KR101072361B1 - An outward form regulator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료탱크의 외부에 설치되는 외장형 레귤레이터에 관한 것이다.The present invention relates to an external regulator installed outside the fuel tank.

그 기술적 구성은 입력 포트로 유입된 연료를 감압하여 출력 포트로 배출하는 외장형 레귤레이터에 있어서, 오리피스가 형성되는 하우징; 상기 오리피스와 결합되는 밸브 샤프트; 상기 밸프 샤프트의 일단과 접촉하여 선단 운동을 하는 피스톤; 상기 피스톤이 설치된 단부를 감싸도록 상기 하우징과 결합되는 캡; 상기 피스톤과 상기 캡 사이에 결합되는 스프링으로 구성되는 감압부를 가지며, 상기 밸브 샤프트는 상기 피스톤과 결합되는 일측에 요철부가 형성되며, 상기 피스톤은 상기 요철부에 대응되는 형상의 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.The technical configuration of the external regulator for reducing the fuel introduced into the input port to discharge to the output port, the housing is formed with an orifice; A valve shaft coupled with the orifice; A piston for tip motion in contact with one end of the valve shaft; A cap coupled to the housing to surround an end at which the piston is installed; It has a decompression portion consisting of a spring coupled between the piston and the cap, the valve shaft is formed with an uneven portion on one side coupled with the piston, the piston is formed that the insertion groove of the shape corresponding to the uneven portion It features.

레귤레이터, 감압, 피스톤, 밸브 샤프트, CNG, 고압가스 Regulator, Pressure Reducing, Piston, Valve Shaft, CNG, High Pressure Gas

Description

외장형 레귤레이터{AN OUTWARD FORM REGULATOR}External regulator {AN OUTWARD FORM REGULATOR}

본 발명은 외장형 레귤레이터에 관한 것으로, 고압 가스로 인해 아이싱이 발생하더라도 감압 구동에 영향을 주지 않고, 피스톤의 상, 하 운동으로 인한 밸브 샤프트와의 결합력 저하를 방지할 수 있는 외장형 레귤레이터에 관한 것이다. The present invention relates to an external regulator, and to an external regulator capable of preventing a decrease in coupling force with the valve shaft due to the up and down movement of the piston without affecting the depressurization drive even when the icing occurs due to the high pressure gas.

일반적으로, 차량에 사용되는 연료는 휘발유, 경유, 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas) 등이 사용되고 있으며, 휘발유, 경유 등의 연료는 불완전연소에 의해 발생된 배기가스가 환경을 오염시키는 주원인이 되고 있다.In general, fuels used in vehicles include gasoline, diesel, and liquefied petroleum gas (LPG), and fuels such as gasoline and diesel are mainly caused by exhaust gases generated by incomplete combustion. It is becoming.

이에 따라, 환경오염을 줄이기 위한 방안의 일환으로 청정연료인 압축천연가스(CNG: Compressed Natural Gas)를 차량 연료로 사용하고 있으며, 압축천연가스는 연소 효율이 높아 배기가스가 적을 뿐만 아니라 환경오염을 발생시키는 질소산화물 등이 적은 이점이 있다.Accordingly, as part of the plan to reduce environmental pollution, Compressed Natural Gas (CNG), a clean fuel, is used as a vehicle fuel. Compressed natural gas has a high combustion efficiency, which results in low emissions and environmental pollution. There is little advantage in generating nitrogen oxides and the like.

이러한 압축천연가스는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 압축과정에 의해 고압으로 유지시킨 상태에서 차량에 설치되어 있는 연료 탱크에 저장되며, 압 축천연가스는 영하 162℃의 저온 상태로 저장된 상태에서 공급되므로 압축천연가스가 엔진으로 공급되기 전에 가스연료의 압력을 감압시켜 엔진에 공급된다.The compressed natural gas is stored in a fuel tank installed in a vehicle while the liquefied natural gas is maintained at a high pressure by a compression process, and the compressed natural gas is stored at a low temperature of minus 162 ° C. Since the compressed natural gas is supplied to the engine, the compressed gas is supplied to the engine by reducing the pressure of the gas fuel.

상술한 가스연료는 고압의 기체 상태로 엔진에 공급되므로, 가스연료는 엔진에 공급되는 유량 및 압력이 일정하게 유지된 상태로 공급되어야 하며, 가스연료를 사용하는 엔진에는 가스연료의 압력을 조절하는 레귤레이터가 설치되어야 한다.Since the above-described gas fuel is supplied to the engine in a high-pressure gas state, the gas fuel must be supplied with a constant flow rate and pressure supplied to the engine, and the gas fuel is used to control the pressure of the gas fuel. The regulator must be installed.

