frame 900 and the pressing unit 480, and may be provided to be mounted to the module frame 900 by tilting the gas tank 300.
  • the tilting unit 470 may include a base bar 473, a hinge portion 475, and a tilting elastic body 471.
  • the base bar 473 may be provided in a bar shape having a circular cross section, and may be connected to and disposed between the first and second bracket plates 941 and 942 protruding from the front surface of the module frame 900.
  • the tilting elastic body 471 has rings formed at both ends thereof, and a pair of rings may be connected to the center side of the base bar 473 and the center side of the support plate 485, respectively.
  • the tilting elastic member 471 may be positioned on the center line P of the first direction V1 of the case in consideration of the weight balance with respect to the second direction V2.
  • the support plate 485 is connected to the gas supply unit 430, the support plate 485 is pulled toward the base bar 473 by the elastic force of the tilting elastic body 471. do. Accordingly, the gas supply unit 430 connected to the support plate 485 is inclined upward.
  • the hinge part 475 is rotatably connected to the housing block 482 with respect to the module frame 900 by the hinge pin 475a and the hinge bush 475b.
  • the housing block 482, the support plate 485, and the gas supply unit 430 are integrally inclined upward by the elastic force of 471.
  • the gas tank 300 is still before being mounted to the module frame 900.
  • the user inserts the regulator valve 320 of the gas tank 300 in an oblique direction to the manifold block 450 of the gas supply unit 430 and presses the pressurized elastic body 481.
  • the regulator valve 320 of the gas tank 300 and the manifold block 450 of the gas supply unit 430 is in a tightly pressed state.
  • the user presses the tank handle 301 of the gas tank 300 in the downward direction, the position of the gas tank 300 is tilted with the hinge portion 475 as the rotation axis, and the module frame 900 It is to be mounted on the tank receiving portion 910.
  • the tank handle 301 of the gas tank 300 is inserted into the grip part 242 of the tank fixing bar 241.
  • the elastic force of the pressure elastic body 481 acts in the direction of the tank fixing bar 241, and fixes the gas tank 300 by pressing force.
  • the gas supply unit 430 is connected to the regulator valve 320 of the gas tank 300 to accommodate the stack portion accommodating part of the module frame 900. It may be disposed on the front portion 201 of the module frame 900 to supply gas to the stack portion 410 disposed in the 920.
  • 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 inserted into the manifold block 450 is seated in the tank accommodating part 910 of the module frame 900, and the tank accommodating part 910 is disposed on the module frame 900. It may be formed on the center line (P) of the first direction (V1) of the case 200, so that the gas tank 300 also balances the weight in the second direction (V2) of the case 200
  • the center of gravity may be disposed on the center line P of the first direction V1 of the case 200 to minimize the influence on the maneuver of the case 200.
  • the gas tank 300 is disposed such that the center of gravity is positioned on the centerline P of the first direction V1 of the case 200, and the gas tank 300 is disposed on the module frame 900.
  • a plurality of stack receiving portions 920 may be formed at positions symmetrical to both sides of the 300, and the stack 410 may be disposed.
  • 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) ) May be arranged in a shape or a position symmetrical to each other on both sides of the module frame (900).
  • 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 may be provided with a decompression unit 323, a gas filling unit 321, a pressure sensor 322 and the temperature response pressure discharge unit 324.
  • 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.
  • the opening and closing portion 330 is connected to one end of the connector portion 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 passage 456 to control the flow rate of the gas discharged from the regulator valve 320 to the manifold passage 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.
  • the user opens the lid 204 of the case 200 and inserts the gas tank 300 in the inclined direction.
  • the manifold block 450 of the gas supply unit 430 is inclined upward by the elastic force of the tilting elastic body 471, so that the regulator valve 320 of the gas tank 300 is manifolded.
  • the insertion space 452 of the fold block 450 is fitted.
  • the gas tank 300 is tilted using the hinge portion 475 as the rotation axis. It is to be seated in the tank receiving portion (910).
  • the tank handle 301 is inserted into the grip portion 242 of the tank fixing bar 241, acts on the elastic force of the pressure elastic body 481, and the gas tank 300 is fixed by the tank fixing bar 241.
  • the opening and closing bar 336 is inserted into the pressing portion 460 Since it is pressed, the fuel tank may be supplied to the stack unit 410 before the gas tank 300 is seated on the tank accommodating part 910 of the module frame 900.
  • the flow control valve 490 is normally closed at all times in order to prevent the fuel gas from being supplied to the stack unit 410 at a point where the user does not want to open the flow path through which the fuel gas is supplied. It has been described above that the valve is of a normal close type.
  • the flow control valve 490 is opened when the user applies power, and when the user turns off the power to stop using the fuel cell power pack, the flow control valve 490 returns to the basic sealed state again. That is, it is opened and closed by the user's power operation.
  • 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 always in a closed state at all times, and controls opening and closing of the gas to the stack part 410 by operating the power supply.
  • the other end 336b of the opening and closing bar 336 is the pressing part 460. Pressed by the inner end of 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 flow control valve 490 may be positioned in an open state so that all the flow paths through which the fuel gas flows are connected. This operation can be done later.
  • 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. 24, 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 by the flow control valve 490 by operating the controller. In this case, the user does not need to remove the gas tank 300 from the case 200.
  • the gas when the regulator valve 320 of the gas tank 300 is inserted into the manifold block 450, the opening and closing bar 336 is inserted and pressed into the pressing portion 460, the gas is still
  • the fuel gas may be supplied to the stack 410 before the tank 300 is seated on the tank accommodating part 910 of the module frame 900.
  • the flow control valve 490 may be provided to block supply of gas to the stack unit 410 at a time when the user does not want to.
  • FIG. 8 is a plan view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 9 is a side view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • Figure 10 is an internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention.
  • 11 is a rear view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 12 is a bottom view showing the internal structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention
  • FIG. 13 is a fuel cell of the present invention.
  • FIG. 14 is a rear perspective view showing the internal structure of the power pack integrated drone
  • FIG. 14 is a front perspective view showing the interior of the fuel cell power pack integrated drone according to the present invention.
  • the module mounting structure of the fuel cell power pack integrated drone of the present invention is the module frame 900, tank receiving portion 910, stack receiving portion 920, manifold receiving portion 940 and It may be configured to include a control panel receiver 930.
  • the module frame 900 may be a frame of a relatively rigid material disposed inside the case 200 and on which components constituting the fuel cell are mounted.
  • the tank accommodating part 910 may be formed at a central portion of the module frame 900 and mounted to the gas tank 300.
  • the tank accommodating part 910 may be processed according to the outer shape of the gas tank 300, and in the present invention, the tank accommodating part 910 may have a groove shape rounded to a semicircular shape.
  • Elastic pads 911 may be disposed at both inner circumferences of the tank accommodation portion 910, and the accommodation pad 911 may be in close contact with the tank accommodation portion 910. And may be provided to absorb a shock that may be applied to the gas tank 300.
  • a tank handle 301 is disposed at a lower end of the gas tank 300, and a grip 242 having a tong shape into which the tank handle 301 of the gas tank 300 is inserted inside the rear part of the case 200. Is formed tank fixing bar 241 may be disposed.
  • the stack part accommodating part 920 may be formed at both sides of the module frame 900 and may be a part in which the stack part 410 is mounted.
  • the stack portion receiving portion 920 may be disposed at positions symmetrical with respect to both sides with respect to the tank receiving portion 910 so as to achieve a weight balance on the module frame 900.
  • the stack portion receiving portion 920 may include a first receiving surface 921 and a second receiving surface 923.
  • the first receiving surface 921 may be provided in a quadrangular shape, and a first fastening unit 922 may be disposed to fix one side of the stack 410.
  • the second receiving surface 923 is provided in a quadrangular shape, and is formed at a right angle with respect to the first receiving surface 921, and a second fastening unit 924 fixing the lower surface of the stack part 410 is provided. Can be arranged.
  • the stack 410 is fixed to the first and second fastening units 922 and 924 on the first and second receiving surfaces 921 and 923, respectively.
  • the first and second fastening units 922 and 924 may be fastening bolts / nuts.
  • the stack part accommodating part 920 may be disposed to be inclined at a predetermined angle ⁇ 1 on both sides of the module frame 900 based on the vertical line H1 of the case 200.
  • the first receiving surface 921 may be disposed to be inclined while looking outwardly downward of the module frame 900 based on the vertical line H1 of the case 200.
  • the second receiving surface 923 is connected to the first receiving surface 921 at a right angle, the second receiving surface 923 is based on the horizontal line H2 of the case 200. It may be disposed to be inclined while looking at the outer downward direction of the 900.
  • the inclination angle ⁇ 1 range of the stack receiving portion 920 may be about 5 ° ⁇ 15 °, preferably an inclination angle of about 5 ° may be adopted. have.
  • the fixing panel 713 of the present invention may be disposed on both sides of the case 200, the opening window 713a connected to one surface of the stack portion 410 may be formed.
  • the fixing panel 713 may be disposed at an inclination angle ⁇ 2 opposite to the stack 410 disposed on the first and second receiving surfaces 921 and 923.
  • the inclination angle of 5 ° to 15 ° may be formed in an upward direction based on the vertical direction H1 of the case 200. That is, in the embodiment of the present invention, the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 may be the same.
  • the sealing unit 714 is disposed along the circumference of the opening window 713a of the fixing panel 713, and is closely adhered along the circumference of the first receiving surface 921 of the stack 410.
  • the air passing through the 410 may be provided to flow into the sealed housing 720 without leakage.
  • the stack unit accommodating part 920 is disposed to be inclined at a predetermined angle ⁇ 1 as follows.
  • the fixing panel is disposed inside the case 200, and an elastic sealing unit 714 is surrounded by an opening 713a of the fixing panel 713 to prevent air leakage.
  • the stack portion receiving portion 920 is also formed vertically on the module frame 900 If the stack part 410 is mounted perpendicular to the stack part receiving part 920, when the module frame 900 is inserted into the case 200, the stack part 410 is inserted in the insertion process. If interference occurs between one surface of the sealing unit and the sealing unit 714, and is forcibly inserted to overcome such interference, friction between the one surface of the stack portion 410 made of metal and the surface of the sealing unit 714 made of elastic material. Damage may occur.
  • the stack part 410 is disposed at an inclination at a predetermined angle ⁇ 1 in the downward direction, and the fixing panel 713 and the sealing unit 714 are disposed at an inclination at an angle opposite to the upward direction.
  • one surface of the stack part 410 is smoothly seated on the surface of the sealing unit 714 and adheres to the sealing unit 714. ) To prevent surface damage.
  • arranging one surface of the stack 410 inclined downwards generally guides the flow of air downwards and finally contributes to the lift composition of the drone when discharged from the air outlet 230. There is also a purpose to do so.
