特開 2024-8778 カートリッジアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024008778

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】カートリッジアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/249 20160101AFI20240112BHJP

   H01M 8/2475 20160101ALI20240112BHJP

   H01M 8/247 20160101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

H01M8/249

H01M8/2475

H01M8/247

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173056

(22)【出願日】2022-10-28

(31)【優先権主張番号】10-2022-0083386

(32)【優先日】2022-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】507098483

【氏名又は名称】ヒュンダイ・モービス・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム チャン ギ

(72)【発明者】

【氏名】チョイ ヒュン キュ

(72)【発明者】

【氏名】キム バエ ジュン

(72)【発明者】

【氏名】キム ヒュン ジョン

(72)【発明者】

【氏名】キム ソン フィ

【テーマコード（参考）】

5H126

【Ｆターム（参考）】

5H126AA22

5H126AA25

5H126AA28

5H126JJ03

(57)【要約】

【課題】本発明は、カートリッジアセンブリに関する。
【解決手段】カートリッジアセンブリは、上下に開口される上部ボディーと、上下に開口され、前記上部ボディーと結合し、前記上部ボディーとともに内部にセルが上下に積層可能な内部空間を定義する下部ボディーを有するボディー部、および、前記上部ボディーの上側に形成された上部開口をカバーする上部カバーと、前記下部ボディーの下側に形成された下部開口をカバーする下部カバーを有するカバー部を含むカートリッジを含み、前記カートリッジは、複数で備えられて上下方向に積層され、前記カートリッジは、上側または下側に隣接して配置された他のカートリッジと固定結合するための連結部を含むことができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に開口される上部ボディーと、上下に開口され、前記上部ボディーと結合し、前記上部ボディーとともに内部にセルが上下に積層可能な内部空間を定義する下部ボディーを有するボディー部、および、前記上部ボディーの上側に形成された上部開口をカバーする上部カバーと、前記下部ボディーの下側に形成された下部開口をカバーする下部カバーを有するカバー部を含むカートリッジを含み、
前記カートリッジは、複数で備えられて上下方向に積層され、
前記カートリッジは、
上側または下側に隣接して配置された他のカートリッジと固定結合するための連結部を含む、カートリッジアセンブリ。

【請求項2】

前記連結部は、
前記上部ボディーの上側から上方に突出した形状を有する上部凸領域と、
前記下部ボディーの下側から下方に突出した形状を有する下部凸領域とを含み、
前記上部凸領域は、
前記上部ボディーの上面から前記上部開口側に向かって突出し、
前記下部凸領域は、
前記下部ボディーの下面から前記下部開口側に向かって突出する、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項3】

前記連結部は、
前記上部凸領域の位置に対応する前記下部ボディーおよび前記下部カバーの位置に陥没形成され、前記上部凸領域が挿入されるように設けられる下部凹領域と、
前記下部凸領域の位置に対応する前記上部ボディーおよび前記上部カバーの位置に陥没形成され、前記下部凸領域が挿入されるように設けられる上部凹領域とを含む、請求項２に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項4】

前記上部凸領域および前記上部凹領域は、複数個で形成され、前記上部ボディーの上側の周縁に沿って交互に配列される、請求項３に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項5】

前記上部ボディーは、前記下部ボディーの側面のうち上側を囲むように配置され、
前記ボディー部は、
前記下部ボディーの上側から下方に陥没形成される結合凹部と、前記上部ボディーのうち前記結合凹部に対応する位置から内側に向かって突出し、前記結合凹部に挿入されるように設けられる結合凸部材とを含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項6】

前記ボディー部は、
前記下部ボディーから内側に向かって突出形成され、且つ前記セルが陥没した領域に対応する形状を有する整列部材をさらに含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項7】

前記整列部材は、
上側に延びる形状を有し、互いに離隔する一対の延長部分と、
一対の前記延長部分の間に形成される挿入凹部と、
下方に配置された他のカートリッジの整列部材の挿入凹部に挿入されるために、前記挿入凹部に対応する形状を有し、前記挿入凹部に対応する位置から下側に突出する第１挿入部分とを含む、請求項６に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項8】

前記ボディー部は、
前記上部ボディーの上側から内側に向かって突出し、且つ前記挿入凹部に対応する形状を有する第２挿入部分をさらに含み、
前記第２挿入部分は、
上側に配置された他のカートリッジの第１挿入部分に比べて下側に配置され、
前記挿入凹部の上下方向の長さは、前記第２挿入部分の上下方向の長さおよび前記第１挿入部分の上下方向の長さの和に比べて長く形成される、請求項７に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項9】

前記ボディー部は、
前記下部ボディーから側方に向かって突出し、中央に上下に貫通する締結孔が形成される下部締結部材と、
前記上部ボディーから突出し、且つ下方に向かって延び、前記締結孔にスナップフィット結合するように設けられる上部締結部材とをさらに含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項10】