도 1은 일반적인 압축천연가스 차량을 개략적으로 도시한 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 압축천연가스 차량은 압축천연가스가 저장되는 실린더(21), 상기 실린더(21)와 엔진(22)을 연결하는 연료공급라인(23), 상기 연료공급라인(23)에 설치되어 압축천연가스를 감압시키는 레귤레이터(A), 상기 레귤레이터(A)를 통해 감압된 압축천연가스와 흡입공기를 혼합하여 엔진에 공급하는 믹서(24)로 구성된다.1 is a view schematically showing a general compressed natural gas vehicle. As shown in FIG. 1, the compressed natural gas vehicle includes a cylinder 21 in which compressed natural gas is stored, a fuel supply line 23 connecting the cylinder 21 and the engine 22, and the fuel supply line 23. And a regulator (24) installed at the pressure gauge to reduce the compressed natural gas, and a mixer (24) which mixes the compressed natural gas and the intake air reduced in pressure by the regulator (A) and supplies it to the engine.

또한, 상기 실린더(21)는 대략 350Bar의 압력으로 압축천연가스가 저장되며, 압축천연가스는 엔진(22)으로 공급되기 전에 상기 레귤레이터(A)를 거치면서 압력은 350Bar에서 대략 2~5Bar를 유지하도록 감압된다.In addition, the cylinder 21 is stored in the compressed natural gas at a pressure of approximately 350Bar, the compressed natural gas is maintained at approximately 2 ~ 5Bar at 350Bar while passing through the regulator (A) before being supplied to the engine 22 To reduce the pressure.

더불어, 상기 믹서(24)에는 흡입공기의 이물질을 제거하는 에어클리너(25)가 구비되며, 상기 에어클리너(25)에 의해 엔진(22)의 연소에 방해되는 이물질이 제거하여 엔진 부조 등을 방지한다.In addition, the mixer 24 is provided with an air cleaner 25 to remove foreign substances in the intake air, the foreign matters that are hindered in the combustion of the engine 22 by the air cleaner 25 is removed to prevent engine relief. do.

여기서, 상기 엔진(22), 레귤레이터(A), 믹서(24) 및 에어클리너(25)는 ECU와 같은 주 제어장치에 의해 제어된다.Here, the engine 22, regulator A, mixer 24, and air cleaner 25 are controlled by a main control device such as an ECU.

따라서, 상기 믹서(24)에 의해 압축천연가스와 흡입공기가 합쳐진 혼합기는 엔진(22)의 각 연소실에 분사되어 연소가 이루어지며, 연소에 의해 발생된 유해배기가스는 외부로 배출된다.Accordingly, the mixer in which the compressed natural gas and the intake air are combined by the mixer 24 is injected into each combustion chamber of the engine 22 to perform combustion, and the harmful exhaust gas generated by the combustion is discharged to the outside.

여기서, 가스 감압용 레귤레이터(A)는 입구측에 형성된 고압의 가스압력을 소정의 압력으로 감압하여 출구측으로 공급하는 장치이며, 통상적인 가스 감압용 레귤레이터는 1 단계 감압만을 수행하는데, 그 대표적인 구조가 한국등록실용신안공보 제0289663호에 개시되어 있다.Here, the gas pressure reducing regulator (A) is a device for reducing the high pressure gas pressure formed on the inlet side to a predetermined pressure and supplying it to the outlet side, and a conventional gas pressure reducing regulator performs only one-stage pressure reduction. Korean Utility Model Registration No. 0289663.

도 2를 참조하여 그 구성을 개략적으로 기술하면, 종래의 레귤레이터(10)는 제어용 밸브로부터 가스가 공급되는 가스공급구(6), 가스의 유입과 배출에 따라 팽창 및 수축하는 다이어프램(7), 상기 가스의 유입량을 조절하는 압력조절스크류(8a)와, 다이어프램(7)을 누르는 밸런스 스프링(8), 상기 다이어프램(7)의 하강시 작동되어 가스공급구(6)에 부설된 밸브(6a)를 개폐하는 레버(9)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the configuration of the conventional regulator 10 includes a gas supply port 6 through which gas is supplied from a control valve, a diaphragm 7 that expands and contracts according to inflow and outflow of gas, A pressure regulating screw 8a for adjusting the flow rate of the gas, a balance spring 8 for pressing the diaphragm 7, and a valve 6a installed at the gas supply port 6 when the diaphragm 7 is lowered. It comprises a lever (9) for opening and closing the.