  • the airtight housing 710 in which the recirculation flow path 720 and the recirculation control mechanism 722 are disposed is connected to the opening window 713a of the fixed panel 713, and the airtight housing 710 A duct 760 having a plurality of blinds 740 may be disposed between the air outlets 230. Since it is disposed to look downward generally, the air flowing in the stack portion 410 toward the air outlet 230 is naturally guided downward.
  • the manifold receiving portion 940 is formed on the front surface of the module frame 900, the manifold portion for connecting the regulator valve 320 and the stack portion 410 mounted on the gas tank 300 It may be a portion in which 420 is disposed.
  • the manifold receiving portion 940 may be configured to include a first bracket plate 941 and the second bracket plate 942.
  • the first bracket plate 941 may be disposed to protrude toward the front portion of the module frame 900, and the second bracket may be spaced apart from the first bracket plate 941 at a predetermined interval. It may be disposed to protrude in the front direction of the 900.
  • the tilting unit 470 and the pressing unit 480 may be connected and disposed between the first and second bracket plates 941 and 942.
  • the base bar 473 of the tilting unit 470 is connected to and disposed between the first and second bracket plates 941 and 942.
  • the tilting elastic body 471 has rings formed at both ends thereof, and a pair of rings are respectively formed. It is connected to the center side of the base bar 473 and the center side of the support plate 485.
  • the support plate 485 is connected to the gas supply unit 430 so that the support plate 485 is pulled toward the base bar 473 by the elastic force of the tilting elastic body 471. Accordingly, the gas supply unit 430 connected to the support plate 485 is inclined upwardly before mounting the regulator valve 320 of the gas tank 300.
  • the hinge part 475 is rotatably connected to the housing block 482 with respect to the module frame 900 by the hinge pin 475a and the hinge bush 475b.
  • the housing block 482, the support plate 485, and the gas supply unit 430 are inclined upwardly integrally on the module frame 900 by the elastic force of 471.
  • the housing block 482 of the pressing unit 480 is hinged between the first bracket plate 941 and the second bracket plate 942 formed to protrude from the front surface of the module frame 900. It is connected to the branch 475 and is rotatably arranged.
  • protrusions 482e are formed at both sides of the housing block 482, and the protrusions 482e are connected to the first and second bracket plates 941 and 942 by hinge pins 475a, respectively.
  • the hinge bush 475b may be disposed at a connection portion of the first and second bracket plates 941 and 942 to smoothly rotate the hinge pin 475a.
  • the tilting unit 470 and the pressurizing unit 480 are disposed between the first and second bracket plates 941 and 942 so that the regulator valve 320 of the gas tank 300 is inserted into and connected to the manifold block 450.
  • the gas tank 300 is applied to the module by applying a pressing force. It is to be firmly fixed on the tank receiving portion 910 of the frame 900.
  • the control panel accommodating part 930 is formed at a lower side of the manifold accommodating part 940 at the front part of the module frame 900, and controls the regulator valve and the stack part 410 of the gas tank 300.
  • the control panel can be arranged.
  • control panel accommodating part 930 may be inclined to correspond to the inclined arrangement of the front window 221.
  • control panel 830 mounted to the control panel accommodating part 930 is naturally cooled by the air introduced from the front window 221.
  • the auxiliary power brackets 510 may be disposed at both sides of the front part of the case 200 in symmetrical positions. As described above, the auxiliary power bracket 510 may be disposed at the center line P of the first direction V1 of the case 200. It is disposed in consideration of maintaining the weight balance of the auxiliary power source 500 on the basis of.
  • the present invention relates to a fuel cell power pack integrated drone and has industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 연료전지 파워팩 일체형 드론에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 연료전지로부터 전력을 공급하여 무게 절감과 동시에 드론의 장시간 운용을 가능하게 하고, 연료전지 파워팩 자체로 전반적인 무게균형이 유지되어 있어 드론의 내부에 일체형으로 장착되더라도 드론의 안정적인 기동을 가능하게 하며, 공기 순환 구조를 개선하여 스택의 안정적인 작동 환경 온도를 유지함과 동시에 드론의 양력 조성에 기여하고, 틸팅 장탈착 구조를 통해 가스탱크를 쉽게 장탈착할 수 있어 사용자 편의성을 높일 수 있다.

Description

연료전지 파워팩 일체형 드론
본 발명은 연료전지 파워팩 일체형 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 일체형으로 연료전지 파워팩이 배치되는 드론에 관한 것이다.
드론(drone)은 사람이 탑승하지 않은 무인항공기를 총칭하는 용어이다. 대체로 무선전파에 의해 조종되는 드론은 처음에는 공군기, 고사포 또는 미사일의 요격 연습용으로 군사적으로 사용되었다.
점차 무선기술이 발달함에 따라 단순히 요격 연습용뿐만 아니라 군용 정찰기, 각종 무기를 장착하여 표적시설 파괴용으로 사용되기에 이르렀다.
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.
이러한 추세에 발맞춰 세계 각국의 주요 기업들은 드론 관련 산업을 유망 신사업으로 보고 투자활동 및 기술개발에 매진하고 있다.
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.
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.
또한 부피가 큰 고용량 배터리 또는 많은 배터리를 드론에 무분별하게 장착하게 되면, 드론의 기동력 저하를 가져올 수 있다.
본 발명의 목적은 연료전지로부터 전력을 공급하여 무게 절감과 동시에 드론의 장시간 운용을 가능하게 하고, 연료전지 파워팩 자체로 전반적인 무게균형이 유지되어 있어 드론의 내부에 일체형으로 장착되더라도 드론의 안정적인 기동을 가능하게 하며, 공기 순환 구조를 개선하여 스택의 안정적인 작동 환경 온도를 유지함과 동시에 드론의 양력 조성에 기여하고, 틸팅 장탈착 구조를 통해 가스탱크를 쉽게 장탈착할 수 있는 사용자 편의성을 높인 연료전지 파워팩 일체형 드론을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 연료전지 파워팩 일체형 드론에 관한 것으로, 외측 둘레를 따라 날개부가 배치되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 배치되는 모듈프레임; 상기 모듈프레임상에 무게 균형을 이루며 배치되는 연료전지부; 및 상기 모듈프레임에 장착되며, 상기 연료전지부와 연결되는 가스탱크;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연료전지부는, 상기 모듈프레임상에 배치되고, 상기 가스탱크에 결합되어 있는 레귤레이터 밸브에 연결되는 매니폴드부; 및 상기 모듈프레임상에 배치되고 ,상기 매니폴드부와 연결되어, 연료가스를 공급받는 스택부;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 매니폴드부와 상기 스택부는 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 매니폴드부는 상기 모듈프레임의 전면부에 배치되고, 상기 스택부는 복수개가 배치되되, 상기 모듈프레임의 양측부에 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 가스탱크와 상기 스택부는 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 스택부는 상기 케이스의 내부에 복수개가 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 가스탱크와 상기 복수개의 스택부는 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가스탱크는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 복수개의 스택부는 상기 모듈프레임의 양측부에서 상기 가스탱크를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 연료전지부와 병렬 제어적으로 연결되며 보조전력을 공급하는 보조전원부;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 보조전원부는 복수개로 배치되고, 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 내부에서 상기 스택부는 복수개로 배치되고, 상기 복수개의 스택부와 상기 복수개의 보조전원부는, 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여, 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 전면부 하단에는 일방향으로 경사진 전면창이 배치되고, 상기 케이스의 후면부 하단에는 상기 전면창에 대해 반대방향으로 경사진 후면창이 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 내측 하면부에 형성되고, 상기 스택부에서 배출되는 응축수 또는 상기 케이스의 내부에서 외부 공기가 응축되어 발생되는 응축수가 취합되어 배출되는 배출부;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 배출부는, 상기 전면창의 하단면에서 상기 전면창의 길이방향으로 함몰 형상으로 배치되고, 상기 케이스의 내부 전면부에서 응축되는 응축수가 취합되는 제1 배수유로; 및 상기 후면창의 하단면에서 상기 후면창의 길이방향으로 함몰 형상으로 배치되고, 상기 케이스의 내부 후면부에서 응축되는 응축수가 취합되는 제2 배수유로;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 배출부는, 상기 제1 배수유로 또는 상기 제2 배수유로에 배치되고, 상기 제1 배수유로 또는 상기 제2 배수유로에 취합된 응축수를 증발시켜, 상기 케이스의 내부에 가습 환경을 조성하는 가습유닛;을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 가습유닛은 열선 코일, 초음파 가습센서 또는 자연 대류식 가습장치로 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스의 이착륙을 위해, 상기 케이스의 하부에는 레그부;가 배치되되, 상기 레그부는, 상기 전면창의 하측부에 하방향으로 아치형으로 배치되는 제1 레그; 상기 후면창의 하측부에 하방향으로 아치형으로 배치되는 제2 레그; 및 상기 제1,2 레그의 단부를 연결하는 안착빔;을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 배출부는, 상기 제1 배수유로의 양단부에 연결되고, 상기 제1 레그를 따라 배치되는 제1 배수관; 및 상기 제2 배수유로의 양단부에 연결되고, 상기 제2 레그를 따라 배치되는 제2 배수관;를 포함할 수 있다.
본 발명은 연료전지 파워팩으로 구동되는 드론으로서, 시중에서 드론에 적용되는 일반 배터리에 비해 무게대비 출력이 우수하여 드론의 장시간 운용을 가능하게 하며, 드론의 페이로드값을 증가시킬 수 있다.
또한 본 발명은 케이스를 유선형으로 설계하여 드론의 다양한 방향 기동에 따라 발생될 수 있는 공기저항을 최소화할 수 있다.
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.
또한 본 발명은 케이스의 상면에 리드를 배치하고, 리드를 개방하여 수소탱크를 가압형 매니폴드블록(manifold)에 경사지게 삽입되도록 구성하였다. 이때 매니폴드블록과 연계되어 있는 틸팅 구조를 통해 사용자는 수소탱크를 매니폴드블록에 끼운 뒤, 가볍게 수소탱크의 후면부를 하방향으로 눌러 수소탱크를 장착할 수 있다. 수소탱크를 탈착할 때는 수소탱크의 후면부에 있는 손잡이를 가볍게 들면, 틸팅 구조에 의해 수소탱크의 후면부가 상방향으로 들리게 배치됨으로써, 사용자는 손잡이를 잡고 수소탱크를 경사방향으로 당기어 손쉽게 분리할 수 있다.
또한 본 발명은 가압형 매니폴드블록을 배치함에 따라 수소탱크가 케이스에 삽입된 경우에는, 가압상태에 놓여 수소탱크의 레귤레이터 밸브(regulator valve)는 매니폴드블록에 단단히 결합되어, 수소가스의 공급간에 누설을 차단할 수 있다.
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.
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.