前記連結部は、
前記上部ボディーの上側に突出するボルトヘッドと、
前記ボルトヘッドから下側に延び、前記上部ボディーおよび前記下部ボディーを貫通するボルト挿入孔に挿入されるように設けられるボルトボディーとを含み、
前記ボルトヘッドは、前記ボルト挿入孔より面積が大きく形成され、
前記ボルト挿入孔の上下方向の長さは、前記ボルトボディーの上下方向の長さより長く形成される、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項11】

前記カートリッジは、
前記ボディー部の周縁を囲むように設けられるテンションバーをさらに含み、
前記テンションバーは、
前記上部ボディーの上面に接触する上部接触部分と、
前記下部ボディーの下面に接触する下部接触部分と、
前記上部接触部分と前記下部接触部分を互いに弾性的に連結する弾性部分とを含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項12】

前記連結部は、
前記上部ボディーから上方に突出する連結凸部と、
前記下部ボディーのうち前記連結凸部に対応する位置に前記連結凸部に対応する形状に形成される連結凹部とを含み、
前記連結凸部は、前記上部ボディーのうち前記上部接触部分に接触していない領域である上部未接触領域に形成され、
前記連結凹部は、前記下部ボディーのうち前記下部接触部分に接触していない領域である下部未接触領域に形成される、請求項１１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項13】

前記上部ボディーおよび前記下部ボディーの側面には、上下方向に貫通形成される貫通孔が形成され、
前記連結部は、
前記貫通孔を上方に貫通してスナップフィット結合するスナップフィット部材を含み、
前記スナップフィット部材は、前記上部ボディーの上方に突出する突出領域を含む、請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項14】

前記連結部は、
前記スナップフィット部材の下側に形成され、下方に開口される連結開口をさらに含み、
前記連結開口は、下方に隣接して配置された他のカートリッジの突出領域が挿入されるように設けられる、請求項１３に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項15】

前記連結開口の上下方向の長さは、前記突出領域の上下方向の長さに対応する、請求項１４に記載のカートリッジアセンブリ。

【請求項16】

前記貫通孔の上下方向の長さは、
前記スナップフィット部材の上下方向の長さより短く形成される、請求項１３に記載のカートリッジアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カートリッジアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池単位セルは、バイポーラプレート（空気極と水素極）およびＭＥＡ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）から構成され、単位セルの内部は、水素部、空気部、冷却部の三つの区画に分けられる。それぞれの流体（水素、空気、冷却水）は、互いの気密の構造によって独立して流れる。

【0003】

一方、単位セルだけでは、目標とする出力を達成することができないため、このような複数の単位セルを繰り返して積層および締結して目標出力を満たすことができる燃料電池スタックを作製する。

【0004】

従来の燃料電池スタックは、その修理過程が非常に複雑であり、特定のセルを入れ替えるために、全体のスタックを分離しなければならない不都合があった。また、その過程で、バイポーラプレートの変形やＭＥＡの損傷などを引き起こし、機能の消失とコストアップをもたらす場合が発生した。また、特殊な環境でスタックを入れ替えなければならないため、スタックの全体を入れ替えることが、かえって合理的な場合も発生していた。

【0005】

また、従来の燃料電池スタックは、スタックを締結する前までに単位セルの気密の確保が不可能であり、ＡＳ過程で分解する時に、ＭＥＡが外部に露出して性能の低下を引き起こす問題があった。

【0006】

また、従来の燃料電池スタックは、多数の単位セルが積層される過程で座屈が発生しやすく、座屈による性能の不均衡と気密性能の不足が発生する問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、スタックの修理が容易なカートリッジアセンブリを提供することである。

【0008】

また、本発明の課題は、スタック締結の前に単位セルの気密が確保されることができるカートリッジアセンブリを提供することである。

【0009】

また、本発明の課題は、カートリッジ間の整列が容易なカートリッジアセンブリを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

一例において、カートリッジアセンブリは、上下に開口される上部ボディーと、上下に開口され、前記上部ボディーと結合し、前記上部ボディーとともに内部にセルが上下に積層可能な内部空間を定義する下部ボディーを有するボディー部、および、前記上部ボディーの上側に形成された上部開口をカバーする上部カバーと、前記下部ボディーの下側に形成された下部開口をカバーする下部カバーを有するカバー部を含むカートリッジを含み、前記カートリッジは、複数で備えられて上下方向に積層され、前記カートリッジは、上側または下側に隣接して配置された他のカートリッジと固定結合するための連結部を含むことができる。

【0011】

他の例において、前記連結部は、前記上部ボディーの上側から上方に突出した形状を有する上部凸領域と、前記下部ボディーの下側から下方に突出した形状を有する下部凸領域とを含み、前記上部凸領域は、前記上部ボディーの上面から前記上部開口側に向かって突出し、前記下部凸領域は、前記下部ボディーの下面から前記下部開口側に向かって突出することができる。

【0012】

さらに他の例において、前記連結部は、前記上部凸領域の位置に対応する前記下部ボディーおよび前記下部カバーの位置に陥没形成され、前記上部凸領域が挿入されるように設けられる下部凹領域と、前記下部凸領域の位置に対応する前記上部ボディーおよび前記上部カバーの位置に陥没形成され、前記下部凸領域が挿入されるように設けられる上部凹領域とを含むことができる。