먼저, 고압의 연료가 가스공급구(6)의 단부에 설치된 밸브(6a)를 통해 내부로 유입되면 감압실 내의 압력이 상승하고, 이에 따라 다이어프램(7)이 위로 상승하게 된다.First, when the high-pressure fuel is introduced into the interior through the valve 6a provided at the end of the gas supply port 6, the pressure in the decompression chamber is increased, and the diaphragm 7 is raised upward.

이 경우, 다이어프램(7)의 상면에 설치된 밸런스 스프링(8)은 수축되고, 레버(9)의 하부에 장착된 메인스프링(9a)은 팽창되면서 가스공급구(6)의 상부에 형성된 밸브(6a)를 닫아 가스의 공급을 차단하게 된다.In this case, the balance spring 8 provided on the upper surface of the diaphragm 7 is retracted, and the main spring 9a mounted at the lower part of the lever 9 is expanded while the valve 6a formed at the top of the gas supply port 6. ) To close the gas supply.

이렇게 감압된 가스는 일측에 형성된 가스배출구(10a)를 통해 배출되고, 밸런스 스프링(8)의 탄성에 의해 다이어프램(7)이 하강하여 레버(9)를 하부로 작동시 킴으로써 가스공급구(6)의 밸브(6a)를 개방시킴으로써 가스가 다시 공급되기 시작한다.The gas thus decompressed is discharged through the gas outlet 10a formed at one side, and the diaphragm 7 descends due to the elasticity of the balance spring 8 to operate the lever 9 downward, thereby supplying the gas supply port 6. Gas is supplied again by opening the valve 6a of ().

이와 같이, 밸브(6a)의 반복적인 개폐를 통해 고압의 연료가 감압된 상태로 다음 단계로 넘어가 공기와 혼합된다.In this manner, the high pressure fuel is reduced to the next stage through the repeated opening and closing of the valve 6a and mixed with air.

그러나, 다이아프램은 고무 재질로 형성되어 가스 연료를 감압하는 경우, 가스 연료의 특성상 아이싱(Icing)이 발생하게 되며, 레귤레이터가 피스톤 방식으로 구성될지라도 샤프트와의 고정력이 저하되는 등의 문제점이 있었다.However, when the diaphragm is formed of a rubber material to depressurize the gas fuel, icing occurs due to the characteristics of the gas fuel, and even though the regulator is configured in a piston manner, there is a problem in that the fixing force with the shaft is lowered. .

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 피스톤과 밸브 샤프트에 삽입홈과 요철부를 각각 형성시켜 피스톤과 밸브 샤프트 간의 고정력을 강화시킬 수 있는 외장형 레귤레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an external regulator that can strengthen the fixing force between the piston and the valve shaft by forming the insertion groove and the uneven portion in the piston and the valve shaft, respectively.

본 발명의 다른 목적은 고무 재질의 다이아프램 대신 금속 재질의 피스톤을 이용함으로써, 고압 가스의 저온으로 인한 아이싱이 발생될지라도 피스톤의 수직 운동에 영향을 끼치지 않아 안정성이 증가될 수 있는 외장형 레귤레이터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention by using a metal piston instead of a rubber diaphragm, even if the icing caused by the low temperature of the high-pressure gas generated by the external regulator that does not affect the vertical movement of the piston can increase the stability To provide.

본 발명의 또 다른 목적은 입력 포트에 입력되는 가스 압력의 변동량이 발생될지라도 바이패스 통로를 통해 출력 포트로 출력되는 가스 압력의 안정성을 이룰 수 있는 외장형 레귤레이터를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide an external regulator capable of achieving stability of the gas pressure output to the output port through the bypass passage even if a variation in the gas pressure input to the input port occurs.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입력 포트로 유입된 연료를 감압하여 출력 포트로 배출하는 외장형 레귤레이터에 있어서, 오리피스가 형성되는 하우징; 상기 오리피스와 결합되는 밸브 샤프트; 상기 밸프 샤프트의 일단과 접촉하여 선단 운동을 하는 피스톤; 상기 피스톤이 설치된 단부를 감싸도록 상기 하우징과 결합되는 캡; 상기 피스톤과 상기 캡 사이에 결합되는 스프링으로 구성되는 감압부를 가지며, 상기 밸브 샤프트는 상기 피스톤과 결합되는 일측에 요철 부가 형성되며, 상기 피스톤은 상기 요철부에 대응되는 형상의 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an external regulator for reducing the fuel introduced into the input port to discharge to the output port, the housing is formed with an orifice; A valve shaft coupled with the orifice; A piston for tip motion in contact with one end of the valve shaft; A cap coupled to the housing to surround an end at which the piston is installed; It has a decompression portion consisting of a spring coupled between the piston and the cap, the valve shaft is formed with an uneven portion on one side coupled with the piston, the piston is formed that the insertion groove of the shape corresponding to the uneven portion It features.