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.
또한 본 발명은 케이스의 하부에 형성된 전면창의 하단과 후면창의 하단에 각각 응축수 배출부를 배치하였다. 케이스의 내부에서 응축된 응축수와 스택부에서 배출되는 응축수는 배출부에 취합되고 외부로 배출된다. 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. 이때 배출부의 배수관은 케이스의 하단에 배치되는 레그(leg)부를 따라 흐르도록 배수관이 배치되어 있어, 응축수의 무분별한 배출을 방지할 수 있다.
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.
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 한개가 고장이 나더라도 나머지 보조배터리로 드론의 안정적인 기동을 가능하게 하였다.
또한 본 발명은 케이스의 전면부 및 후면부의 하단에 공기유입구, 케이스의 양측부에 공기유출구를 각각 배치하고, 공기유출구상에는 팬을 배치하여, 팬이 구동되어, 전면부 및 후면부의 하단을 통해 유입된 공기가 스택을 통과할 수 있도록 하였으며, 이때 케이스 내부를 음압상태 또는 저압상태로 조성함으로써, 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.
또한 본 발명은 공기유입구상에 회로기판을 배치하여, 작동 중 가열된 회로기판이 외부 공기에 의해 자연스럽게 냉각되도록 하여, 회로기판의 냉각효과를 향상시켰다.
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.
또한 본 발명은 공기유출구상에 복수단의 블라인드를 배치하고, 각각의 블라인드를 하방향으로 경사지게 또는 곡률지게 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.
또한 본 발명은 수소탱크에는 손잡이를 배치하여 수소탱크를 용이하게 다룰 수 있도록 하고, 케이스의 상부에 리드(lid)를 배치하여 유지/보수간에 내부 조작을 용이하도록 하여 사용자 편의성을 도모하였다.
또한, 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론은 강화플라스틱, 카본, 티타늄, 알루미늄 등의 재질이 부분적으로 채택되어, 무게 경량화, 페이로드값 향상, 전력 사용량 감소 등의 효과를 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 사시도.
도 2는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 평면도.
도 3은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 측면도.
도 4는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 전면도.
도 5는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 후면도.
도 6은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 하면도.
도 7은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론에서 리드를 개방한 상태에서의 내부를 나타낸 평면도.
도 8은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 측면도.
도 10는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 전면도.
도 11은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 후면도.
도 12은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 하면도.
도 13는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 후면사시도.
도 14은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부를 나타낸 전면사시도.
도 15는 본 발명인 배출부의 제1 실시예를 나타낸 개략단면도.
도 16는 본 발명인 배출부의 제2 실시예를 나타낸 개략단면도.
도 17은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론에서 공기 순환 조절 구조를 나타낸 평면도.
도 18a은 도 27에 게시된 P-P 단면도.
도 18b는 도 18a에 게시된 M 부분에 대한 확대도.
도 19a은 도 2에 게시된 B-B 단면도.
도 19b는 도 19a에 게시된 L 부분에 대한 확대도.
도 20은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론에서 가스탱크 장탈착 틸팅 및 가스공급 구조를 나타낸 평면도.
도 21은 도 20에 게시된 N 부분에 대한 확대도.
도 22는 본 발명의 가압유닛 구조를 나타낸 사시도.
도 23은 본 발명의 가스공급유닛 구조에 대한 단면도.
도 24는 도 24에 게시된 H 부분에 대한 확대도.
도 25은 본 발명의 유량제어밸브의 배치 구조를 나타낸 단면도.
도 26은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 다른 실시예에 대한 사시도.
도 27는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 다른 실시예에 대한 평면도.
도 28은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 다른 실시예에 대한 측면도.
도 29는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 다른 실시예에 대한 전면도.
도 30는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 다른 실시예에 대한 후면도.
도 31은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 다른 실시예에 대한 하면도.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 연료전지 파워팩 일체형 드론의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
[연료전지 파워팩 일체형 드론]
도 1은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 사시도이고, 도 2는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 평면도이며, 도 3은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 측면도이고, 도 4는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 전면도이며, 도 5는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 후면도이고, 도 6은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 하면도이다.
그리고 도 7은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론에서 리드를 개방한 상태에서의 내부를 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 평면도이며, 도 9는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 측면도이고, 도 10는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 전면도이며, 도 11은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 후면도이고, 도 12은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 하면도이며, 도 13는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 후면사시도이고, 도 14은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부를 나타낸 전면사시도이다.
그리고 도 15는 본 발명인 배출부의 제1 실시예를 나타낸 개략단면도이고, 도 16는 본 발명인 배출부의 제2 실시예를 나타낸 개략단면도이다.
도 1 내지 도 14를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)은 케이스(200), 모듈프레임(900), 가스탱크(300) 및 연료전지부(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)은 드론과 같은 비행물체의 내부에 일체로 장착되어 전력을 공급하는 장치일 수 있다. 따라서 드론에 장착되어 비행하기 위한 최적의 설계로 구성될 수 있다.
상기 케이스(200)의 외형은 드론과 같은 비행물체일 수 있다. 이에 따라 상기 케이스(200)의 외측 둘레를 따라서 날개부(210)가 배치될 수 있다. 이러한 상기 날개부(210)는 날개빔(211), 구동모터(212) 및 프로펠러(213)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 날개빔(211)은 상기 케이스(200)의 외측 둘레를 따라 소정 간격을 두고 복수개가 배치되며, 상기 케이스(200)의 외측 방향으로 돌출된 형태로 구현될 수 있다. 상기 구동모터(212)는 상기 날개빔(211)의 단부에 배치될 수 있으며, 상기 프로펠러(213)는 상기 구동모터(212)의 회전축에 연결되어 배치될 수 있다. 상기 구동모터(212)는 상기 연료전지부(400)로부터 전력을 공급받아 상기 프로펠러(213)를 회전시킬 수 있다.
여기서 상기 케이스(200)와 상기 날개부(210)는 기동 중에 공기저항을 최소화할 수 있도록 전반적인 외형은 유선형으로 구성될 수 있다.
본 발명에서는 도 1에서와 같이, 케이스(200)의 내부에 배치되는 연료전지부(400)의 배치 구조에 대응한 형태로 케이스(200)의 외형이 결정될 수 있다. 이때에도 각 모서리는 공기저항을 줄이도록 부드러운 유선형으로 가공될 수 있다. 또는 도 26에서와 같이, 기동시 모든 방향으로 공기저항을 최소화할 수 있는 둥근 형태의 케이스(200) 외형으로 채택될 수 있다.
그리고 상기 케이스(200)는 경량화를 위해 강화플라스틱, 카본, 티타늄, 알루미늄 등의 재질이 적용될 수 있다.
상기 케이스(200)의 상부에는 리드(204)가 배치될 수 있다. 상기 리드(204)에는 도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 리드(204)를 개폐하기 위한 리드 손잡이가 배치될 수 있다. 사용자는 리드 손잡이를 잡고 리드(204)를 개방하여 상기 케이스(200)의 내부에 배치되는 각종 부품을 유지보수할 수 있다.
한편, 사용자는 상기 리드(204)를 개방하여 가스탱크(300)를 장탈착할 수 있다.
상기 케이스(200)의 하부에는 상기 케이스(200)의 이착륙을 위해 레그부(250)가 배치될 수 있다. 본 발명에서 레그부(250)는 제1 레그(251), 제2 레그(253) 및 안착빔(255)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 레그(251)는 상기 케이스의 전면부(201) 하측에 배치되는 전면창(221)의 하측부에 아치형으로 배치되고, 상기 제2 레그(253)는 상기 케이스의 후면부(203) 하측에 배치되는 후면창(222)의 하측부에 아치형으로 배치될 수 있다. 그리고 상기 안착빔(255)은 드론이 지면에 안정적으로 안착될 수 있도록, 상기 제1,2 레그(251,253)의 단부를 연결하는 직선형으로 구성될 수 있다.
다음 상기 모듈프레임(900)은 상기 케이스(200)의 내부에 배치되고, 연료전지부(400) 및 가스탱크(300)가 장착되는 부분일 수 있다. 상기 모듈프레임(900)의 구조는 후술하도록 한다.
다음 상기 가스탱크(300)는 상기 모듈프레임(900)에 장착되며, 상기 연료전지부(400)와 연결되어 연료가스를 공급하도록 제공될 수 있다.
도 8 내지 도 12를 참고하면, 상기 가스탱크(300)의 후단부에는 사용자가 용이하게 상기 가스탱크(300)를 다룰 수 있도록 탱크손잡이(301)가 배치될 수 있으며, 본 발명에서 상기 탱크손잡이(301)는 원판 형상에 사용자의 손가락이 잡을 수 있는 복수개의 홀이 형성될 수 있다.
상기 케이스(200)의 후면부(203) 내측에는 탱크 고정바(241)가 배치될 수 있다. 상기 탱크 고정바(241)는 상기 탱크손잡이(301)가 끼워질 수 있도록 집게 형상의 그립부(242)가 형성될 수 있다. 사용자가 탱크손잡이(301)를 잡고 하방향으로 내리면, 탱크손잡이(301)가 탱크 고정바(241)의 그립부(242)에 끼워지며 고정되게 된다.
상기 가스탱크(300)에는 충전되는 가스는 수소가스일 수 있다.
한편, 도 5 또는 도 26를 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 일체형 드론(100)의 작동여부를 결정할 수 있다.
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.
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.
다음 도 4 내지 도 6를 참고하면, 상기 케이스(200)의 전면부(201)와 후면부(203)에는 전면창(221)과 후면창(222)이 배치될 수 있으며, 상기 전면창(221)과 후면창(222)은 상기 케이스(200)의 내부로 외부 공기가 유입되는 공기유입구(220)일 수 있다.
상기 전면창(221)은 상기 케이스의 전면부(201) 하단에서 일방향으로 경사지게 배치될 수 있으며, 상기 후면창(222)은 상기 케이스의 후면부(203) 하단에서 상기 전면창(221)에 대해 반대방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
이러한 경사 배치는, 드론이 전면방향으로 기동할 때는, 기동속도에 의해 전면창(221)으로부터 유입되는 공기량이 늘어나도록 할 수 있고, 반대로 드론이 후면방향으로 기동할 때는, 기동속도에 의해 후면창(222)으로부터 유입되는 공기량이 늘어나도록 할 수 있다.
즉 상기 전면창(221)과 상기 후면창(222)에서, 후술할 팬부재(730) 작동에 의해서 상기 케이스(200) 내부의 음압 또는 저압 환경 조성을 이용한 강제적인 공기 유입뿐만 아니라, 드론의 기동방향에 따라 기동속도를 이용한 자연스러운 공기 유입이 진행될 수 있도록 하는 것이다.
