KR101070290B1 - 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축된 기체를 일정 압력으로 감압 조정하는 레귤레이터에 관한 것으로서, 전자제어장치와, 고압기체의 공급과 감압되는 기체를 배출을 위한 공급통로와 배출통로가 양측에 각각 형성되고, 내부에는 상기 공급통로 및 배출통로와 연통하는 밸런스부 장착공간과 상기 밸런스부 장착공간의 하부와 배출통로의 일측과 연통되는 비례제어밸브 공간부와 상기 밸런스부 장착공간의 상부 일측에 별도로 형성되고 배출통로와 연통되는 감압안정부와 상기 배출통로와 연통하는 릴리프 밸브통로가 형성되는 레귤레이터 몸체와, 상기 레귤레이터 몸체의 공급통로에 위치되고, 공급통로의 입구 부분에 고압기체를 여과하는 여과필터가 장착되며, 일측에는 고압기체 또는 연료 흐름을 제어할 수 있는 입구차단 솔레노이드 밸브와 공급통로에 유입되는 고압기체를 감지하는 고압센서가 장착되는 고압입구부와, 상기 레귤레이터 몸체의 밸런스부 장착공간에 장착되어 출구압 변동을 최소화시키는 밸런스부와, 상기 레귤레이터 몸체의 배출통로와 릴리프 밸브통로에 위치되고 비례제어밸브 공간부에는 출구압이 설정압 이하로 떨어질 경우 이를 보상하면서 유지시키기 위한 비례제어밸브와 배출통로를 통해 배출되는 기체를 감지하는 저압센서가 장착되는 출구부와, 상기 레귤레이터 몸체의 상부에 결합되고 상기 출구부의 출구압을 유지시키는 커버부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 일정한 출구압이 보상되고 고부하, 고출력으로 인해 출구압이 떨어질 경우 비례제어밸브를 통해 압력을 보상하여 정압이 유지될 수 있는 효과가 있다.

가스 감압용 레귤레이터 모듈, 전자제어장치, 레귤레이터 몸체, 고압입구부,밸런스부, 냉각 순환부, 커버부, 파이프.

Description

고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈{Regulator module having mass exhaust function}

본 발명은 압축된 기체를 일정 압력으로 감압 조정하는 레귤레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정한 출구압이 보상되고 고부하, 고출력으로 인해 출구압이 떨어질 경우 레귤레이터의 몸체에 장착되는 비례제어밸브를 통해 압력을 보상하여 정압이 유지될 수 있도록 한 유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 감압 조장장치로는 천연가스 차량에 장착되어 사용되는 감압 레귤레이터를 대표적으로 들 수 있다.

이러한 종래의 레귤레이터가 개시되어 있는 US 6629544호에서는 normal close type 으로, 다이어프램과 탄성체(코일스프링)을 사용하여 압력이 큰 입구압이 반력으로 작용하는 탄성체에 의한 반력에 의해 일정한 압력으로 감압이 되는데, 이때 탄성체의 반력은 스프링의 힘을 조정하는 기구에 의해 조정이 된다. 따라서, 요구하는 출구압보다 높을 경우는 오리피스(orifice)부가 닫히고, 낮을 경우는 열 려 압력을 보상하는 구조로 되어 있다.

그리고, US 5890512에 개시된 레귤레이터도 전술한 레귤레이터와 유사한 normal close type이며, 다른 점은 입구측에도 밸브스템(stem)에 작용하는 탄성체(스프링)이 있는 점이 다르다.

또한, US 678712호에 개시된 레귤레이터도 전술한 레귤레이터와 마찬기지로 normal close type이며, 입구압에 반력으로 작용하는 스프링으로 디스크 스프링(disc spring)을 적용하고 있으며, 감압부와 스프링실이 다이어프램 대신 축방향 운동이 가능한 슬라이딩(sliding) 부품으로 이루어져 있다.