그리고, 상기 요철부는 상기 피스톤의 중심부 내측으로 삽입될 수 있도록, 요(凹) 형상 및 철(凸) 형상이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the concave-convex portion is characterized in that the concave shape and the convex shape are formed so that it can be inserted into the center of the piston.

또한, 상기 피스톤은 금속 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the piston is characterized in that formed of a metal material.

더불어, 상기 하우징은 상기 밸브 샤프트의 외주면을 감싸는 샤프트 지지구 가 더 구비되며, 상기 샤프트 지지구에는 하나 이상의 유입공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the housing is further provided with a shaft support surrounding the outer peripheral surface of the valve shaft, characterized in that the shaft support is formed with one or more inlet holes.

또한, 상기 감압부는 상기 밸브 샤프트와 상기 샤프트 지지구 간에 설치된 샤프트 스프링이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the decompression unit is characterized in that the shaft spring is further provided between the valve shaft and the shaft support.

그리고, 상기 하우징은 상기 오리피스와 연통되도록 유로가 더 형성되며, 상기 유로와 피스톤 간에는 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 한다.The housing may further include a flow passage so as to communicate with the orifice, and a stopper is formed between the flow passage and the piston.

더불어, 상기 감압부는 상기 하우징의 외측으로, 입력 포트 및 출력 포트에 각각 구비되는 온수 포트 및 온수 유로가 더 구비되는 것을 특징을 한다.In addition, the decompression unit is characterized in that the outer side of the housing, the hot water port and the hot water flow path which is provided in each of the input port and the output port is further provided.

또한, 상기 하우징은 상기 피스톤의 상단과 연통되도록 공기 포트가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the housing is characterized in that the air port is further formed to communicate with the upper end of the piston.

그리고, 상기 캡은 상기 스프링의 탄성력을 조정하여 가스의 유량을 미세 조정하는 조절 나사가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.And, the cap is characterized in that it is further provided with a control screw for finely adjusting the flow rate of the gas by adjusting the elastic force of the spring.

또한, 상기 감압부는 셧 오프 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The pressure reducing unit may further include a shut off valve.

그리고, 상기 감압부는 압력 센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The pressure reducing unit may further include a pressure sensor.

더불어, 상기 감압부는 릴리프 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure reducing portion is characterized in that the relief valve is further provided.

바람직하게는, 상기 유로는 상기 입력 포트에 입력되는 가스에 따른 변동성을 최소화시키는 바이패스 통로가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the flow path is characterized in that the bypass passage is further formed to minimize the variability according to the gas input to the input port.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 감압부 내의 고무 재질의 다이아프램을 금속 재질의 피스톤으로 변경하여 고압 가스의 유입으로 인한 아이싱이 발생될지라도, 피스톤의 감압 구동에 영향을 주지 않음과 동시에 기계 구동에 안정성을 증가시킬 수 있으며, 피스톤 및 밸브 샤프트에 삽입홀 및 요철부를 형성시켜 피스톤과 밸브 샤프트의 결합력을 높일 수 있고, 바이패스 통로를 추가하여 입구 포트에서 입력되는 고압 가스의 압력이 변동될지라도 출구 포트에서 출력되는 가스의 압력이 안정될 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above does not affect the depressurization driving of the piston even if icing due to the inflow of high pressure gas is generated by changing the diaphragm of the rubber material in the pressure reducing part to a piston of metal material. At the same time, it is possible to increase the stability of the machine driving, and to increase the coupling force between the piston and the valve shaft by forming insertion holes and uneven parts in the piston and the valve shaft, and by adding a bypass passage to the high pressure gas input from the inlet port. Even if the pressure varies, the pressure of the gas output from the outlet port may be stabilized.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터를 도시한 사시도이다. 도 3 내지 도 4에 도시된 바 와 같이, 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터는 가스를 감압하는 감압부(100)로 구성된다.3 is a cross-sectional view showing an external regulator according to the present invention, Figure 4 is a perspective view showing an external regulator according to the present invention. As shown in Figures 3 to 4, the external regulator according to the present invention is composed of a pressure reducing unit 100 for reducing the gas.