여기서 상기 전면창(221) 및 후면창(222)에는 복수 열로 배치되는 창블라인드(221a,222a)가 형성되어 있으며, 비교적 부피가 있는 이물질이 상기 케이스(200)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 전면창(221) 및 후면창(222)상에는 공기 중에 함유된 외부 이물질을 효과적으로 제거하기 위해 필터가 배치될 수 있다.
그 밖에 상기 케이스(200)상에서 복수의 공기유입구(220)에 배치될 수 있으며, 상기 공기유입구(220)의 위치는 상기 케이스(200)상에서 제한되지 않는다.
그리고 도 3를 참고하면, 상기 케이스(200)의 측면부(202)에는 복수의 블라인드(740)가 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.
한편, 도 7 및 도 8를 참고하면, 상기 연료전지부(400)은 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 모듈프레임(900)상에 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다. 연료전지 파워팩은 드론과 같은 비행물체에 장착되어 함께 비행하게 되므로, 드론의 기동력에 방해가 되지 않도록, 케이스(200), 모듈프레임(900), 가스탱크(300) 및 연료전지부(400)는 전반적으로 무게 균형을 이루며 배치될 수 있다.
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.
여기서 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.
구체적으로 상기 매니폴드부(420)는 상기 케이스(200)의 내측에서 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 배치될 수 있고, 상기 스택부(410)는 복수개가 배치되되, 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 모듈프레임(900)의 양측부에 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
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 모듈프레임(900)상에서 상기 케이스(200)의 제2 방향(V2), 즉 양측에 대해 무게 균형을 이루도록 배치될 수 있다.
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.
즉 상기 가스탱크(300)는 상기 케이스(200)의 내부 중심부, 즉 상기 모듈프레임(900)의 중심부에 형성된 탱크수용부(910)에 배치되고, 상기 스택부(410)는 2개로 구성되어, 도 7에서와 같이, 상기 가스탱크(300)를 기준으로 상기 모듈프레임(900)의 양측에 형성된 스택부 수용부(920)에 각각 동일한 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 방향(V1)의 중심선(P)를 기준으로 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)은 제2 방향(V2)으로 무게 균형을 이룰 수 있다.
이러한 무게 균형을 고려한 배치는 연료전지 파워팩이 드론과 일체로 장착될 때, 드론의 무게 중심의 변동을 최소화하여 드론의 기동에 주는 영향을 감소시킬 수 있다.
다음으로, 상기 보조전원부(500)는 상기 케이스(200)의 내부에 제공된 보조전원 브라켓(510)에 배치되고, 상기 연료전지부(400)과 병렬 제어적으로 연결되며 드론에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
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.
우선 상기 연료전지부(400)을 구성하는 상기 스택부(410)에서 산소와 수소의 전기화학반응과정에서 생산된 전력이 드론에 공급되어 드론을 작동시킨다.
만약 드론의 비행 및 임무수행 환경에 따라 상기 스택부(410)에서 생산되는 출력량보다 높은 출력이 요구될 때에는, 부족한 출력량을 상기 보조전원부(500)에서 병렬적으로 공급하게 된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 파워팩을 드론에 장착하더라도, 드론의 무게 균형 또한 어느 한쪽으로 치우지지 않고, 유지될 수 있게 된다.
이러한 상기 구성요소들의 무게 균형 배치는 드론의 기동 환경에의 영향을 최소화하여 드론의 원활한 기동에 기여하게 된다.
다음 도 15 및 도 16를 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.
이러한 배출부(600)는 제1 배수유로(620), 제1 배수관(621), 제2 배수유로(630) 및 제2 배수관(631)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 배수유로(620)는 상기 전면창(221)의 하단면에서 상기 전면창(221)의 길이방향으로 함몰 형상으로 배치되고, 상기 케이스(200)의 내부 전면부에서 응축되는 응축수가 취합되는 부분일 수 있다.
도 6를 참고하면, 상기 제1 배수관(621)은 상기 제1 배수유로(620)에 취합된 응축수가 드론 하부로 배출되도록 상기 제1 배수유로(620)의 양단부 하단에 연결될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에서는 도 29 내지 도 31를 참고하면, 상기 제1 배수관(621)은 상기 제1 배수유로(620)의 하단에 연결되고, 상기 제1 레그(251)를 따라 아치 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제1 배수유로(620)로 취합된 응축수는 상기 제1 배수관(621)을 따라 상기 안착빔(255)까지 이동한 후 외부로 배치되게 된다.
그리고 상기 제2 배수유로(630)는 상기 후면창(222)의 하단면에서 상기 후면창(222)의 길이방향으로 함몰 형상으로 배치되고, 상기 케이스(200)의 내부 후면부에서 응축되는 응축수가 취합되는 부분일 수 있다.
다시 도 6를 참고하면, 상기 제2 배수관(631)은 상기 제2 배수유로(630)에 취합된 응축수가 드론 하부로 배출되도록 상기 제2 배수유로(630)의 양단부 하단에 연결될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에서는 도 29 내지 도 31를 참고하면, 상기 제2 배수관(631)은 상기 제2 배수유로(630)의 하단에 연결되고, 상기 제2 레그(253)를 따라 아치 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제2 배수유로(630)로 취합된 응축수는 상기 제2 배수관(631)을 따라 상기 안착빔(255)까지 이동한 후 외부로 배출되게 된다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기와 같이, 제1,2 배수관(621,631)을 상기 레그부(250)를 따라 배치하여 드론 하부에서 응축수가 무분별하게 배출되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 15 및 도 16를 참고하면, 상기 배출부(600)는 상기 제1 배수유로(620) 및/또는 상기 제2 배수유로(630)에 배치되고, 상기 제1,2 배수유로(620,630)에 취합된 응축수를 증발시켜, 상기 케이스(200)의 내부에 가습 환경을 조성하는 가습유닛(640)을 더 포함할 수 있다.
일반적으로 연료전지의 스택은 건조한 환경보다는 가습 환경에서 산소와 수소의 전기화학반응이 보다 촉진되어 연료전지의 전력 발생 효율을 높일 수 있다.
따라서 상기 가습유닛(640)은 상기 제1,2 배수유로(620,630)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.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 가습유닛(640)은 도 15에서와 같이 열선 코일 형태로 구성될 수 있다. 상기 제1,2 배수유로(620,630)상에는 열선 코일이 배치될 수 있으며, 상기 제1,2 배수유로(620,630)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.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 가습유닛(640)은 도 16에서와 같이 초음파 가습센서일 수 있다. 상기 제1,2 배수유로(620,630)상에는 초음파 가습센서가 배치될 수 있으며, 상기 제1,2 배수유로(620,630)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.
도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 가습유닛(640)의 또 다른 실시예에서는 자연 대류식 가습장치일 수 있다.
[연료전지 파워팩 일체형 드론의 공기 순환 조절 구조]
도 17은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론에서 공기 순환 조절 구조를 나타낸 평면도이다.
그리고 도 18a은 도 27에 게시된 P-P 단면도이고, 도 18b는 도 18a에 게시된 M 부분에 대한 확대도이다.
그리고 도 19a은 도 2에 게시된 B-B 단면도이며, 도 19b는 도 19a에 게시된 L 부분에 대한 확대도이다.
우선 도 6, 도 17, 도 18a 및 도 18b를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)의 공기 순환 조절 구조의 일 형태는 공기유입구(220), 공기유출구(230) 및 공기순환 조절유닛(700)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 공기유입구(220), 공기유출구(230) 및 공기순환 조절유닛(700)은 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)의 케이스(200)에 배치될 수 있다.
상기 공기유입구(220)는 상기 케이스(200)의 전면부(201) 또는 후면부(203) 하측에 배치되고, 외부 공기가 유입되는 부분일 수 있다. 본 발명에서는 상기 케이스(200)의 전면부(201)에 복수개의 창블라인드(221a)가 배치된 전면창(221)과 후면부(203)에 복수개의 창블라인드(222a)가 배치된 후면창(222)이 공기유입구(220)일 수 있다. 다만 상기 검토한 바와 같이, 상기 공기유입구(220)의 위치는 상기 케이스(200)상에서 제한이 없다.
이때 제어판(830)은 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 공기유입구(220) 중의 하나인 전면창(221)의 상측에 배치되어, 상기 전면창(221)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 배치되어 있다. 물론 제어판(830)의 위치는 전면창(221)의 상측으로 제한되는 것은 아니다.
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.
본 발명에서 상기 케이스(200)의 내부에는 모듈프레임(900)이 배치될 수 있다. 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.
공기 흐름은 상기 공기유입구(220)에서 유입되어 상기 스택부(410)를 통과하여 상기 공기순환 조절유닛(700)에 의해 흐름 방향이 안내되어 상기 공기유출구(230)로 배출되는 유동 과정을 거친다.
다음 상기 공기순환 조절유닛(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.
이러한 상기 공기순환 조절유닛(700)은 밀폐하우징(710), 팬부재(730), 재순환유로(720) 및 블라인드(740)를 포함하여 구성될 수 있다.
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.
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.
이러한 밀폐 공간으로 인해 상기 스택부(410)를 통과한 공기는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760) 방향으로만 유동하게 된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
따라서 이러한 드론이 작동되는 외부 환경 온도에 의해 상기 스택부(410)의 작동환경 온도가 급변되는 것을 방지하기 위해, 도 17 및 도 18a에서와 같이, 상기 밀폐하우징(710)상에 재순환유로(720)가 배치될 수 있다.
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.
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.
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.
즉 상기 케이스(200)의 내부 온도를 상기 스택부(410)의 작동 환경 온도까지 조정해 주어, 상기 스택부(410)의 작동효율을 높이게 된다.
다시 도 17 및 도 18a를 참고하면, 상기 공기순환 조절유닛(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.
상기 재순환 제어기구(722)는 전자 제어를 통한 슬라이드 방식의 개폐밸브 또는 버터플라이 방식의 개폐밸브일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자는 컨트롤러를 이용하여 상기 재순환 제어기구(722)의 개폐 정도를 조절할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
다시, 도 18a 및 도 18b를 참고하면, 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)의 덕트(760)에 배치되고, 유출되는 공기의 흐름 방향을 안내하도록 제공될 수 있다.
본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)의 공기순환 조절 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.
이를 위해 도 18a를 참고하면, 상기 스택부(410)는 상기 모듈프레임(900)의 스택부 수용부(920)상에서 일정각도(α1) 범위내로 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
그리고 상기 밀폐하우징(710)도 상기 스택부(410)의 일면상에서 일정각도(α2) 범위내로 하방향으로 경사지게 연결 배치될 수 있다.
또한 상기 팬부재(730)도 상기 공기유출구(230)상에서 일정각도(α3) 범위내로 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
그리고 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)에서 배출되는 공기가 하방향으로 유동하도록, 하방향으로 경사지게 또는 곡률지게 배치될 수 있다.
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.