한편, US 6321779호에 개시된 레귤레이터는 normal open type이며, 감압된 입구압이 출구측 상단면에 압력으로 작용하여 오리피스 밸브부가 닫히는 방향으로 작용하여, 일정압으로 감압되는 원리를 적용하고 있다. 입구압력이 높고 낮더라도 이를 보상할 수 있는 탄성체부 그리고 출구압을 일정압으로 유지케 하는 출구압 유지부로 나누어지며, 적용되는 탄성체로 디스크 스프링(disc spring)을 적용하고 있다.

그러나 종래의 레귤레이터는 대부분이 고압으로 압축된 가스를 1회의 감압 작동만으로 감압 조정하는데, 이는 1회의 감압 작동만으로는 큰 폭의 감압을 기대하기 어렵기 때문에, 엔진이나 시스템에서 요구되는 초저압이나 저압의 압력으로 감압함에 있어서는 한계가 있다는 단점이 있다.

그리고 종래의 레귤레이터는 그 구조가 복잡하여 가공성 및 정밀성이 저하될 뿐만 아니라 감압 시 발생하는 온도저하에 따른 저온의 기체가 직접 다이어프램에 작용하여 다이어프램의 동작성능을 저하시킬 수 있고, 더 나아가서는 다이어프램을 파손시킬 수 있는 위험이 따르는 단점이 있다.

또한, 전술한 종래의 레귤레이터는 최초 설정된 셋팅 압력의 조정이 불가한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일정한 출구압이 보상되고 고부하, 고출력으로 인해 출구압이 떨어질 경우 레귤레이터의 몸체에 장착되는 비례제어밸브를 통해 압력을 보상하여 정압이 유지될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 강건하고 단순한 구조로 출구압력을 일정한 압력으로 감압 조정할 수 있도록 하면서도 차량 또는 가스 시스템에서 고유량이 요구되어질 때 비례제어밸브를 개방하여 많은 유량이 배출되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 가스 감압용 레귤레이터에 있어서 전자제어장치와, 고압기체의 공급과 감압되는 기체를 배출을 위한 공급통로와 배출통로가 양측에 각각 형성되고, 내부에는 상기 공급통로 및 배출통로와 연통하는 밸런스부 장착공간과 상기 밸런스부 장착공간의 하부와 배출통로의 일측과 연통되는 비례제어밸브 공간부와 상기 밸런스부 장착공간의 상부 일측에 별도로 형성되고 배출통로와 연통되는 감압안정부와 상기 배출통로와 연통하는 릴리프 밸브통로가 형성되는 레귤레이터 몸체와, 상기 레귤레이터 몸체의 공급통로에 위치되고, 공급통로의 입구 부분에 고압기체를 여과하는 여과필터가 장착되며, 일측에는 고압기체 또는 연료 흐름을 제어할 수 있는 입구차단 솔레노이드 밸브와 공급통로에 유입되는 고압기체를 감지하는 고압센서가 장착되는 고압입구부와, 상기 레귤레이터 몸체의 밸런스부 장착공간에 장착되어 출구압 변동을 최소화시키는 밸런스부와, 상기 레귤레이터 몸체의 배출통로와 릴리프 밸브통로에 위치되고 비례제어밸브 공간부에는 출구압이 설정압 이하로 떨어질 경우 이를 보상하면서 유지시키기 위한 비례제어밸브와 배출통로를 통해 배출되는 기체를 감지하는 저압센서가 장착되는 출구부와, 상기 레귤레이터 몸체의 상부에 결합되고 상기 출구부의 출구압을 유지시키는 커버부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 일정한 출구압이 보상되고 고부하, 고출력으로 인해 출구압이 떨어질 경우 비례제어밸브를 통해 압력을 보상하여 정압이 유지될 수 있는 효과가 있다.

또한, 강건하고 단순한 구조로 출구압력을 일정한 압력으로 감압 조정할 수 있도록 하면서도 차량 또는 가스 시스템에서 고유량이 요구되어질 때 비례제어밸브를 개방하여 많은 유량이 배출되는 효과가 있다.