여기서, 상기 감압부(100)는 오리피스(111)가 형성되는 하우징(110)과, 상기 오리피스(111)와 결합되는 밸브 샤프트(120), 상기 밸브 샤프트(120)의 일단과 접촉하여 선단 운동을 하는 피스톤(130), 상기 피스톤(130)이 설치된 단부를 덮도록 상기 하우징(110)과 결합되는 캡(140) 및 상기 피스톤(130)과 캡(140) 사이에 결합되는 스프링(150)으로 구성된다.Here, the decompression unit 100 is in contact with the housing 110, the orifice 111 is formed, the valve shaft 120 and the one end of the valve shaft 120 coupled to the orifice 111 to perform a tip motion. Comprising the piston 130, the cap 140 is coupled to the housing 110 to cover the end of the piston 130 is installed and the spring 150 is coupled between the piston 130 and the cap 140 do.

그리고, 상기 하우징(110)에는 가스가 유입되는 입력포트 및 감압된 가스가 배출되는 출력 포트가 구비되며, 상기 입력 포트에는 필터(미도시)가 부설됨으로써 가스의 이물질 등을 필터링하고, 엔진 부조 등을 방지하도록 구비된다.In addition, the housing 110 includes an input port through which gas is introduced and an output port through which the reduced pressure gas is discharged, and a filter (not shown) is provided at the input port to filter foreign matters such as gas, and engine relief. It is provided to prevent.

또한, 상기 하우징(110)에는 상기 밸브 샤프트(120)를 외주면을 감싸는 샤프트 지지구(160)가 구비되며, 상기 샤프트 지지구(160)에는 하나 이상의 유입공(161)이 형성되어 상기 입력 포트와 연결되는 유로와 연통된다.In addition, the housing 110 is provided with a shaft support 160 for surrounding the outer circumferential surface of the valve shaft 120, the shaft support 160 is formed with one or more inlet holes 161 is the input port and It is in communication with the flow path to be connected.

더불어, 상기 유입공(161)은 상술한 오리피스(111)로 연료를 안내하며, 상기 오리피스(111)는 상기 밸브 샤프트(120) 중단의 경사진 밸브(121)에 의해 개폐량을 조정하며 감압을 수행한다.In addition, the inlet hole 161 guides the fuel to the orifice 111 described above, and the orifice 111 adjusts the opening and closing amount by the inclined valve 121 of the stop of the valve shaft 120 to reduce the pressure. To perform.

아울러, 상기 밸브 샤프트(120)와 상기 샤프트 지지구(160) 사이에는 샤프트 스프링(162)이 설치되어 상기 밸브(121)를 오리피스(111) 방향으로 탄성력이 인가되도록 구비된다.In addition, a shaft spring 162 is installed between the valve shaft 120 and the shaft support 160 so that the elastic force is applied to the valve 121 in the direction of the orifice 111.

여기서, 상기 밸브(121)는 피스톤(130)의 하단과 맞닿은 밸브 샤프트(120)의 상단에 의해 상기 오리피스(111)를 일정이상 개폐한 상태를 유지한다. 이후, 고압의 가스가 유입되면 상기 피스톤(130)이 상단으로 밀리면서 상기 샤프트 스프링(162)의 탄성력에 의해 상단으로 이동하는 상기 밸브(121)에 의해 상기 오리피스(111)의 개도량이 조절되어 감압이 이뤄진다.Here, the valve 121 maintains a state in which the orifice 111 is opened or closed at least by the upper end of the valve shaft 120 in contact with the lower end of the piston 130. Then, when the high-pressure gas is introduced, the opening amount of the orifice 111 is controlled by the valve 121 which moves to the upper end by the elastic force of the shaft spring 162 while pushing the piston 130 to the upper end to reduce the pressure. This is done.

더불어, 상기 피스톤(130)에는 가스의 누출을 방지하는 고무재질의 오링(131)이 추가로 설치된다.In addition, the piston 130 is further provided with a rubber O-ring 131 to prevent the leakage of gas.