이때 상기 스택부(410)의 경사각도(α1) 범위는 5° ~ 15° 범위내일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 5° 내외의 경사각도가 채택될 수 있다.
상기 스택부(410)가 경사지게 배치됨에 따라, 상기 스택부(410)를 통과하여 상기 밀폐하우징(710)의 내부로 유입되는 공기는 하방향으로 흐름이 유도되게 된다.
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.
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.
다만 도면으로 도시하지는 않았으나, 다른 실시예에서는 상기 밀폐하우징(710)은 상기 스택부(410)의 일면상에 일정각도 범위내로 하방향으로 더 경사지게 연결 배치될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
한편, 상기 공기유출구(230)상에는 하방향으로 경사지게 또는 곡률지게 형성된 블라인드(740)가 배치되어 있다.
본 발명의 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)에서 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.
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.
도 18b를 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.
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.
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.
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.
도 18b를 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.
이때 상기 블라인드(740)의 길이도 상기 공기유출구(230)의 상측에서 하측으로 갈수록 축소되도록 형성되어 있어, 역시 유출되는 공기는 하방향으로 흐르게 된다.
여기서 상기 블라인드(740)의 길이는 일정 비율로 축소되는데, 이는 상기 공기유출구(230)가 상측에서 하측으로 갈수록 줄어드는 비율각도(θ2)에 대응될 수 있다.
상기 블라인드(740)의 길이가 일정 비율로 감소됨에 따라 복수의 열로 배치된 블라인드(740)를 통과하는 공기는 비교적 균일한 유동을 보일 수 있다.
공기는 하방향으로 유동하므로, 상부에 배치된 상부 블라인드(741)보다 하부에 배치된 하부 블라인드(742)의 길이가 더 짧아 하방향 유동에 방해받지 않는다.
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.
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.
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.
한편, 도 6, 도 17, 도 19a 및 도 19b를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)의 공기 순환 조절 구조의 다른 형태는, 상기 블라인드(740)는 상기 공기유출구(230)상에 하방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
그리고 상기 검토한 바와 같이, 본 발명의 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)에서 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.
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.
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.
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.
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.
도 17에는 상기와 같은 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)의 공기 순환 조절 구조에 따른 공기 흐름이 게시되어 있다.
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 음압 또는 저압상태가 된다.
이에 따라 상기 전면창(221) 및 후면창(222)을 통해 외부 공기가 압력차 때문에 유입되고, 유입되는 공기 중 일부는 상기 케이스(200)의 전면부(201) 내측 상부에 배치된 상기 제어판(830)을 자연 냉각하며, 상기 케이스(200)의 내부로 순환되며 흐르게 된다.
상기 케이스(200)의 내부에서 순환되는 공기는 도 17에 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.
상기 밀폐하우징(710)으로 흐른 공기는 상기 팬부재(730)를 통과하고 상기 공기유출구(230)를 통해 외부로 배출된다.
이때 상기 스택부(410)과 상기 밀폐하우징(710) 및 상기 팬부재(730)은 모두 하방향으로 경사지게 배치되어 있으므로, 공기의 흐름은 유동과정에서 하방향으로 자연스럽게 진행하게 된다. 상기 블라인드(740)를 통과하여 상기 공기유출구(230)에서 하방향으로 배출되는 공기는, 프로펠러(213)에 의한 하방향 공기 유동과 합쳐지면서, 드론의 양력 조성에 기여하게 된다.
한편 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.
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.
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.
[연료전지 파워팩 일체형 드론의 가스탱크 장탈착 틸팅 및 가스공급 구조]
도 20은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론에서 가스탱크 장탈착 틸팅 및 가스공급 구조를 나타낸 평면도이고, 도 21은 도 20에 게시된 N 부분에 대한 확대도이며, 도 22는 본 발명의 가압유닛 구조를 나타낸 사시도이고, 도 23은 본 발명의 가스공급유닛 구조에 대한 단면도이며, 도 24는 도 24에 게시된 H 부분에 대한 확대도이고, 도 25은 본 발명의 유량제어밸브의 배치 구조를 나타낸 단면도이다.
도 20 내지 도 25를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론(100)의 가스탱크 장탈착 틸팅 및 가스공급 구조는 모듈프레임(900), 가스공급유닛(430), 가압유닛(480) 및 틸팅유닛(470)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 모듈프레임(900)은 연료전지를 구성하는 부품들이 장착될 수 있으며, 상기 케이스(200)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 모듈프레임(900)의 세부 구조는 후술하도록 한다.
상기 가스공급유닛(430)은 상기 케이스(200)의 내부로 경사방향으로 삽입되어 틸팅되며 상기 모듈프레임(900)에 장착되는 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)에 연결될 수 있다. 그리고 상기 모듈프레임(900)의 양측부에 장착되는 스택부(410)로 가스를 공급하도록, 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 배치될 수 있다. 상기 가스공급유닛(430)의 세부 구조는 후술하도록 한다.
상기 가압유닛(480)은 일측부는 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 고정되고, 타측부는 상기 가스공급유닛(430)과 연결되며, 상기 가스공급유닛(430)을 상기 레귤레이터 밸브(320) 방향으로 가압하도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 가압유닛(480)은 하우징블록(482), 지지판(485), 가압빔(483) 및 가압 탄성체(481)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선 상기 하우징블록(482)은 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 돌출되게 형성된 제1 브라켓판(941)과 제2 브라켓판(942) 사이에 힌지부(475)로 연결되어 회동 가능하게 배치될 수 있다.
구체적으로 상기 하우징블록(482)의 양측에는 돌출부(482e)가 형성되고, 상기 돌출부(482e)는 상기 제1,2 브라켓판(941,942)에 각각 힌지핀(475a)에 의해 연결될 수 있다. 이때 힌지핀(475a)의 부드러운 회동을 위해 힌지부시(475b)가 상기 제1,2 브라켓판(941,942)의 연결부위에 배치될 수 있다.
또한 상기 하우징블록(482)은 전반적으로 원통 형상으로 형성되고, 상기 하우징블록(482)의 양단부는 상기 가압빔(483)이 관통되며 배치될 수 있도록 관통홀(482b,482c)이 형성될 수 있다. 이때 관통홀(482b)이 형성된 하우징판(482f)이 하우징블록(482)에 체결피스(488a)로 고정될 수 있다. 그리고 상기 하우징블록(482)의 상부와 하부에는 무게 절감을 위해 개구부(482a)가 절삭 가공될 수 있다.
다음 상기 지지판(485)은 상기 가스공급유닛(430)을 구성하는 매니폴드블록(450)의 일단부에 배치될 수 있다. 상기 지지판(485)은 상기 가압 탄성체(481)의 탄성력에 의해 상기 매니폴드블록(450)의 일면이 마모, 손상되는 것을 방지하기 위해 제공되며, 강성이 있는 금속재질일 수 있다.
다음 상기 가압빔(483)은 상기 하우징블록(482)의 내부를 관통하며 배치되고, 상기 지지판(485)에 연결될 수 있다.
구체적으로 상기 가압빔(483)은 상기 하우징블록(482)의 양단부에 형성된 관통홀(482b,482c)을 관통하며 배치될 수 있으며, 상기 가압빔(483)의 일단부는 상기 지지판(485)의 일면과 체결피스(488b)로 고정되어 연결될 수 있다.
그리고 상기 가압빔(483)은 전반적으로 원통빔 형태로 제공될 수 있으며, 상기 가압빔(483)이 상기 하우징블록(482)에서 이탈하지 않도록 하기 위해, 상기 가입빔(483)의 타단부에는 원판 형상의 스토퍼(484)가 체결피스(488c)로 고정되며 배치될 수 있다.
상기 스토퍼(484)는 상기 하우징블록(482)의 관통홀(482b)보다는 큰 직경으로 형성되어 있다. 이는 상기 가압빔(483)이 상기 모듈프레임(900)의 후면부 방향으로 이동되더라도, 상기 관통홀(482b)을 통과하지 못하도록 하여, 상기 가압빔(483)의 이동범위를 제한하게 된다.
다음 상기 가압 탄성체(481)는 상기 하우징블록(482)과 상기 지지판(485) 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 가압 탄성체(481)는 상기 하우징블록(482)의 내부와 상기 지지판(485) 사이에서, 상기 가압빔(483)의 외측 둘레를 감싸며 배치될 수 있다.
도면으로 도시되지는 않았으나, 다른 형태에서는 상기 가압 탄성체(481)는 상기 하우징블록(482)의 내부와 상기 지지판(485) 사이에서 상기 가압빔(483)의 외측 둘레에 방사방향을 따라 단수 또는 복수개가 배치될 수 있다. 그 밖에 다른 형태의 배치도 가능하다.
여기서 상기 가압빔(483)과 상기 하우징블록(482)의 무게중심은 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 위치되도록 상기 모듈프레임(900)상에 배치될 수 있다. 이는 상기 가압빔(483) 및 상기 하우징블록(482)을 포함하는 상기 가압유닛(480)이 상기 케이스(200)의 전면부(201) 중앙측에 배치될 때, 상기 케이스의 제2 방향(V2)으로의 무게 균형을 이뤄지도록 함으로써, 상기 가압유닛(480)의 배치상태가 드론의 기동에 주는 영향을 최소화되도록 하기 위함이다.
또한 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.
이는 가스의 공급 과정에서 레귤레이터 밸브(320)와 가스공급유닛(430)의 이탈을 방지하여 가스의 누설을 차단하는데 도움을 주게 된다.
다음으로 상기 틸팅유닛(470)은, 상기 모듈프레임(900)과 상기 가압유닛(480)간에 연결되고, 상기 가스탱크(300)를 틸팅하여 상기 모듈프레임(900)에 장착되도록 제공될 수 있다.
이러한 상기 틸팅유닛(470)은, 베이스바(473), 힌지부(475) 및 틸팅 탄성체(471)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 베이스바(473)는 원형 단면을 가진 바 형태로 제공될 수 있으며, 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 돌출되게 배치된 제1,2 브라켓판(941,942)간에 연결되어 배치될 수 있다.
상기 틸팅 탄성체(471)는 양단부에 고리가 형성되어 있으며, 한 쌍의 고리가 각각 상기 베이스바(473)의 중앙측과 상기 지지판(485)의 중앙측에 연결될 수 있다.
이때 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 고려하여 상기 틸팅 탄성체(471)는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 위치할 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 상기 지지판(485)은 상기 가스공급유닛(430)과 연결되어 있으므로, 상기 틸팅 탄성체(471)의 탄성력에 의해 상기 지지판(485)은 상기 베이스바(473) 방향으로 당겨지게 된다. 이에 따라 상기 지지판(485)과 연결되어 있는 상기 가스공급유닛(430)이 상방향으로 경사지게 들리게 된다.