또한, 시스템이 아닌 레귤레이터의 몸체를 구성하는 출구부에 비례제어밸브를 장착하고 상기 비례제어밸브는 출구압 신호가 설정압 이하일 경우에 한해 작동되도록 하여 늘 일정한 압력을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 밸런스부를 구성하는 샤프트를 레귤레이터의 몸체에 삽입장착하여 기존 대비 부품수를 줄이고 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 구성하는 밸런스부를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 구성하는 커버부를 나타낸 구성도이다.

본 발명인 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈(이하 ' 가스 감압용 레귤레이터 모듈'이라 칭함)(10)은 전자제어장치(20)와, 통로와 장착공간이 형성되는 레귤레이터 몸체(30)와, 상기 레귤레이터 몸체(30)를 구성하는 공급통로(31)에 장착되는 고압입구부(40)와, 상기 레귤레이터 몸체(30)의 밸런스부 장착공간(33)에 장착되어 출구압 변동을 최소화시키는 밸런스부(50)와, 상기 레귤레이터 몸체(30)의 배출통로(32)와 릴리프 밸브통로(36)에 위치되고 비례제어밸브(71)와 저압센서(72)가 구비되는 출구부(70)와, 상기 레귤레이터 몸체(30)의 상부에 결합되는 커버부(80)와, 상기 레귤레이터 몸체(30)의 일측에 장착되는 냉각 순환부(60) 등으로 구성된다.

여기서, 상기 가스 감압용 레귤레이터 모듈(10)은 normal open type으로 구성된다.

먼저, 상기 전자제어장치(20)는 공급되는 고압기체와 배출되는 기체의 압력 을 전달받아 그에 해당하는 입력 값을 전달하여 가스 감압용 레귤레이터 모듈(10)을 조절하게 된다.

그리고 상기 레귤레이터 몸체(30)는 일측에 고압기체의 공급을 위한 공급통로(31)가 형성되고, 반대 측에는 감압되는 기체를 배출하기 위한 배출통로(32)가 형성되며, 내부에는 상기 공급통로(31) 및 배출통로(32)와 연통하는 밸런스부 장착공간(33)과 상기 밸런스부 장착공간(33)의 하부와 배출통로(32)의 일측과 연통되는 비례제어밸브 공간부(34)와 상기 밸런스부 장착공간(33)의 상부 일측에 별도로 형성되고 배출통로(32)와 연통되는 감압안정부(35)와 상기 배출통로(32)와 연통하는 릴리프 밸브통로(36)가 형성되고, 상기 감압안정부(35)와 배출통로(32)를 연통하는 통로(37)가 형성된다.

즉, 상기 레귤레이터 몸체(30)는 공급통로(31)를 통해 공급되는 고압기체가 내부에 형성되는 밸런스부 장착공간(33), 비례제어밸브 공간부(34), 감압안정부(35), 통로(37)를 거쳐 배출통로(32)를 거쳐 배출되도록 한 것이다.

이때, 상기 통로(37)에는 합성수지로 형성되는 파이프(90)가 장착된다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 통로(37)에 장착되는 합성수지 파이프(90)는 후설 할 밸런스부(50)의 피스톤으로 유입되는 기체의 출구압력을 전달하면서 가스 차량이나 가스 시스템의 초기 시동시 냉각수 온도가 낮을 때 피스톤 링으로 전달되는 차가운 기체를 최소화하여 출구압 변동을 최소화할 수 있는 것이다.

그리고 상기 레귤레이터 몸체(30)의 일측에는 내부에 차가운 유체의 온도를 높여줄 수 있는 윤활제를 공급하기 위한 냉각 순환부(60)가 장착된다.

상기 레귤레이터 몸체(30)를 구성하는 공급통로(31)에 위치하는 고압입구부(40)는 공급통로(31)의 입구 부분에 고압기체를 여과하는 여과필터(41)가 장착되고, 일측에는 고압기체 또는 연료 흐름을 제어할 수 있는 입구차단 솔레노이드 밸브(42)와 공급통로(31)에 유입되는 고압기체를 감지하는 고압센서(43)가 각각 장착된다.