【0013】

さらに他の例において、前記上部凸領域および前記上部凹領域は、複数個で形成され、前記上部ボディーの上側の周縁に沿って交互に配列されることができる。

【0014】

さらに他の例において、前記上部ボディーは、前記下部ボディーの側面のうち上側を囲むように配置され、前記ボディー部は、前記下部ボディーの上側から下方に陥没形成される結合凹部と、前記上部ボディーのうち前記結合凹部に対応する位置から内側に向かって突出し、前記結合凹部に挿入されるように設けられる結合凸部材とを含むことができる。

【0015】

さらに他の例において、前記ボディー部は、前記下部ボディーから内側に向かって突出形成され、且つ前記セルが陥没した領域に対応する形状を有する整列部材をさらに含むことができる。

【0016】

さらに他の例において、前記整列部材は、上側に延びる形状を有し、互いに離隔する一対の延長部分と、一対の前記延長部分の間に形成される挿入凹部と、下方に配置された他のカートリッジの整列部材の挿入凹部に挿入されるために、前記挿入凹部に対応する形状を有し、前記挿入凹部に対応する位置から下側に突出する第１挿入部分とを含むことができる。

【0017】

さらに他の例において、前記ボディー部は、前記上部ボディーの上側から内側に向かって突出し、且つ前記挿入凹部に対応する形状を有する第２挿入部分をさらに含み、前記第２挿入部分は、上側に配置された他のカートリッジの第１挿入部分に比べて下側に配置され、前記挿入凹部の上下方向の長さは、前記第２挿入部分の上下方向の長さおよび前記第１挿入部分の上下方向の長さの和に比べて長く形成されることができる。

【0018】

さらに他の例において、ボディー部は、前記下部ボディーから側方に向かって突出し、中央に上下に貫通する締結孔が形成される下部締結部材と、前記上部ボディーから突出し、且つ下方に向かって延び、前記締結孔にスナップフィット（ｓｎａｐ ｆｉｔ）結合するように設けられる上部締結部材とをさらに含むことができる。

【0019】

さらに他の例において、前記連結部は、前記上部ボディーの上側に突出するボルトヘッドと、前記ボルトヘッドから下側に延び、前記上部ボディーおよび前記下部ボディーを貫通するボルト挿入孔に挿入されるように設けられるボルトボディーとを含み、前記ボルトヘッドは、前記ボルト挿入孔より面積が大きく形成され、前記ボルト挿入孔の上下方向の長さは、前記ボルトボディーの上下方向の長さより長く形成されることができる。

【0020】

さらに他の例において、前記カートリッジは、前記ボディー部の周縁を囲むように設けられるテンションバーをさらに含み、前記テンションバーは、前記上部ボディーの上面に接触する上部接触部分と、前記下部ボディーの下面に接触する下部接触部分と、前記上部接触部分と前記下部接触部分を互いに弾性的に連結する弾性部分とを含むことができる。

【0021】

さらに他の例において、前記連結部は、前記上部ボディーから上方に突出する連結凸部と、前記下部ボディーのうち前記連結凸部に対応する位置に前記連結凸部に対応する形状に形成される連結凹部とを含み、前記連結凸部は、前記上部ボディーのうち前記上部接触部分に接触していない領域である上部未接触領域に形成され、前記連結凹部は、前記下部ボディーのうち前記下部接触部分に接触していない領域である下部未接触領域に形成されることができる。

【0022】

さらに他の例において、前記上部ボディーおよび前記下部ボディーの側面には、上下方向に貫通形成される貫通孔が形成され、前記連結部は、前記貫通孔を上方に貫通してスナップフィット（ｓｎａｐ－ｆｉｔ）結合するスナップフィット部材を含み、前記スナップフィット部材は、前記上部ボディーの上方に突出する突出領域を含むことができる。

【0023】

さらに他の例において、前記連結部は、前記スナップフィット部材の下側に形成され、下方に開口される連結開口をさらに含み、前記連結開口は、下方に隣接して配置された他のカートリッジの突出領域が挿入されるように設けられることができる。

【0024】

さらに他の例において、前記連結開口の上下方向の長さは、前記突出領域の上下方向の長さに対応することができる。

【0025】

さらに他の例において、前記貫通孔の上下方向の長さは、前記スナップフィット部材の上下方向の長さより短いことができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によると、５個～１０個の単位セルを一つのカートリッジに保管するようになることから、カートリッジ別に入れ替えおよび検査を行うことができ、スタックの修理が容易になることができ、スタックの締結前にもセルの気密を確保することができる。

【0027】

また、本発明によると、カートリッジを互いに整列させて連結する連結部を含むことから、カートリッジの積層が容易になり、座屈の発生が減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリを図示した図である。

【図2】本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。

【図3】図２から上部カバーを除去した様子を図示した図である。

【図4】本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリの上部ボディーを図示した図である。

【図5】本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリの下部ボディーおよび下部カバーを図示した図である。