여기서 상기 힌지부(475)는 상기 힌지핀(475a)과 상기 힌지부시(475b)에 의해, 상기 모듈프레임(900)에 대해 상기 하우징블록(482)을 회동 가능하게 연결하고 있으므로, 상기 틸팅 탄성체(471)의 탄성력에 의해 상기 하우징블록(482)과 상기 지지판(485) 및 상기 가스공급유닛(430)은 일체로 상방향으로 경사지게 배치되게 된다.
이는 상기 가스공급유닛(430)에 상기 가스탱크(300)를 경사방향으로 삽입할 수 있는 상태로 배치되는 것으로서. 아직 상기 가스탱크(300)가 상기 모듈프레임(900)에 장착되기 전 상태이다.
사용자는 도 9에 게시된 것과 같이, 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)를 상기 가스공급유닛(430)의 매니폴드블록(450)에 경사방향으로 삽입하고 누르면, 상기 가압 탄성체(481)의 탄성력에 의해 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)와 상기 가스공급유닛(430)의 매니폴드블록(450)는 단단히 가압 밀착된 상태가 된다.
다음 사용자는 상기 가스탱크(300)의 탱크 손잡이(301)를 잡고 하방향으로 누르면, 상기 가스탱크(300)의 위치가 상기 힌지부(475)를 회전축으로 하여 틸팅되면서, 상기 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)에 장착되게 된다.
이때 상기 가스탱크(300)의 탱크 손잡이(301)는 상기 탱크 고정바(241)의 그립부(242)에 삽입된다. 그리고 상기 가압 탄성체(481)의 탄성력이 상기 탱크 고정바(241) 방향으로 작용되며, 상기 가스탱크(300)를 가압력에 의해 고정하게 된다.
다음 도 20, 도 23 내지 도 25를 참고하면, 상기 가스공급유닛(430)은, 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)에 연결되어, 상기 모듈프레임(900)의 스택부 수용부(920)에 배치된 스택부(410)로 가스를 공급하도록, 상기 모듈프레임(900)의 전면부(201)에 배치될 수 있다.
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.
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 기준으로 하여 양측이 대칭되는 형상으로 이뤄질 수 있다.
그리고 상기 매니폴드블록(450)에 삽입되는 상기 가스탱크(300)는 상기 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)에 안착되며, 상기 탱크수용부(910)는 상기 모듈프레임(900)상에서 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 가스탱크(300)도 상기 케이스(200)의 제2 방향(V2)으로 무게 균형을 이루어 드론의 기동에 주는 영향을 최소화하도록, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 무게중심이 위치되게 배치될 수 있다.
또한 상기 검토한 바와 같이, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 무게중심이 위치되도록 상기 가스탱크(300)가 배치되고, 상기 모듈프레임(900)상에서 상기 가스탱크(300)의 양측으로 대칭되는 위치에 상기 스택부 수용부(920)가 복수개의 형성되고, 상기 스택부(410)가 배치될 수 있다.
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 모듈프레임(900)의 양측에서 서로 대칭되는 형상 또는 위치에 배치될 수 있다.
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.
산소와 수소의 전기화학반응시 부산물로 응축수가 발생하는데, 응축수는 중력에 의해 하방향으로 떨어지게 된다.
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.
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.
이러한 상기 레귤레이터 밸브(320)는 커넥터부(325) 및 개폐부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
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.
상기 커넥터부(325)에는 감압부(323), 가스충전부(321), 압력센서(322) 및 온도반응형 압력 배출부(324)가 배치될 수 있다.
상기 감압부(323)는 상기 가스탱크(300)의 유출구에서 유출되는 가스의 감압 정도를 조절하도록 제공될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
다음 도 23 및 도 24를 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.
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.
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.
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.
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.
상기 내부유로(332)는 상기 밸브바디(334)의 타측 부위에서 반경방향으로 확장된 개폐공간(331)을 포함한다.
그리고 상기 분산유로(333)는 상기 밸브바디(334)의 상기 밸브돌출부(335)의 내부에 상기 내부유로(332)와 연통되며 형성될 수 있다.
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.
상기 분산유로(333)에서 유출된 수소가스는 후술할, 상기 매니폴드블록(450)의 매니폴드유로(456)로 유입되고, 가스공급관(440)을 통해 각각의 스택부(410)로 공급된다.
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.
상기 밸브 탄성체(337)는 상기 개폐바(336)에 탄성력을 제공하여, 상기 개폐바(336)가 상기 매니폴드블록(450)의 누름부(460) 방향으로 가압되도록 한다.
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.
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.
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.
이러한 상기 매니폴드블록(450)은 바디부(451), 링크부(455) 및 누름부(460)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바디부(451)는 전반적으로 원통 형상일 수 있으며, 일측부에는 상기 레귤레이터 밸브(320)에 대응되는 형상으로 삽입공간(452)가 형성될 수 있다.
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.
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.
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.
여기서 상기 매니폴드유로(456)는 수소가스를 공급하고자 하는 스택부(410)의 개수에 대응하여 상기 링크부(455)상에 복수개가 형성될 수 있다.
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.
상기 누름부(460)는 상기 개폐바(336)의 상기 타단부(336b)의 일부가 수용 가능한 홈(groove)형태로 구현될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 누름부(460)의 다른 형태는 돌기 형상일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
상기 제1,2 실링(471,473)은 O-링일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
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.
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.
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.
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.
한편, 도 25를 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
여기서 본 발명에서는 상기 유량제어밸브(490)은 연료전지 파워팩의 고장 또는 위험 상황이 발생한 경우 자동적으로 닫히게 구성될 수 있다.
본 발명에서는 상기 유량제어밸브(490)를 전자제어밸브에 한정하여 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서 상기 유량제어밸브(490)는 상기 개폐바(336)와 함께, 수소가스의 흐름을 통제하는 보조 수단으로서 의미를 가진다.
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.
본 발명에서 사용되는 수소가스는 인화성 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.
본 발명의 가스공급 구조는 상기와 같으며, 이하에서는 상기 구조에 의한 개폐방식을 도 23 내지 도 25를 참고하여 살펴보도록 한다.
우선 사용자가 케이스(200)의 리드(204)를 열고, 가스탱크(300)를 경사방향으로 삽입한다. 상기 기술한 바와 같이, 틸팅 탄성체(471)의 탄성력에 의해 가스공급유닛(430)의 매니폴드블록(450)은 상방향으로 경사지게 배치되어 있으므로, 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)는 매니폴드블록(450)의 삽입공간(452)에 끼워지게 된다.
다음 사용자는 가스탱크(300)의 후단부에 배치된 탱크 손잡이(301)를 잡고 하방향으로 누르면, 가스탱크(300)가 힌지부(475)를 회전축으로 하여 틸팅되며, 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)에 안착되게 된다. 탱크 손잡이(301)는 탱크 고정바(241)의 그립부(242)에 삽입되고, 가압 탄성체(481)의 탄성력에 작용하며 가스탱크(300)는 탱크 고정바(241)에 의해 고정된다.
다음 상기 레귤레이터 밸브(320)의 밸브바디(334)가 상기 매니폴드블록(450)의 삽입공간(452)에 끼워지게 되면, 상기 개폐바(336)의 타단부(336b)는 상기 누름부(460)의 내측 단부에 맞닿게 위치된다.
이때 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)를 상기 매니폴드블록(450)의 삽입공간(452)에 경사방향으로 삽입할 때, 상기 누름부(460)에 상기 개폐바(336)가 삽입되며 눌러지게 되므로, 아직 가스탱크(300)가 상기 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)에 안착되기 전에 상기 스택부(410)로 연료가스가 공급되는 경우가 발생할 수 있다.
여기서 연료가스가 공급되는 유로가 개방되어, 사용자가 원하지 않는 시점에 스택부(410)로 연료가스가 공급되는 것을 방지하도록, 본 발명에서는 상기 유량제어밸브(490)는 기본 항시 밀폐상태로 있는 노멀클로즈(normal close) 방식의 밸브임을 전술하였다.
따라서 상기 유량제어밸브(490)는 사용자가 전원을 인가하면 개방되고, 사용자가 연료전지 파워팩의 사용을 중단하고자 전원을 끄면 다시 기본 밀폐상태로 돌아가게 된다. 즉 사용자의 전원조작을 통해 개폐되게 된다.
또한 상기 유량제어밸브(490)은 연료전지 파워팩의 고장 또는 위험 상황이 발생한 경우 자동적으로 닫히게 구성될 수 있다.
즉 상기 유량제어밸브(490)를 기본 항시 밀폐상태로 위치하되, 전원을 조작하여 개폐되도록 함으로써, 스택부(410)로 가스가 공급되는 것을 통제한다.
이제 가스탱크(300)가 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)에 틸팅되어 장착되면, 도 24에서와 같이, 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.
물론 이때에는 연료가스가 흐르는 유로가 전부 연결되도록, 유량제어밸브(490)를 개방상태로 위치시킬 수 있다. 이 조작은 나중에 진행될 수 있다.
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.
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.
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.
상기 내부유로(332)와 상기 분산유로(333)는 상기 개폐바(336)의 움직임에 의해 연통되어 있으므로, 도 24의 확대도에 도시된 것과 같이, 가스는 내부유로(332)에서 개폐공간(331)을 거쳐 분산유로(333)를 통해 토출되어, 상기 매니폴드유로(456)로 유동하게 된다.
그리고 상기 매니폴드유로(456)와 연결된 가스공급관(440)에 의해 각각의 스택부(410)로 가스를 공급하게 된다.
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.
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.
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.
이에 의해, 상기 내부유로(332)와 상기 분산유로(333)간의 연결이 서로 차단되어 매니폴드유로(456)으로의 가스 공급이 차단된다.
물론 사용자는 컨트롤러를 조작하여 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.
본 발명에서는 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)를 상기 매니폴드블록(450)에 삽입할 때, 상기 누름부(460)에 상기 개폐바(336)가 삽입되며 눌러지게 되므로, 아직 가스탱크(300)가 상기 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)에 안착되기 전에 상기 스택부(410)로 연료가스가 공급되는 경우가 발생할 수 있다.
따라서 상기 유량제어밸브(490)가 구비되어 사용자가 원하지 않는 시점에 스택부(410)로 가스가 공급되는 것을 차단할 수 있다.
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.
[연료전지 파워팩 일체형 드론의 모듈 탑재 구조]
도 8은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 평면도이고, 도 9는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 측면도이며, 도 10는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 전면도이고, 도 11은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 후면도이며, 도 12은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 하면도이고, 도 13는 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부 구조를 나타낸 후면사시도이며, 도 14은 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 내부를 나타낸 전면사시도이다.