여기서, 상기 여과필터(41)는 30 ~ 60 마이크로미터 수준의 입자를 걸러주며 높은 압력에도 견딜 수 있도록 금속재질로 형성된다.

그리고 상기 고압센서(43)는 상기 입구차단 솔레노이드 밸브(42)의 전방에 설치되어 유입되는 고압기체를 감지하여 이를 전자제어장치(20)에 전달하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 입구차단 솔레노이드 밸브(42)는 고압센서(43) 다음에 장착되어 가스 차량이나 가스 시스템의 시동조작에 따른 전자제어장치(20)에서 전달되는 신호에 따라 공급통로(31)를 통해 공급되는 고압기체 또는 연료의 흐름을 제어하게 된다.

상기 레귤레이터 몸체(30)의 밸런스부 장착공간(33)에 장착되어 출구압 변동을 최소화시키는 밸런스부(50)는 샤프트(51)와, 상기 샤프트(51)와 밸런스부 장착공간(33)의 장착되는 밸런스 스프링(52)과, 상기 샤프트(51)에 장착되는 수평 플레이트(53)와, 상기 샤프트(51)와 끼움 결합되는 피스톤(54) 또는 다이어프램과, 사기 수평 플레이트(53)와 피스톤(54) 사이에 장착되는 연결부(55)로 구성된다.

상기 샤프트(51)는 소정의 길이를 가지며 중앙부분으로 상부는 경사지고 하 부는 수평지게 형성되는 지지부(51a)가 형성되되, 상기 샤프트(51)의 하부 끝단은 밸런스부 장착공간(33)의 하부에 형성되는 밀폐공간(33a)에 삽입장착된다.

즉, 상기 샤프트(51)는 다른 압력 또는 힘이 전달되지 않고 순수 밀폐되어 있는 압력만으로 상·하 슬라이딩 운동하여 출구압 변동을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

그리고 상기 샤프트 지지부(51a)의 하부와 밸런스부 장착공간(33)의 사이에 장착되는 밸런스 스프링(52)은 공지된 원형 코일 스프링을 택일하여 형성된다.

상기 샤프트(51)의 상부 끝단과 끼움 결합되는 피스톤(54)은 밸런스부 장착공간(33)과 더불어 감압안정부(35)를 밀폐하되, 상기 피스톤(54)의 측면 도중에는 오 링이 더 장착될 수 있을 뿐만 아니라 상기 피스톤(54)은 다이어프램으로 구성될 수 있음을 밝힌다.

그리고 상기 연결부(55)는 일측에 형성되는 연결통로(55a)를 이용해서 상기 공급통로(31)와 수평 플레이트(53)를 거친 기체를 배출통로(32)에 전달하게 된다.

상기 레귤레이터 몸체(30)의 배출통로(32)와 릴리프 밸브통로(36)에 위치하는 출구부(70)는 비례제어밸브 공간부(34)에 장착되는 비례제어밸브(71)와, 상기 배출통로(32)의 일측에 장착되는 저압센서(72)와, 릴리프 밸브통로(36)에 장착되는 릴리프 밸브(73)로 구성된다.

여기서, 상기 저압센서(72)는 배출통로(32)를 통해 배출되는 출구압을 감지하여 이를 전자제어장치(20)에 전달하게 된다.

그리고 상기 비례제어밸브(71)는 출구부(70)에 장착된 저압센서(72)의 신호 를 받아 출구압이 설정압 이하로 떨어질 경우 전자제어장치(20)로부터 신호를 받아 유량과 압력을 보상하여 규정된 유량과 압력을 유지시키게 되는 것이다.

또한, 릴리프 밸브(73)는 레귤레이터 몸체(30)의 내부에 이상 고압이 발생할 경우 일정한 압력이 유지되도록 기체 연료를 배출하여 정압을 유지하고 내부 부품의 손상 및 파손을 방지하게 된다.