【図6】上下に配置された二つのカートリッジが互いに連結される前の状態である時の連結部を図示した図である。

【図7】上下に配置された二つのカートリッジが互いに連結された後の状態である時の連結部を図示した図である。

【図8】整列部材およびセルを上側から見た様子を図示した図である。

【図9】上部ボディーおよび下部ボディーが圧着される前の状態である整列部材および第２挿入部分を図示した図である。

【図10】上下に配置された二つのカートリッジの整列部材が互いに連結される前の状態を図示した図である。

【図11】上下に配置された二つのカートリッジの整列部材が互いに連結された後の状態を図示した図である。

【図12】本発明の実施例２によるカートリッジアセンブリを図示した概念図である。

【図13】本発明の実施例２によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。

【図14】本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリを図示した概念図である。

【図15】本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。

【図16】本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリのカートリッジから上部カバーおよび下部カバーを除去した様子を図示した図である。

【図17】本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリを図示した概念図である。

【図18】本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。

【図19】図１８を上下反転させた図である。

【図20】図１８から連結部を除去した図である。

【図21】本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリの連結部を図示した図である。

【図22】図２１を上下反転させた図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の一部の実施例について例示的な図面により詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付けるに際し、同じ構成要素に対しては、異なる図面に表示されていても、できるだけ同じ符号を有するようにしている。また、本発明の実施例を説明するに際し、関連する公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の実施例に関する理解を妨害すると判断した場合、その詳細な説明は省略する。

【0030】

以下では、本発明によるカートリッジアセンブリは、内部に燃料電池セルを含むカートリッジを複数個組み立てたカートリッジアセンブリである。本発明によるカートリッジアセンブリの実施例は、内部にセルが積層可能な内部空間を含み、隣り合うカートリッジの間に整列が可能な構造を有することを共通の特徴として有する。

【0031】

本発明によるとカートリッジ単位でカートリッジアセンブリを形成してスタックを製造することができ、燃料電池セルのみを積層してスタックを製造する場合に比べて剛性が確保されることができる。また、燃料電池セルを外部に露出させないこともでき、ＭＥＡの露出によって発生し得る電池性能の低下が減少することができる。

【0032】

また、本発明によると、隣り合うカートリッジの間に整列が可能な構造を有することから、セルの積層過程で発生する座屈による性能の不均衡および気密性能の不足を解消することができる。

【0033】

以下では、実施例１～４によるカートリッジアセンブリについて詳述する。

【0034】

＜実施例１によるカートリッジアセンブリ＞
本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリは、燃料電池セルを内部に含むことができるカートリッジを積層組み立てたカートリッジアセンブリに関する。図１は本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリを図示した図である。

【0035】

本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリは、カートリッジ１００を含むことができる。図２は本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリのカートリッジ１００を図示した図である。

【0036】

カートリッジ１００は、複数で備えられて上下方向に沿って積層されることができる。すなわち、カートリッジ１００は、上下に整列および積層されてカートリッジアセンブリを形成することができる。

【0037】

カートリッジ１００は、ボディー部１１０と、カバー部１２０と、連結部１３０とを含むことができる。

【0038】

ボディー部１１０
図３は図２から後述する上部カバーを除去した様子を図示した図である。図４は本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリの上部ボディーを図示した図である。図５は本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリの下部ボディー１１２および下部カバー１２２を図示した図である。

【0039】

ボディー部１１０は、上部ボディー１１１および下部ボディー１１２を含むことができる。上部ボディー１１１は、上下に開口される形状を有することができる。下部ボディー１１２は、上下に開口される形状を有することができる。

【0040】

図３に図示されているように、下部ボディー１１２は、上部ボディー１１１と結合し、上部ボディー１１１とともに内部にセルＣ（図８）が上下に積層可能な内部空間Ｓを定義することができる。セルＣは、内部空間Ｓの形状に対応する形状を有することができる。セルＣは、燃料電池セルであることができる。

【0041】

一例として、内部空間Ｓには、５個～１０個のセルが積層されることができるが、これに限定されるものではなく、ユーザの必要に応じて、積層されることができるセルの個数は変更可能である。

【0042】

一方、上部ボディー１１１は、下部ボディー１１２の側面のうち上側を囲むように配置されることができる。これは、上部ボディー１１１が下部ボディー１１２を側部から囲む形状を有することを意味し得る。

【0043】

一方、図５に図示されているように、下部ボディー１１２の上側には、下方に陥没形成される結合凹部１１３が形成されることができる。結合凹部１１３は、下部ボディー１１２の上側の周縁に沿って複数個が形成されることができる。

【0044】

また、図４に図示されているように、上部ボディー１１１には、結合凸部材１１４が形成されることができる。結合凸部材１１４は、上部ボディー１１１の内側面のうち下部ボディー１１２に形成される結合凹部１１３に対応する位置から内側に向かって突出することができる。

【0045】

結合凸部材１１４は、結合凹部１１３に挿入されるように設けられることができる。結合凸部材１１４が結合凹部１１３に挿入されることにより、カートリッジ１００内で上部ボディー１１１および下部ボディー１１２は噛み合うように結合することができる。