도 8 내지 도 14를 참고하면, 본 발명인 연료전지 파워팩 일체형 드론의 모듈 탑재 구조는 모듈프레임(900), 탱크수용부(910), 스택부 수용부(920), 매니폴드 수용부(940) 및 제어판 수용부(930)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 모듈프레임(900)은 상기 케이스(200)의 내부에 배치되고, 연료전지를 구성하는 부품들이 장착되는 비교적 강성이 있는 재질의 프레임일 수 있다.
상기 탱크수용부(910)는 상기 모듈프레임(900)의 중앙부에 형성되고, 가스탱크(300) 장착되는 부분일 수 있다. 상기 탱크수용부(910)는 상기 가스탱크(300)의 외형에 맞게 가공될 수 있으며, 본 발명에서 상기 탱크수용부(910)는 반원 형상으로 라운딩 처리된 홈 형상일 수 있다.
상기 탱크수용부(910)의 내측 둘레 양 가장자리에는 탄성재질의 수용패드(911)가 배치될 수 있으며, 상기 수용패드(911)는 상기 가스탱크(300)가 상기 탱크수용부(910)에 밀착되어 안착되며 상기 가스탱크(300)에 인가될 수 있는 충격을 흡수하도록 제공될 수 있다.
여기서 상기 가스탱크(300)의 하단부에는 탱크 손잡이(301)가 배치되고, 상기 케이스(200)의 후면부 내측에는 상기 가스탱크(300)의 탱크 손잡이(301)가 삽입되는 집게 형상의 그립부(242)가 형성된 탱크 고정바(241)가 배치될 수 있다.
전술한 상기 가압 탄성체(481)에 의한 탄성력이 상기 탱크 고정바(241) 방향으로 작용하므로, 탱크 손잡이(301)가 탱크 고정바(241)에 삽입되면, 접촉에 의한 가압력이 작용하여 상기 가스탱크(300)는 상기 탱크수용부(910)에 안착 고정되게 된다.
다음 상기 스택부 수용부(920)는 상기 모듈프레임(900)의 양측부에 형성되고, 상기 스택부(410)가 장착되는 부분일 수 있다. 상기 스택부 수용부(920)는 상기 모듈프레임(900)상에서 무게 균형을 이루도록, 상기 탱크수용부(910)를 중심으로 하여 양측부에 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
이러한 상기 스택부 수용부(920)는 제1 수용면(921) 및 제2 수용면(923)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 수용면(921)은 사각 형상으로 제공되고, 상기 스택부(410)의 일측면을 고정하는 제1 체결유닛(922)이 배치될 수 있다. 그리고 상기 제2 수용면(923)은 사각 형상으로 제공되고, 상기 제1 수용면(921)에 대해 직각으로 형성되고, 상기 스택부(410)의 하면을 고정하는 제2 체결유닛(924)이 배치될 수 있다. 상기 스택부(410)는 제1,2 수용면(921,923)에서 각각 제1,2 체결유닛(922,924)으로 고정되게 된다. 상기 제1,2 체결유닛(922,924)은 체결볼트/너트일 수 있다 .
여기서 상기 스택부 수용부(920)는, 상기 케이스(200)의 수직선(H1)을 기준으로, 상기 모듈프레임(900)의 양측부에 일정 각도(α1) 범위로 경사지게 배치될 수 있다.
구체적으로 상기 제1 수용면(921)은 상기 케이스(200)의 수직선(H1)을 기준으로, 상기 모듈프레임(900)의 외측 하방향을 바라보며 경사지게 배치될 수 있다.
상기 제2 수용면(923)은 상기 제1 수용면(921)에 직각으로 연결되므로, 상기 제2 수용면(923)은 상기 케이스(200)의 수평선(H2)을 기준으로, 상기 모듈프레임(900)의 외측 하방향을 바라보며 경사지게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 전술한 바와 같이, 상기 스택부 수용부(920)의 경사각도(α1) 범위는 5° ~ 15° 내외일 수 있으며, 바람직하게는 5° 내외의 경사각도가 채택될 수 있다.
한편, 본 발명의 고정패널(713)은 상기 케이스(200)의 양측부에 배치되고, 상기 스택부(410)의 일면과 연결되는 개구창(713a)이 형성될 수 있다. 이때 상기 고정패널(713)은 상기 제1,2 수용면(921,923)에 배치된 스택부(410)에 대향되는 경사 각도(α2) 범위로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 케이스(200)의 수직방향(H1)을 기준으로 상방향으로 경사 각도 5° ~ 15° 내외로 형성될 수 있다. 즉 본 발명의 실시예에서는 경사각도 (α1)과 (α2)는 동일할 수 있다.
그리고 상기 실링유닛(714)은 상기 고정패널(713)의 개구창(713a) 둘레를 따라 배치되고, 상기 스택부(410)의 제1 수용면(921) 둘레를 따라 밀착되며, 상기 스택부(410)를 통과한 공기가 누설되지 않고, 상기 밀폐하우징(720)의 내부로 흐르도록 제공될 수 있다.
본 발명에서 상기 스택부 수용부(920)를 일정 각도(α1) 범위로 경사지게 배치하는 이유는 다음과 같다.
상기 케이스(200)의 내부에는 상기 고정패널이 배치되어 있으며, 상기 고정패널(713)의 개구창(713a) 둘레에는 공기 누설 방지를 위한 탄성재질의 실링유닛(714)이 둘러져 있다.
만약 상기 고정패널(713)과 상기 실링유닛(714)이 상기 케이스(200)의 내부에서 수직하게 배치되고, 상기 스택부 수용부(920)도 상기 모듈프레임(900)상에 수직하게 형성되어 있어, 상기 스택부(410)가 상기 스택부 수용부(920)에 수직하게 장착된다면, 상기 모듈프레임(900)을 상기 케이스(200)의 내부로 삽입할 때, 삽입과정에서 상기 스택부(410)의 일면과 상기 실링유닛(714)간에 간섭이 발생되고, 이러한 간섭을 극복하기 위해 억지로 끼워 넣게 되면, 금속재질인 스택부(410)의 일면과 탄성재질인 실링유닛(714)의 표면간에 마찰로 인해 손상을 발생될 수 있다.
따라서, 상기 스택부(410)는 하방향으로 일정각도(α1)로 경사를 두고 배치하고, 상기 고정패널(713)과 상기 실링유닛(714)은 상방향으로 대향되는 각도로 경사를 두고 배치하여, 상기 모듈프레임(900)을 상기 케이스(200)의 내부로 삽입하는 과정에서 상기 스택부(410)의 일면이 상기 실링유닛(714)의 표면에 부드럽게 안착되며 밀착되도록 하여, 상기 실링유닛(714)의 표면 손상을 방지하게 된다.
물론 전술한 바와 같이, 상기 스택부(410)의 일면을 하방향으로 경사지게 배치하는 것은 전반적으로 공기의 흐름을 하방향으로 유도하여 최종적으로 공기유출구(230)에서 배출될 때는 드론의 양력 조성에 기여하도록 하기 위한 목적도 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 상기 고정패널(713)의 개구창(713a)에는 재순환유로(720) 및 재순환 제어기구(722)가 배치되는 밀폐하우징(710)이 연결되고, 밀폐하우징(710)과 공기유출구(230) 사이에는 복수개의 블라인드(740)가 형성된 덕트(760)가 배치될 수 있다. 전반적으로 하방향을 바라보도록 배치되어 있어, 상기 스택부(410)에서 상기 공기유출구(230) 방향으로 흐르는 공기는 자연스럽게 하방향으로 유도된다.
다음 상기 매니폴드 수용부(940)는 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 형성되고, 상기 가스탱크(300)에 장착되는 레귤레이터 밸브(320)와 상기 스택부(410)를 연결하는 매니폴드부(420)가 배치되는 부분일 수 있다.
이러한 상기 매니폴드 수용부(940)는 제1 브라켓판(941) 및 제2 브라켓판(942)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 브라켓판(941)은 상기 모듈프레임(900)의 전면부 방향으로 돌출되어 배치될 수 있으며, 상기 제2 브라켓은 상기 제1 브라켓판(941)과 일정 간격으로 이격되어, 상기 모듈프레임(900)의 전면부 방향으로 돌출되어 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 제1,2 브라켓판(941,942) 사이에는 상기 틸팅유닛(470)과 상기 가압유닛(480)이 연결되며 배치될 수 있다.
상기 틸팅유닛(470)의 베이스바(473)는 제1,2 브라켓판(941,942)간에 연결되어 배치되고, 상기 틸팅 탄성체(471)는 양단부에 고리가 형성되어 있으며, 한 쌍의 고리가 각각 상기 베이스바(473)의 중앙측과 지지판(485)의 중앙측에 연결된다.
여기서 상기 지지판(485)은 상기 가스공급유닛(430)과 연결되어 있어, 상기 틸팅 탄성체(471)의 탄성력에 의해 상기 지지판(485)은 상기 베이스바(473) 방향으로 당겨지게 된다. 이에 따라 상기 지지판(485)과 연결되어 있는 상기 가스공급유닛(430)이 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320) 장착전에는 상방향으로 경사지게 들리져 있게 된다.
그리고 상기 힌지부(475)는 상기 힌지핀(475a)과 상기 힌지부시(475b)에 의해, 상기 모듈프레임(900)에 대해 상기 하우징블록(482)을 회동 가능하게 연결하고 있으므로, 상기 틸팅 탄성체(471)의 탄성력에 의해 상기 하우징블록(482)과 상기 지지판(485) 및 상기 가스공급유닛(430)은 상기 모듈프레임(900)상에서 일체로 상방향으로 경사지게 배치되게 된다.
또한 전술한 바와 같이, 상기 가압유닛(480)의 하우징블록(482)은 상기 모듈프레임(900)의 전면부에 돌출되게 형성된 제1 브라켓판(941)과 제2 브라켓판(942) 사이에 힌지부(475)로 연결되어 회동 가능하게 배치된다.
구체적으로 상기 하우징블록(482)의 양측에는 돌출부(482e)가 형성되고, 상기 돌출부(482e)는 상기 제1,2 브라켓판(941,942)에 각각 힌지핀(475a)에 의해 연결된다. 이때 힌지핀(475a)의 부드러운 회동을 위해 힌지부시(475b)가 상기 제1,2 브라켓판(941,942)의 연결부위에 배치될 수 있다.
상기와 같이 틸팅유닛(470)과 가압유닛(480)은 상기 제1,2 브라켓판(941,942) 사이에 배치되어, 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)가 삽입 연결되는 매니폴드블록(450)이 상기 모듈프레임(900)상에서 경사 배치 상태로 위치되도록 하며, 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브(320)가 삽입되고, 틸팅되어 안착되는 경우에는 가압력을 인가하여 가스탱크(300)이 상기 모듈프레임(900)의 탱크수용부(910)상에 단단히 고정되도록 하게 된다.