상기 레귤레이터 몸체(30)의 상부에 결합되는 커버부(80)는 상기 레귤레이터 몸체(30)와 결합되는 케이스(81)와, 상기 케이스(81)의 내부에 장착되는 커버 플레이트(82)와, 상기 커버 플레이트(82)와 결합하여 상·하 조절하는 커버 스크류(83)와, 상기 커버 스크류(83)에 장착되는 오 링(84)과, 상기 피스톤(54)을 가압하는 커버 스프링(85)로 구성된다.

상기 케이스(81)는 상부가 사다리꼴 형상으로 형성되면서 가장자리 부분으로 상기 레귤레이터 몸체(30)에 나사 또는 볼트 등으로 고정을 위한 결합공이 형성되고, 상면 중앙부분에는 커버 연결공(81a)이 형성되며, 내부에는 장착공간(81b)이 형성된다.

그리고 상기 케이스(81)를 구성하는 장착공간(81b)의 상부에 위치하는 커버 플레이트(82)는 중앙으로 내면에 나선이 형성되는 결합공(82a)이 형성된다.

또한, 상기 커버 플레이트의 결합공(82a)과 나선 결합되는 커버 스크류(83)은 도중으로 상기 커버 연결공(81a)의 하부에 지지되는 걸림부(83a)가 형성되고 상부에는 회전작동을 위한 회전작동공(83b)이 형성된다.

그리고 상기 커버 스크류(83)의 상면에 끼움 장착되는 오 링(84)은 상기 커 버 연결공(81a)의 내면에 밀착되어 밀봉을 하게 된다.

또한, 상기 케이스(81)의 내부에 장착되어 상기 피스톤(50)을 가압하는 커버부 스프링(85)은 공지된 스프링을 택일하여 형성된다.

즉, 상기 커버부(80)는 커버 스크류(83)의 회전작동시 상기 커버 스크류(83)는 제자리에 회전작동하고 커버 플레이트(82)를 승, 하강할 수 있도록 한 것이다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 커버부(80)는 부압을 적용하는 시스템에 사용할 수 있도록 커버부가 밀폐 가능하도록 커버 스크류(83)에 오 링(84)을 적용하였고 커버 스크류(83)의 상하 이동이 없도록 커버 플레이트(82)에 나선을 내어 서로 체결되도록 하였다.

이로 인해 커버 스크류(83)를 반시계 방항으로 회전시킬 경우 커버 플레이트(82)는 하강하게 되어 커버 스프링(85)을 압축할 수 있다. 또한 초기 세팅시 커버 플레이트(82)와 커버 스크류(83)간의 공회전이 없도록 두 부품의 형상을 육각형으로 제작하여 커버 스크류(83)의 회전시 서로 커버와 커버 플레이트의 간섭으로 인해 커버 플레이트가 상승하강할 수 있도록 하였다.

상기와 같이 구성되는 가스 감압용 레귤레이터 모듈의 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 5 및 6은 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈의 사용상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 상기 전자제어장치(20)를 사용하는 장소와 위치에 따라 설치한다.

다음으로 고압기체의 공급과 감압되는 기체를 배출을 위한 공급통로(31)와 배출통로(32)가 양측에 각각 형성되고, 내부에는 상기 공급통로(31) 및 배출통로(32)와 연통하는 밸런스부 장착공간(33)과 상기 밸런스부 장착공간(33)의 하부와 배출통로(32)의 일측과 연통되는 비례제어밸브 공간부(34)와 상기 밸런스부 장착공간(33)의 상부 일측에 별도로 형성되고 배출통로(32)와 연통되는 감압안정부(35)와 상기 배출통로(32)와 연통하는 릴리프 밸브통로(36)가 일체로 형성되는 레귤레이터 몸체(30)를 형성한다.

이때, 상기 감압안정부(35)와 배출통로(32)를 연결하는 통로(37)의 내부에 합성수지로 형성되는 파이프(90)를 장착하고, 상기 레귤레이터 몸체(30)의 일측에는 냉각 순환부(60)를 장착한다.