그리고, 상기 하우징(110)에는 상기 오리피스(111)와 연통되게 유로(113)가 형성되며, 상기 유로(113)와 상기 피스톤(130)의 사이에는 스토퍼(114)가 형성되어 상기 피스톤(130)에 의해 유로(113)가 막히는 것을 방지한다. 즉, 상기 유로(113)와 오리피스(111)는 개방되어 있는 개방 유로로 구성된다.In addition, a flow path 113 is formed in the housing 110 so as to communicate with the orifice 111, and a stopper 114 is formed between the flow path 113 and the piston 130 to form the piston 130. This prevents the flow passage 113 from clogging. That is, the flow passage 113 and the orifice 111 are composed of open flow passages.

또한, 상기 하우징(110)에는 상기 유로(113)와 연통되는 한 쌍의 제 2유로(115)가 형성되어 감압된 가스를 출력한다.In addition, a pair of second flow passages 115 communicating with the flow passage 113 are formed in the housing 110 to output a reduced pressure gas.

바람직하게는, 상기 감압부(100)에는 온수 포트 및 온수 유로가 더 구비되어 제2 유로(115)를 감싸도록 형성하고, 상기 온수 유로를 통해 아이싱을 방지하도록 할 수 있으며, 상기 온수 포트는 하우징(110)의 외측으로 입,출구에 각각 구비될 수 있다.Preferably, the decompression unit 100 is further provided with a hot water port and a hot water flow path to surround the second flow path 115, to prevent icing through the hot water flow path, the hot water port is a housing Outside the 110 may be provided at the inlet, outlet respectively.

예컨대, 상기 감압부(100)를 통해 감압시 가스 특성상 급격한 온도저하가 발생하는데 이를 상기 온수 포트 및 온수 유로에 의해 방지하는 것이며, 온수 포트 및 온수 유로를 순환하는 온수는 보통 엔진의 열화를 방지하는 냉각수를 사용한다.For example, when the pressure is reduced through the decompression unit 100, a sudden temperature decrease occurs due to the characteristics of the gas, which is prevented by the hot water port and the hot water flow path, and the hot water circulating the hot water port and the hot water flow path usually prevents engine deterioration. Use coolant.

한편, 상기 하우징(110)에는 상기 피스톤(130)의 상단과 연통되게 공기 포 트(180)가 형성되며, 상기 공기 포트는 본 발명의 레귤레이터가 적용된 CNG 차량이나 급가속 또는 풀 스로틀시 공기의 유량이 증가될 때 이용된다.On the other hand, the housing 110 has an air port 180 is formed in communication with the upper end of the piston 130, the air port is a CNG vehicle to which the regulator of the present invention or the flow rate of air during rapid acceleration or full throttle Is used when it is increased.

즉, 공기의 유량이 증가될 때, 상기 증가된 공기의 유량을 공기 포트(180)로 주입하여 상기 피스톤(130)과 밸브 샤프트(120)는 하단으로 이동하며, 상기 밸브(121)는 오리피스(111)를 개방시켜 가스의 유량도 증가시키는 것이며, 이에 따라 공기의 유량에 비례하여 가스의 유량도 조정되는 것이다.That is, when the flow rate of air is increased, the increased flow rate of air is injected into the air port 180 to move the piston 130 and the valve shaft 120 to the lower end, and the valve 121 is the orifice ( 111) to increase the flow rate of the gas, thereby adjusting the flow rate of the gas in proportion to the flow rate of the air.

그리고, 캡(140)에는 각각 조절 나사(141)가 구비되어 상기 스프링(150)의 탄성력을 조정하여 가스의 유량을 미세 조정한다.And, the cap 140 is provided with adjustment screws 141, respectively, to adjust the elastic force of the spring 150 to fine-tune the flow rate of the gas.

여기서, 상기 감압부(100)에는 셧 오프 밸브(미도시)가 더 구비되어 가스의 유입을 단속하는 것이 바람직한데, 상기 셧 오프 밸브는 통상적으로 솔레노이드 밸브를 이용하는 것이 바람직하다.Here, the decompression unit 100 is further provided with a shut-off valve (not shown) to control the inflow of gas, it is preferable that the shut-off valve is typically used a solenoid valve.