【0046】

上部ボディー１１１と下部ボディー１１２は、上下方向に沿って圧着されることができる。内部空間にセルが完全に配置される前には、セルの配置を安定的にするために、上下に圧着されていない状態を維持することができる。次に、内部空間にセルが完全に配置された後には、圧着を行って、上部ボディー１１１と下部ボディー１１２との距離を縮めることができる。それにより、セルを保管するカートリッジの密封性が増大することができる。

【0047】

ボディー部１１０は、下部締結部材１１５および上部締結部材１１６を含むことができる。下部締結部材１１５は、下部ボディー１１２から側方に向かって突出することができ、下部締結部材１１５の中央には、上下に貫通する締結孔１１５’が形成されることができる。上部締結部材１１６は、上部ボディー１１１から突出し、且つ下方に向かって延び、締結孔１１５’にスナップフィット（ｓｎａｐ ｆｉｔ）結合するように設けられることができる。すなわち、上部締結部材１１６が締結孔１１５’に向かって上方から近づき、所定の部分が締結孔１１５’を通過すると、上部締結部材１１６が上方に移動することが制限されることができる。一例として、上部締結部材が弾性を有することにより、締結孔１１５’を通過した後、形状が元に戻り、上方への移動が制限されることもでき、上部締結部材が進退可能な突起を有し、突起が進退方向に沿って弾性的に支持される形態を有することもできる。

【0048】

上述の下部締結部材１１５に向かった上部締結部材１１６の接近は、上部ボディー１１１および下部ボディー１１２の圧着とともに行われることができる。下部締結部材１１５および上部締結部材１１６は、上部ボディー１１１と下部ボディー１１２の圧着を維持する機能を果たすことができる。

【0049】

下部締結部材１１５と上部締結部材１１６は、互いに対応する個数で形成されることができる。一例として、図２に図示されているように、下部締結部材１１５と上部締結部材１１６は、それぞれ、４個で形成されることができる。

【0050】

カバー部１２０
カバー部１２０は、内部空間Ｓに位置したセルの気密を維持する役割および電気伝導のための役割を果たすことができる。カバー部１２０は、上部カバー１２１および下部カバー１２２を含むことができる。上部カバー１２１は、上部開口をカバーすることができる。上部開口は、上部ボディー１１１の上側に形成されることができる。上部カバー１２１には、上部孔が形成されることができる。上部孔を介して燃料電池に空気および水素が供給される経路を確保することができ、反応後の水が排出される経路を確保することができる。

【0051】

下部カバー１２２は、下部開口をカバーすることができる。下部開口は、下部ボディー１１２の下側に形成されることができる。下部カバー１２２には、下部孔が形成されることができる。下部孔は、上部孔と同一の役割を果たすことができる。

【0052】

連結部１３０
図６は上下に配置された二つのカートリッジが互いに連結される前の状態である時の連結部を図示した図である。図７は上下に配置された二つのカートリッジが互いに連結された後の状態である時の連結部を図示した図である。連結部１３０は、カートリッジ１００と上側または下側に隣接して配置された他のカートリッジ１００’を互いに固定結合するための構成であることができる。

【0053】

連結部１３０は、様々な形態を有することができる。すなわち、連結部１３０は、ある一つのカートリッジ１００と上側または下側に隣接して配置された他のカートリッジ１００’を互いに固定結合するための構成であれば良く、必ずしもボディー部１１０またはカバー部１２０と別の物である必要はない。すなわち、連結部１３０は、ボディー部１１０またはカバー部１２０の一部であり得る。

【0054】

以下では、実施例１によるカートリッジアセンブリの連結部１３０について詳述する。

【0055】

凸領域、凹領域
連結部１３０は、上部凸領域１３１および下部凸領域１３２を含むことができる。上部凸領域１３１は、上部ボディー１１１の上側から上方に突出した形状を有することができる。また、上部凸領域１３１は、上部ボディー１１１の上面から上部開口側に向かって突出することができる。これは、上部凸領域１３１の一部が上部カバー１２１の上側に位置することを意味し得る。上部凸領域１３１の一部が上部カバー１２１の上側に位置することにより、上部カバー１２１が上方に離脱することを防止することができる。

【0056】

下部凸領域１３２、１３２’は、下部ボディー１１２の下側から下方に突出した形状を有することができる。また、下部凸領域１３２、１３２’は、下部ボディー１１２の下面から下部開口側に向かって突出することができる。これは、下部凸領域１３２、１３２’の一部が下部カバー１２２の下側に位置することを意味し得る。下部凸領域１３２、１３２’の一部が下部カバー１２２の下側に位置することにより、上部カバー１２１が下方に離脱することを防止することができる。

【0057】

また、上部凸領域１３１は、上部ボディー１１１と一体に形成されることができ、下部凸領域１３２は、下部ボディー１１２と一体に形成されることができる。

【0058】

連結部１３０は、下部凹領域１３３、１３３’および上部凹領域１３４を含むことができる。下部凹領域１３３、１３３’は、上部凸領域１３１の位置に対応する下部ボディー１１２および下部カバー１２２の位置に陥没形成されることができる。図６および図７を基準にすると、ある一つのカートリッジ１００’の下部凹領域１３３’には、上部凸領域１３１が挿入されることができる。ここで、上部凸領域１３１は、ある一つのカートリッジ１００’の下方に隣接して位置するカートリッジ１００の上部凸領域１３１であることができる。