그리고 상기 레귤레이터 몸체(30)의 공급통로(31)에 고압기체를 여과하는 여과필터(41)와, 고압기체 또는 연료 흐름을 제어할 수 있는 입구차단 솔레노이드 밸브(42)와 공급통로(31)에 유입되는 고압기체를 감지하는 고압센서(43)가 구성되는 고압입구부(40)를 장착한다.

다음으로 상기 레귤레이터 몸체(30)의 밸런스부 장착공간(33)에 소정의 길이를 가지며 중앙부분으로 상부는 경사지고 하부는 수평지게 형성되는 지지부(51a)가 형성되고, 하부 끝단이 밸런스부 장착공간(33)의 하부에 형성되는 밀폐공간(33a)에 삽입장착되는 샤프트(51)와, 상기 샤프트 지지부(51a)의 하부와 밸런스부 장착공간(33)의 사이에 장착되는 밸런스 스프링(52)과, 상기 샤프트 지지부(51a)의 상부에 삽입장착되는 수평 플레이트(53)와, 상기 샤프트(51)의 상부 끝단과 끼움 결합되면서 밸런스부 장착공간(33)과 감압안정부(35)를 밀폐하는 피스톤(54)과, 상기 수평 플레이트(53)와 피스톤(54) 사이에 장착되고 일측에는 상기 공급통로(31)와 수평 플레이트(53)를 거친 기체를 배출통로(32)에 전달하는 연결통로(55a)가 형성되는 연결부(55)로 구성되는 밸런스부(50)를 장착한다.

여기서, 상기 밸런스부(50)의 샤프트(51)는 상하운동 보정을 위해 밸런스부 장착공간의 밀폐공간(33)에 하부 끝단이 반드시 밀폐되어 있어야 한다.

즉, 상기 샤프트(51)의 하부는 늘 일정한 압력이 아닌 변동하는 압력이 걸린다면 출구압 제어가 원활하지 못하기 때문이다.

그리고 상기 레귤레이터 몸체(30)의 배출통로(32)에 배출되는 기체를 감지하는 저압센서(72)를 장착하고, 릴리프 밸브통로(36)에는 일정한 압력이 유지되도록 기체 연료를 배출하여 정압을 유지하는 릴리프 밸프(73)를 장착하며, 비례제어밸브 공간부(34)에는 출구압이 설정압 이하로 떨어질 경우 이를 보상하면서 유지시키기 위한 비례제어밸브(71)를 장착한다.

다음으로 상기 레귤레이터 몸체(30)의 상부에 상기 레귤레이터 몸체(30)와 결합되고, 상면 중앙부분에 커버 연결공(81a)이 형성되며, 내부에는 장착공간(81b)이 형성되는 케이스(81)와, 상기 케이스(81)를 구성하는 장착공간(81b)의 상부에 위치하고 중앙으로 내면에 나선이 형성되는 결합공(82a)이 형성되는 커버 플레이트(82)와, 상기 커버 플레이트의 결합공(82a)과 나선 결합되고 걸림부(83a)가 상기 커버 연결공(81a)의 하부에 지지되고 상면에는 회전작동공(83b)이 형성되는 커버 스크류(83)와, 상기 커버 스크류(83)의 상면에 끼움 장착되어 커버 연결공(81a)의 내면에 밀착되는 오 링(84)과, 상기 케이스(81)의 내부에 장착되고 상기 밸런스 부(50)를 구성하는 피스톤(54)이나 다이어프램을 가압하는 커버부 스프링(85)로 구성되는 커버부(80)를 장착하면 가스 감압용 레귤레이터 모듈(10)의 조립은 완료되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 상기 가스 감압용 레귤레이터 모듈(10)을 작동하게 되면 다음과 같다.