더불어, 상기 감압부(100)에는 상기 입력 포트로 유입되는 가스의 압력을 측정하는 압력 센서가 더 구비될 수도 있고, 상기 감압부(100)에는 가스의 압력이 설정압력 이상으로 상승할 경우 본 발명의 외장형 레귤레이터의 손상을 막기 위해 가스를 배출하는 릴리프 밸브가 더 구비될 수도 있다.In addition, the pressure reducing unit 100 may be further provided with a pressure sensor for measuring the pressure of the gas flowing into the input port, the pressure reduction unit 100 when the pressure of the gas rises above the set pressure, the present invention In order to prevent damage to the external regulator of the relief valve for discharging the gas may be further provided.

이러한 가스의 유입을 단속하는 셧 오프 밸브와, 가스의 압력을 측정하는 압력 센서 및 가스가 설정압력 이상일 때 배출하는 릴리프 밸브는 이미 종래에 많이 사용되고 있는 것이므로, 이에 대한 내부 구조 및 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다.Since the shut-off valve for intermitting the inflow of gas, the pressure sensor for measuring the pressure of the gas, and the relief valve for discharging when the gas is higher than the set pressure are already used in the related art, a detailed description of the internal structure and operation thereof Is omitted.

한편, 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터는 밸브 샤프트(120)를 걸이식으로 형성시켜 상기 피스톤(130)이 감압시 수직 상승 및 수직 하강할 때, 상기 밸브 샤프트(120)의 유동을 최소화시키고, 그 고정력을 더욱 견고히 하도록 구성된다.On the other hand, the external regulator according to the present invention forms the valve shaft 120 by the hook type when the piston 130 is vertically raised and vertically lowered during decompression, to minimize the flow of the valve shaft 120, the holding force It is configured to further solidify.

본 발명에 따른 밸브 샤프트(120)는 상기 피스톤(130)과 연결되는 일측에 요철부(122)가 형성되고, 상기 요철부(122)에 대응되는 형상의 삽입홈(133)이 상기 피스톤(130)에 형성된다.In the valve shaft 120 according to the present invention, an uneven portion 122 is formed at one side connected to the piston 130, and an insertion groove 133 having a shape corresponding to the uneven portion 122 has the piston 130. Is formed.

즉, 상기 요철부(122)는 상기 피스톤(130)의 중심부 내측으로 삽입될 수 있도록 요(凹) 형상 및 철(凸) 형상을 가지고 있으며, 상기 삽입홈(133)은 상기 요 형상 및 철 형상에 대응되어 상기 피스톤(130)의 삽입홈(133) 내부에 상기 요철부(122)를 가진 밸브 샤프트(120)가 끼워질 수 있도록 형성된다.That is, the uneven part 122 has a concave shape and an iron shape so that the concave and convex part 122 can be inserted into the central portion of the piston 130, and the insertion groove 133 has the concave shape and the concave shape. Correspondingly, the valve shaft 120 having the uneven portion 122 may be inserted into the insertion groove 133 of the piston 130.

따라서, 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터는 상술한 요철부(122)를 갖는 밸브 샤프트(120)와 상기 삽입홈(133)을 갖는 피스톤(130)에 의해, 고압 가스가 감압되어 상, 하로 수직 운동할 때, 그 고정력을 최대화시킴과 동시에 이동성에 구속을 받지 않도록 형성된다.Therefore, in the external regulator according to the present invention, by the valve shaft 120 having the uneven portion 122 and the piston 130 having the insertion groove 133, the high pressure gas is decompressed to vertically move up and down. At the same time, it is formed to maximize its fixing force and at the same time not be constrained by mobility.

또한, 본 발명에 따른 피스톤(130)은 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성되어, 종래 기술에 따른 고무재질의 다이아프램과는 달리 낮은 온도에 따라 아이싱이 발생하고, 고무 재질의 다이아프램이 부서지는 것과는 달리 고압, 저온의 상황에서도 견딜 수 있도록 이루어진다.In addition, the piston 130 according to the present invention is formed of a metal material such as aluminum, unlike the rubber diaphragm according to the prior art icing occurs at a low temperature, and the rubber diaphragm is broken Otherwise, it is made to withstand high pressure and low temperature.

더불어, 입력 포트에 따른 변동성을 최소화시키기 위해 유로(113) 상에 바이패스 통로가 형성되며, 상기 바이패스 통로는 상기 감압부(100)에서 감압된 가스가 출력 포트로 이동되도록 형성된다.In addition, a bypass passage is formed on the flow path 113 to minimize variability according to the input port, and the bypass passage is formed so that the gas decompressed in the decompression unit 100 moves to the output port.