상기 제어판 수용부(930)는 상기 모듈프레임(900)의 전면부에서 상기 매니폴드 수용부(940)의 하측에 형성되고, 상기 가스탱크(300)의 레귤레이터 밸브 및 상기 스택부(410)를 제어하는 제어판이 배치될 수 있다.
이때 상기 제어판 수용부(930)는 상기 전면창(221)의 경사 배치에 대응하여 경사지게 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 전면창(221)에서 유입되는 공기에 의해 상기 제어판 수용부(930)에 장착되는 제어판(830)은 자연스럽게 냉각되게 된다.
다음 상기 케이스(200)의 전면부 양측에는 서로 대칭되는 위치에 보조전원 브라켓(510)이 배치될 수 있으며, 이는 전술한 바와 같이, 상기 케이스(200)의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 한 상기 보조전원부(500)의 무게 균형 유지를 고려하여 배치되는 것이다.
이상의 사항은 연료전지 파워팩 일체형 드론의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.
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.
본 발명은 연료전지 파워팩 일체형 드론에 관한 것으로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (19)

  1. 외측 둘레를 따라 날개부가 배치되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되는 모듈프레임;
    상기 모듈프레임상에 무게 균형을 이루며 배치되는 연료전지부; 및
    상기 모듈프레임에 장착되며, 상기 연료전지부와 연결되는 가스탱크;
    를 포함하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지부는,
    상기 모듈프레임상에 배치되고, 상기 가스탱크에 결합되어 있는 레귤레이터 밸브에 연결되는 매니폴드부; 및
    상기 모듈프레임상에 배치되고 ,상기 매니폴드부와 연결되어, 연료가스를 공급받는 스택부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 매니폴드부와 상기 스택부는 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루며 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 매니폴드부는 상기 모듈프레임의 전면부에 배치되고,
    상기 스택부는 복수개가 배치되되, 상기 모듈프레임의 양측부에 서로 대칭되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 가스탱크와 상기 스택부는 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스택부는 상기 케이스의 내부에 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로, 상기 가스탱크와 상기 복수개의 스택부는 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스탱크는 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)상에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수개의 스택부는 상기 모듈프레임의 양측부에서 상기 가스탱크를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 연료전지부와 병렬 제어적으로 연결되며 보조전력을 공급하는 보조전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보조전원부는 복수개로 배치되고, 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 케이스의 내부에서 상기 스택부는 복수개로 배치되고,
    상기 복수개의 스택부와 상기 복수개의 보조전원부는, 상기 케이스의 제1 방향(V1) 중심선(P)을 기준으로 하여, 상기 케이스의 제2 방향(V2)에 대해 무게 균형을 이루며 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 전면부 하단에는 일방향으로 경사진 전면창이 배치되고, 상기 케이스의 후면부 하단에는 상기 전면창에 대해 반대방향으로 경사진 후면창이 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 케이스의 내측 하면부에 형성되고, 상기 스택부에서 배출되는 응축수 또는 상기 케이스의 내부에서 외부 공기가 응축되어 발생되는 응축수가 취합되어 배출되는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 배출부는,
    상기 전면창의 하단면에서 상기 전면창의 길이방향으로 함몰 형상으로 배치되고, 상기 케이스의 내부 전면부에서 응축되는 응축수가 취합되는 제1 배수유로; 및
    상기 후면창의 하단면에서 상기 후면창의 길이방향으로 함몰 형상으로 배치되고, 상기 케이스의 내부 후면부에서 응축되는 응축수가 취합되는 제2 배수유로;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 배출부는,
    상기 제1 배수유로 또는 상기 제2 배수유로에 배치되고, 상기 제1 배수유로 또는 상기 제2 배수유로에 취합된 응축수를 증발시켜, 상기 케이스의 내부에 가습 환경을 조성하는 가습유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가습유닛은 열선 코일, 초음파 가습센서 또는 자연 대류식 가습장치인 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 케이스의 이착륙을 위해, 상기 케이스의 하부에는 레그부;가 배치되되,
    상기 레그부는,
    상기 전면창의 하측부에 하방향으로 아치형으로 배치되는 제1 레그;
    상기 후면창의 하측부에 하방향으로 아치형으로 배치되는 제2 레그; 및
    상기 제1,2 레그의 단부를 연결하는 안착빔;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 배출부는,
    상기 제1 배수유로의 양단부에 연결되고, 상기 제1 레그를 따라 배치되는 제1 배수관; 및
    상기 제2 배수유로의 양단부에 연결되고, 상기 제2 레그를 따라 배치되는 제2 배수관;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 파워팩 일체형 드론.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202021105654U1 (de) 2021-10-15 2022-01-18 Choren Industrietechnik GmbH Wasserstoff-Brennstoffzellen-Frachtdrohne mit austauschbaren Wasserstoffspeichertanks
WO2022066390A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-31 Aerial Response Solutions, Llc ("Ars") Airframe and motor assembly for an unmanned aircraft
EP4082913A1 (en) * 2021-04-26 2022-11-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Flight vehicle
DE102021118351B3 (de) 2021-07-15 2022-11-24 Technische Universität Chemnitz, Körperschaft des öffentlichen Rechts Drohne
WO2022208274A3 (en) * 2021-03-29 2022-11-24 H3 Dynamics Holdings Pte. Ltd. A fuel cell unit, a drone, a method for determining a center of gravity and a method for improving the center of gravity

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102130212B1 (ko) * 2018-08-31 2020-07-03 (주)두산 모빌리티 이노베이션 연료전지 파워팩
USD934957S1 (en) * 2019-02-27 2021-11-02 Doosan Mobility Innovation Inc. Fuel cell power pack for drone
KR102505174B1 (ko) * 2019-04-23 2023-03-02 인텔리전트 에너지 리미티드 Uav의 구성요소를 형성하기 위한 시스템
US11628932B2 (en) * 2019-08-13 2023-04-18 Doosan Mobility Innovation Inc. Multicopter
KR102364828B1 (ko) * 2020-03-25 2022-02-17 (주)두산 모빌리티 이노베이션 연결장치
KR102407156B1 (ko) 2020-06-30 2022-06-13 주식회사 에이치티씨 무인기 연료전지용 베이퍼챔버 및 이를 구비한 연료전지 스택
KR102550918B1 (ko) * 2020-12-16 2023-07-05 주식회사 호그린에어 수소탱크 일체형 연료전지 파워팩 및 이를 구비하는 드론
CN113525697B (zh) * 2021-07-20 2023-06-09 北京长征天民高科技有限公司 一种燃料电池无人机
KR102576902B1 (ko) * 2021-08-30 2023-09-08 박준모 결로방지 부재를 구비한 연료전지를 이용하는 무인 항공기
KR102562010B1 (ko) * 2021-08-31 2023-08-01 (주)넥스컴스 수직이착륙 무인 비행체
WO2023056516A1 (en) * 2021-10-07 2023-04-13 Australian Aeronautics Pty Ltd. Hybrid drone, base station and methods therefor
CN115626281A (zh) * 2022-10-20 2023-01-20 北京长征天民高科技有限公司 一种长航时氢燃料电池无人机
JP1770613S (ja) * 2023-05-17 2024-05-16 マルチローター無人航空機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030075643A1 (en) * 2000-08-24 2003-04-24 Dunn James P. Fuel cell powered electric aircraft
US20160221676A1 (en) * 2010-05-26 2016-08-04 Aerovironment Inc. Reconfigurable battery-operated vehicle system
JP2017530042A (ja) * 2015-07-06 2017-10-12 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ Ｕａｖの燃料電池に関するシステム及び方法
KR101806261B1 (ko) * 2016-10-17 2017-12-07 하이리움산업(주) 연료탱크 장착부를 포함하는 멀티콥터
US20180155021A1 (en) * 2016-12-02 2018-06-07 U.S.A. as represented by the Administrator of NASA Modular Unmanned Aerial System with Multi-Mode Propulsion

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5062441A (en) * 1990-06-21 1991-11-05 Sabre Industries, Inc. Drain valve used in aircraft
JP2008171660A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム
US8352097B2 (en) 2009-09-23 2013-01-08 Adaptive Materials, Inc. Method for managing power boost in a fuel cell powered aerial vehicle
DE102011116841B4 (de) * 2011-10-25 2017-10-26 Airbus Defence and Space GmbH Höhenluftfahrzeug, Luftfahrzeugverband und Verfahren zum Betreiben eines Luftfahrzeugverbands
US20130320136A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 General Electric Company System and method for providing electrical power
JP2017114186A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社プロドローン マルチコプタ
WO2017113338A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Uav hybrid power systems and methods
KR101757442B1 (ko) * 2016-02-22 2017-07-12 하이리움산업(주) 멀티 콥터용 연료 전지 파워팩
KR20180019276A (ko) * 2016-08-16 2018-02-26 동아대학교 산학협력단 무인으로 비행하는 드론 및 그 제어방법
WO2018046990A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-15 Intelligent Energy Limited Ground stations and methods for pem fuel cell powered unmanned aerial vehicles
KR101866191B1 (ko) 2016-12-20 2018-06-11 서울과학기술대학교 산학협력단 휴대용 접이식 드론
CN206544596U (zh) * 2017-03-01 2017-10-10 广东合即得能源科技有限公司 一种多旋翼无人飞机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030075643A1 (en) * 2000-08-24 2003-04-24 Dunn James P. Fuel cell powered electric aircraft
US20160221676A1 (en) * 2010-05-26 2016-08-04 Aerovironment Inc. Reconfigurable battery-operated vehicle system
JP2017530042A (ja) * 2015-07-06 2017-10-12 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ Ｕａｖの燃料電池に関するシステム及び方法
KR101806261B1 (ko) * 2016-10-17 2017-12-07 하이리움산업(주) 연료탱크 장착부를 포함하는 멀티콥터
US20180155021A1 (en) * 2016-12-02 2018-06-07 U.S.A. as represented by the Administrator of NASA Modular Unmanned Aerial System with Multi-Mode Propulsion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3845453A4 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022066390A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-31 Aerial Response Solutions, Llc ("Ars") Airframe and motor assembly for an unmanned aircraft
WO2022208274A3 (en) * 2021-03-29 2022-11-24 H3 Dynamics Holdings Pte. Ltd. A fuel cell unit, a drone, a method for determining a center of gravity and a method for improving the center of gravity
EP4082913A1 (en) * 2021-04-26 2022-11-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Flight vehicle
JP7533339B2 (ja) 2021-04-26 2024-08-14 トヨタ自動車株式会社 飛行体
DE102021118351B3 (de) 2021-07-15 2022-11-24 Technische Universität Chemnitz, Körperschaft des öffentlichen Rechts Drohne
DE202021105654U1 (de) 2021-10-15 2022-01-18 Choren Industrietechnik GmbH Wasserstoff-Brennstoffzellen-Frachtdrohne mit austauschbaren Wasserstoffspeichertanks

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