먼저, 고압기체 연료는 여과필터(41)를 지나 차량의 시동조작에 따라 전자제어장치(20)의 신호로 개폐되는 입구차단 고압 솔레노이드 밸브(43)를 통해 레귤레이터 몸체(30)의 밸런스부 장착공간(33)로 이동하게 된다.

다음으로 밸런스부 장착공간(33)을 통과한 기체는 작동에 필요한 압력으로 감압되어 출구부(70)로 이동하게 된다. 즉, 감압된 유체는 밸런스부(50)의 피스톤(54)과 커버부 스프링(85)의 반력으로 설정되어진 압을 유지하면서 이동하게 된다.

이때, 가스연료 시스템 또는 차량의 고부하, 고출력으로 인하여 레귤레이터몸체(30)의 용량만으로 필요로 하는 압력과 유량이 만족되지 못할 경우, 상기 출구압력 신호를 전자제어장치(20)는 저압센서(72)를 통해 받아서 비작동 상태인 비례제어밸브(71)를 작동시켜 시스템이 요구하는 일정압까지 배출통로(32)에 배출하여 부족한 부분을 보상받게 되는 것이다.

즉, 상기 밸런스부 장착공간(33)과 비례제어밸브 공간부(34)는 폐쇄된 상태에서 비례제어밸브(71)가 작동하면 개방되어 기체가 비례제어밸브 공간부(34)를 거 쳐 배출통로(32)로 이동하게 되는 것이다.

다음으로 밸런스부 장착공간(33)을 통과한 감압된 기체는 배출통로(32)를 통해 배출되어 짐과 동시에 파이프(90)를 지나 감압안정부(35)에 도달하게 된다.

여기서, 상기 감압안정부(35)와 배출통로(32)를 연결하는 통로(37)에 장착되는 파이프(90)를 통해 유체 와류의 최소화로 감압안정부의 흔들림을 최소화해 응답성과 드롭(유량에 따른 출구압 편차)량을 최소화하고, 초기 시동시 냉각수 온도가 낮아 보정되지 않은 매우 차가운 유체로부터 열적단열을 형성하여 고무 등과 같은 부품들의 보호할 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 구성하는 밸런스부를 나타낸 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈을 구성하는 커버부를 나타낸 구성도.

도 5 및 6은 본 발명에 따른 가스 감압용 레귤레이터 모듈의 사용상태를 나타낸 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

10 : 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈,

20 : 전자제어장치, 30 : 레귤레이터 몸체,

31 : 공급통로, 32 : 배출통로,

33 : 밸런스부 장착공간, 34 : 비례제어밸브 공간부,

35 : 감압안정부, 36 : 릴리프 밸브통로,

40 : 고압입구부, 41 : 여과필터,

42 :입구차단 솔레노이드 밸브, 43 : 고압센서,

50 : 밸런스부, 51 : 샤프트,

52 : 밸런스 스프링, 53 : 수평 플레이트,

54 : 피스톤, 55 : 연결부,

60 : 냉각 순환부, 70 : 출구부,

71 : 비례제어밸브, 72 : 저압센서,

73 : 릴리프 밸브, 80 : 커버부,

81 : 케이스, 82 : 커버 플레이트,

83 : 커버 스크류, 84 : 오 링,

85 : 커버부 스프링, 90 : 파이프.

Claims (5)

1. 가스 감압용 레귤레이터에 있어서,

   전자제어장치(20)와,

   고압기체의 공급과 감압되는 기체를 배출을 위한 공급통로(31)와 배출통로(32)가 양측에 각각 형성되고, 내부에는 상기 공급통로(31) 및 배출통로(32)와 연통하는 밸런스부 장착공간(33)과 상기 밸런스부 장착공간(33)의 하부와 배출통로(32)의 일측과 연통되는 비례제어밸브 공간부(34)와 상기 밸런스부 장착공간(33)의 상부 일측에 별도로 형성되고 배출통로(32)와 연통되는 감압안정부(35)와 상기 배출통로(32)와 연통하는 릴리프 밸브통로(36)가 형성되는 레귤레이터 몸체(30)와,