【0059】

上部凹領域１３４は、下部凸領域１３２の位置に対応する上部ボディー１１１および上部カバー１２１の位置に陥没形成されることができる。図６および図７を基準にすると、上部凹領域１３４には、下部凸領域１３２’が挿入されることができる。ここで、下部凸領域１３２’は、図６～図７に図示されているように、上方に隣接して位置する他のカートリッジ１００’の下部凸領域１３２’であることができる。

【0060】

上部凸領域１３１および上部凹領域１３４は、複数個で形成されることができる。また、上部凸領域１３１および上部凹領域１３４は、上部ボディー１１１の上側の周縁に沿って交互に配列されることができる。

【0061】

下部凸領域１３２および下部凹領域１３３は、複数個で形成されることができる。また、下部凸領域１３２および下部凹領域１３３は、下部ボディー１１２の下側の周縁に沿って交互に配列されることができる。

【0062】

整列部材１１７
図８は整列部材およびセルを上側から見た様子を図示した図である。

【0063】

ボディー部１１０は、整列部材１１７をさらに含むことができる。整列部材１１７は、下部ボディー１１２から内側に向かって突出形成され、セルＣが側方に陥没した領域に対応する形状を有することができる。例えば、セルが前方左右側の角が内側に陥没した形状であるとしたときに、整列部材１１７は、陥没した領域に対応する形状に突出することができる。整列部材１１７は、内部空間ＳにセルＣを整列して積層させるための構造であることができる。図８には整列部材１１７によってセルＣが整列された様子が図示されている。

【0064】

一例として、図３に図示されているように、整列部材１１７は、３個で形成されることができるが、これに限定されるものではなく、セルＣの形状に応じて相違することができる。図３に図示されているように、二つの整列部材は、下部ボディー１１２の側部周縁の角に一つずつ備えられ、残りの一つの整列部材は、下部ボディー１１２の側部周縁の角から離隔した位置に備えられることができる。

【0065】

一方、整列部材１１７も連結部の役割を果たすことができる。図９は上部ボディーおよび下部ボディーが圧着される前の状態である整列部材および第２挿入部分を図示した図である。図１０は上下に配置された二つのカートリッジの整列部材が互いに連結される前の状態を図示した図である。図１１は上下に配置された二つのカートリッジの整列部材が互いに連結された後の状態を図示した図である。以下、整列部材１１７が連結部の役割を果たすようにする具体的な構造について詳述する。

【0066】

整列部材１１７は、延長部分１１７ａと、挿入凹部１１７ｂと、第１挿入部分１１７ｃとを含むことができる。延長部分１１７ａは、上側に延びる形状を有することができる。延長部分１１７ａは、一体に備えられ、互いに水平方向に離隔することができる。離隔した一対の延長部分１１７ａの間には、挿入凹部１１７ｂが形成されることができる。第１挿入部分１１７ｃは、下方に隣接して配置された他のカートリッジ１００の整列部材１１７の挿入凹部１１７ｂに挿入されるための構造であることができる。第１挿入部分１１７ｃは、挿入凹部１１７ｂに対応する形状を有し、挿入凹部１１７ｂに対応する位置から下側に突出することができる。全体的に見ると、整列部材１１７は、Ｙ字と類似する形状を有することができる。

【0067】

一方、ボディー部１１０は、第２挿入部分１１８をさらに含むことができる。第２挿入部分１１８は、上部ボディー１１１の上側から内側に向かって突出し、且つ挿入凹部１１７ｂに対応する形状を有する部分であることができる。

【0068】

図１１に図示されているように、第２挿入部分１１８は、上側に配置された他のカートリッジ１００’の第１挿入部分１１７ｃ'に比べて下側に配置されることができる。すなわち、挿入凹部１１７ｂには、第２挿入部分１１８が挿入された後、上側に配置された他のカートリッジ１００’の第１挿入部分１１７ｃ’が第２挿入部分１１８の上側に載置されることができる。第２挿入部分１１８と第１挿入部分１１７ｃ’がいずれも挿入凹部１１７ｂに挿入されるために、挿入凹部１１７ｂの上下方向の長さは、第２挿入部分１１８の上下方向の長さおよび第１挿入部分１１７ｃの上下方向の長さの和に比べて長く形成されることができる。

【0069】

まとめると、本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリのカートリッジ１００の上部凸領域１３１は、上側に隣接して配置された他のカートリッジ１００’の下部凹領域１３３'（図６）に挿入される一方、整列部材１１７の挿入凹部１１７ｂには、上側に隣接して配置された他のカートリッジ１００’の第１挿入部分１１７ｃ’が挿入される。この際、上側に隣接して配置された他のカートリッジ１００’の下部凸領域１３２’は、上部凹領域１３４に挿入されることができる。

【0070】

同様に、本発明の実施例１によるカートリッジアセンブリのカートリッジ１００の下部凸領域１３２は、下側に隣接して配置された他のカートリッジの上部凹領域に挿入される一方、整列部材１１７の第１挿入部分１１７ｃは、下側に隣接して配置された他のカートリッジの整列部材の挿入凹部に挿入される。

【0071】

＜実施例２によるカートリッジアセンブリ＞
図１２は本発明の実施例２によるカートリッジアセンブリを図示した概念図である。図１３は本発明の実施例２によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。以下、図１２および図１３を参照して、本発明の実施例２によるカートリッジアセンブリについて説明する。参考までに、図１３の場合、理解を容易にするために、上下反転した様子が図示されている。

【0072】

実施例２によるカートリッジアセンブリは、特に、連結部２３０の形状がボルト形状である点において、実施例１によるカートリッジアセンブリと差がある。実施例１によるカートリッジアセンブリと同一であるか相当な構成に対しては同一であるか相当な図面符号を付与し、具体的な説明は省略する。

【0073】

連結部２３０は、ボルト構造であることができる。連結部２３０は、ボルトヘッド２３１およびボルトボディー２３２を含むことができる。ボルトヘッド２３１は、上部ボディー２１１の上側に突出することができる。ボルトボディー２３２は、ボルトヘッド２３１から下側に延びることができる。

【0074】

ボディー部２１０は、ボルト挿入孔２１３を含むことができる。ボルト挿入孔２１３は、上部ボディー２１１および下部ボディー２１２を貫通する孔であることができる。ボルトボディー２３２は、ボルト挿入孔２１３に挿入されることができる。

【0075】

ボルトヘッド２３１は、ボルト挿入孔２１３より面積が大きく形成されることができる。ボルトヘッド２３１がボルト挿入孔２１３より面積が大きく形成されることにより、ボルトヘッド２３１がボルト挿入孔２１３に挿入されることが防止されることができる。

【0076】

ボルト挿入孔２１３の上下方向の長さは、ボルトボディー２３２の上下方向の長さより長く形成されることができる。ボルト挿入孔２１３の上下方向の長さがボルトボディー２３２の上下方向の長さより長く形成されることにより、ボルト挿入孔２１３の下側一部は、空の空間として残る。このボルト挿入孔２１３の空の空間には、下側に隣接して配置された他のカートリッジのボルトヘッドが挿入されることができる。このような構造により、実施例２によるカートリッジ２００が積層されて実施例２によるカートリッジアセンブリを形成することができる。

【0077】

＜実施例３によるカートリッジアセンブリ＞
図１４は本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリを図示した概念図である。図１５は本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。図１６は本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリのカートリッジから上部カバーおよび下部カバーを除去した様子を図示した図である。以下では、図１４～図１６を参照して、本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリについて説明する。参考までに、図１５の場合、理解を容易にするために、上下反転した様子が図示されている。

【0078】

実施例３によるカートリッジアセンブリは、特に、連結部３３０の形状およびテンションバー３４０の存在において、実施例１によるカートリッジアセンブリと差がある。実施例１によるカートリッジアセンブリと同一であるか相当な構成に対しては同一であるか相当な図面符号を付与し、具体的な説明は省略する。

【0079】

本発明の実施例３によるカートリッジアセンブリのカートリッジは、テンションバー３４０をさらに含むことができる。テンションバー３４０は、ボディー部３１０の周縁を囲むように設けられることができる。テンションバー３４０は、ボディー部３１０の上部ボディー３１１と下部ボディー３１２との圧着を維持する部材であることができる。

【0080】

テンションバー３４０は、上部接触部分３４１と、下部接触部分３４２と、弾性部分３４３とを含むことができる。上部接触部分３４１は、上部ボディー３１１の上面に接触する部分であることができる。下部接触部分３４２は、下部ボディー３１２の下面に接触する部分であることができる。弾性部分３４３は、上部接触部分３４１と下部接触部分３４２を弾性的に連結することができる。弾性部分３４３の弾性により、上部ボディー３１１と下部ボディー３１２との圧着が維持されることができる。テンションバー３４０を垂直に切断した時に、テンションバー３４０の断面形状は、「Ｕ」字を９０度回転した形状と類似することができる。

【0081】

一方、連結部３３０は、連結凸部３３１および連結凹部３３２を含むことができる。連結凸部３３１は、上部ボディー３１１から上方に突出することができる。連結凹部３３２は、下部ボディー３１２のうち連結凸部３３１に対応する位置に連結凸部３３１に対応する形状に形成されることができる。これは、カートリッジ３００の連結凹部３３２には下側に隣接して配置された他のカートリッジの連結凸部が挿入され得ることを意味し得る。このような構造により、実施例３によるカートリッジ３００が積層されて、実施例３によるカートリッジアセンブリを形成することができる。

【0082】

一方、連結凸部３３１は、上部未接触領域に形成されることができる。上部未接触領域は、上部ボディー３１１のうち上部接触部分３４１に接触していない領域を意味し得る。また、連結凹部３３２は、下部未接触領域に形成されることができる。下部未接触領域は、下部ボディー３１２のうち下部接触部分３４２に接触していない領域を意味し得る。