   상기 레귤레이터 몸체(30)의 공급통로(31)에 위치되고, 상기 공급통로(31)의 입구 부분에 고압기체를 여과하는 여과필터(41)가 장착되며, 일측에는 고압기체 또는 연료 흐름을 제어할 수 있는 입구차단 솔레노이드 밸브(42)와 공급통로(31)에 유입되는 고압기체를 감지하는 고압센서(43)가 장착되는 고압입구부(40)와,

   상기 레귤레이터 몸체(30)의 밸런스부 장착공간(33)에 장착되어 출구압 변동을 최소화시키는 밸런스부(50)와,

   상기 레귤레이터 몸체(30)의 배출통로(32)와 릴리프 밸브통로(36)에 위치되고 비례제어밸브 공간부(34)에는 출구압이 설정압 이하로 떨어질 경우 이를 보상하면서 유지시키기 위한 비례제어밸브(71)와 배출통로(32)를 통해 배출되는 기체를 감지하는 저압센서(72)가 장착되는 출구부(70)와,

   상기 레귤레이터 몸체(30)의 상부에 결합되고 상기 출구부(70)의 출구압을 유지시키는 커버부(80)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 밸런스부(50)는,

   소정의 길이를 가지며 중앙부분으로 상부는 경사지고 하부는 수평지게 형성되는 지지부(51a)가 형성되고, 하부 끝단이 밸런스부 장착공간(33)의 하부에 형성되는 밀폐공간(33a)에 삽입장착되는 샤프트(51)와,

   상기 샤프트 지지부(51a)의 하부와 밸런스부 장착공간(33)의 사이에 장착되는 밸런스 스프링(52)과,

   상기 샤프트 지지부(51a)의 상부에 삽입장착되는 수평 플레이트(53)와,

   상기 샤프트(51)의 상부 끝단과 끼움 결합되면서 밸런스부 장착공간(33)과 감압안정부(35)를 밀폐하는 피스톤(54) 또는 다이어프램과,

   상기 수평 플레이트(53)와 피스톤(54) 또는 다이어프램의 사이에 장착되고 일측에는 상기 공급통로(31)와 수평 플레이트(53)를 거친 기체를 배출통로(32)에 전달하는 연결통로(55a)가 형성되는 연결부(55)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 감압안정부(35)와 배출통로(32)를 연결하는 통로(37)의 내부에 합성수지로 형성되는 파이프(90)가 장착되는 것을 특징으로 하는 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 레귤레이터 몸체(30)의 일측으로 내부에 차가운 유체의 온도를 높여줄 수 있는 윤활제를 공급하기 위한 냉각 순환부(60)가 장착되고, 상기 릴리프 밸브통로(36)의 끝단에는 일정한 압력이 유지되도록 기체 연료를 배출하여 정압을 유지하는 릴리프 밸프(73)가 장착되는 것을 특징으로 하는 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 커버부(80)는,

   상기 레귤레이터 몸체(30)와 결합되고, 상면 중앙부분에 커버 연결공(81a)이 형성되며, 내부에는 장착공간(81b)이 형성되는 케이스(81)와,

   상기 케이스(81)를 구성하는 장착공간(81b)의 상부에 위치하고 중앙으로 내면에 나선이 형성되는 결합공(82a)이 형성되는 커버 플레이트(82)와,

   상기 커버 플레이트의 결합공(82a)과 나선 결합되고 걸림부(83a)가 상기 커 버 연결공(81a)의 하부에 지지되고 상면에는 회전작동공(83b)이 형성되는 커버 스크류(83)와,

   상기 커버 스크류(83)의 상면에 끼움 장착되어 커버 연결공(81a)의 내면에 밀착되는 오 링(84)과,

   상기 케이스(81)의 내부에 장착되고 상기 밸런스부(50)를 구성하는 피스톤(54)이나 다이어프램을 가압하는 커버부 스프링(85)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고유량 방출 기능이 포함된 가스 감압용 레귤레이터 모듈.

Images