【0083】

＜実施例４によるカートリッジアセンブリ＞
図１７は本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリを図示した概念図である。図１８は本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリのカートリッジを図示した図である。図１９は図１８を上下反転させた図である。図２０は図１８から連結部を除去した図である。図２１は本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリの連結部を図示した図である。図２２は図２１を上下反転した図である。

【0084】

以下、図１７～図２２を参照して、本発明の実施例４によるカートリッジアセンブリについて説明する。実施例４によるカートリッジアセンブリは、特に、連結部４３０の形状において、実施例１によるカートリッジアセンブリと差がある。実施例１によるカートリッジアセンブリと同一であるか相当な構成に対しては同一であるか相当な図面符号を付与し、具体的な説明は省略する。

【0085】

ボディー部４１０は、貫通孔４１３を含むことができる。貫通孔４１３は、上部ボディー４１１および下部ボディー４１２の側面に上下方向に貫通形成されることができる。一例として、貫通孔４１３は、上側から見ると、長空型を有するように形成されることができるが、これは一例に過ぎず、様々な形態を有することができる。貫通孔４１３は、複数個が形成されることができる。

【0086】

一方、貫通孔４１３は、カバー部４２０を貫通するように形成されることもできる。この場合、カバー部４２０は、ボディー部４１０と重なる部分を含み、貫通孔４１３は、ボディー部とカバー部４２０が重なる部分に形成されることができる。

【0087】

一方、上部カバー４２１は、両端が下方に段差状に形成されることもできる。上部カバー４２１の両端の上側には、上部カバー４２１の高さに対応するように配置されるための支持部材４４０が配置されることもできる。この場合、貫通孔４１３は、支持部材４４０を貫通するように形成されることができる。

【0088】

一方、下部カバー４２２は、両端が上方に段差状に形成されることもできる。下部カバー４２１の両端の下側には、連結部４３０が配置されることができる。

【0089】

連結部４３０は、スナップフィット部材４３１を含むことができる。スナップフィット部材４３１は、貫通孔４１３を上方に貫通してスナップフィット（ｓｎａｐ－ｆｉｔ）結合することができる。一例として、スナップフィット部材４３１の上端部は、貫通孔４１３を通過する前には、貫通孔４１３を定義する上部ボディー４１１および下部ボディー４１２によって加圧されており、貫通孔４１３を通過するにつれて復元力によって復元され、貫通孔４１３の外側に突出して下方に移動することが制限されることができる。スナップフィット部材４３１は、貫通孔４１３の個数に対応する個数を有することができる。

【0090】

スナップフィット部材４３１は、突出領域４３１’を含むことができる。突出領域４３１’は、上部ボディー４１１の上方に突出する領域であることができる。突出領域４３１’は、上方に隣接して配置される他のカートリッジの貫通孔４１３に挿入されるように設けられることができる。

【0091】

一方、貫通孔４１３の上下方向の長さは、スナップフィット部材４３１の上下方向の長さより短いことができる。貫通孔４１３の上下方向の長さがスナップフィット部材４３１の上下方向の長さより短く形成されることにより、突出領域４３１’が形成されることができる。一例として、貫通孔４１３の上下方向の長さは、スナップフィット部材４３１の上下方向の長さから突出領域４３１’の上下方向の長さを減算した値に対応することができる。

【0092】

一方、図２２に図示されているように、連結部４３０は、スナップフィット部材４３１の下側に配置され、下方に向かって開口される連結開口４３２を含むことができる。連結開口４３２には、下方に隣接して配置された他のカートリッジの突出領域が挿入されることができる。ここで 、連結開口４３２の上下方向の長さは、突出領域４３１’の上下方向の長さに対応することができる。このような構造により、実施例４によるカートリッジ４００が積層されて実施例４によるカートリッジアセンブリを形成することができる。

【0093】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正および変形が可能である。したがって、本発明に開示されている実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の請求の範囲によって解釈すべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。

【符号の説明】

【0094】

１００、１００'、２００、３００、４００ カートリッジ
１１０、２１０、３１０、４１０ ボディー部
１１１、２１１、３１１、４１１ 上部ボディー
１１２、２１２、３１２、４１２ 下部ボディー
１１３ 結合凹部
１１４ 結合凸部材
１１５ 下部締結部材
１１５' 締結孔
１１６ 上部締結部材
１１７ 整列部材
１１７ａ 延長部分
１１７ｂ 挿入凹部
１１７ｃ、１１７ｃ' 第１挿入部分
１１８ 第２挿入部分
１２０、４２０ カバー部
１２１、４２１ 上部カバー
１２２、４２２ 下部カバー
１３０、２３０、３３０、４３０ 連結部
１３１ 上部凸領域
１３２、１３２' 下部凸領域
１３３、１３３' 下部凹領域
１３４ 上部凹領域
２１３ ボルト挿入孔
２３１ ボルトヘッド
２３２ ボルトボディー
３３１ 連結凸部
３３２ 連結凹部
３４０ テンションバー
３４１ 上部接触部分
３４２ 下部接触部分
３４３ 弾性部分
４１３ 貫通孔
４３１ スナップフィット部材
４３１' 突出領域
４３２ 連結開口
４４０ 支持部材
Ｃ セル
Ｓ 内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】