따라서, 과도한 고압의 가스가 출력 포트로 이동되지 않도록 구비되며, 높은 압력의 가스가 바이패스 통로로 이동되면, 바이패스 통로에 의해 입력 포트의 압력에 따른 변동성을 최소화시킴으로써 안정적인 감압 효과를 기대할 수 있다.Therefore, the gas of high pressure is provided so as not to be moved to the output port, and when the gas of high pressure is moved to the bypass passage, a stable decompression effect can be expected by minimizing the variation according to the pressure of the input port by the bypass passage. .

이하, 상술한 외장형 레귤레이터의 작동 과정을 설명한다.Hereinafter, an operation process of the external regulator described above will be described.

우선, 입력 포트(112)로 고압의 가스가 유입되어 오리피스(111) 측으로 안내되면, 오리피스(111)를 통과한 가스는 피스톤(130)을 가압하여 상기 피스톤(130)과 밸브 샤프트(120)는 상단으로 이동함으로써, 상기 오리피스(111)의 개도량을 밸브(121)가 줄여주게 되어 감압이 이루어진다.First, when a high-pressure gas is introduced into the input port 112 and guided to the orifice 111, the gas passing through the orifice 111 pressurizes the piston 130 so that the piston 130 and the valve shaft 120 By moving to the upper end, the opening amount of the orifice 111 is reduced by the valve 121 is made to reduce the pressure.

이때, 천연가스연료인 경우, 350bar 에서 7~8bar로 감압되며, 유로(113)를 통해 출력 포트로 가스가 감압되어 출력되는데, 입력 포트 측에서 가스의 압력의 변동량이 발생하더라도, 바이패스 통로를 통해 변동량을 최소화시킬 수 있으므로, 출력 포트 측으로 안정적으로 감압된 가스가 출력될 수 있도록 이루어진다.At this time, in the case of natural gas fuel, the pressure is reduced to 7 ~ 8bar at 350bar, the gas is output to the output port through the flow path 113, even if the fluctuation amount of the gas pressure on the input port side, the bypass passage Since the fluctuation can be minimized, the gas can be stably output to the output port.

또한, 고압의 가스를 감압하는 감압부(100)는 피스톤(130)이 금속 재질로 형성되어 있기 때문에, 고압의 가스 온도에 따라 아이싱이 발생할지라도 피스톤(130)의 동작에 무리가 없도록 구성되며, 상기 피스톤(130)의 수직 방향 운동이 발생할지라도, 상기 피스톤(130)과 밸브 샤프트(120)의 고정력을 유지하기 위해 요철부(122) 및 삽입홈(133)이 형성되어 있어 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the piston 130 is formed of a metal material, the decompression unit 100 for decompressing the gas of high pressure is configured so that the operation of the piston 130 is unreasonable even if icing occurs according to the gas temperature of the high pressure. Although the vertical movement of the piston 130 occurs, the uneven portion 122 and the insertion groove 133 is formed to maintain the fixing force of the piston 130 and the valve shaft 120 can improve the stability have.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.In the above described exemplary embodiments of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to this specific embodiment, and those skilled in the art within the scope of the claims of the present invention Changes may be made as appropriate.

도 1은 일반적인 압축천연가스 차량을 개략적으로 도시한 도.1 is a view schematically showing a typical compressed natural gas vehicle.

도 2는 종래 기술에 따른 레귤레이터를 개략적으로 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing a regulator according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터를 개략적으로 도시한 단면도.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of an external regulator according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 외장형 레귤레이터를 개략적으로 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view schematically showing an external regulator according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명><Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>

100: 감압부 111: 오리피스100: pressure reduction portion 111: orifice

113: 유로 114: 스토퍼113: Euro 114: stopper

120: 밸브 샤프트 121: 밸브120: valve shaft 121: valve

122: 요철부 130: 피스톤122: uneven portion 130: piston

131: 오링 133: 삽입홈131: O-ring 133: insertion groove

140: 캡 141: 조절 나사 140: cap 141: adjustment screw

150: 스프링 160: 지지구150: spring 160: support

161: 유입공 162: 샤프트 스프링161: inlet hole 162: shaft spring

180: 공기 포트180: air port

Claims (13)

입력 포트로 유입된 연료를 감압하여 출력 포트로 배출하는 외장형 레귤레이터에 있어서,In the external regulator for reducing the fuel flowing into the input port to discharge to the output port, 오리피스가 형성되는 하우징;A housing in which an orifice is formed; 상기 오리피스와 결합되는 밸브 샤프트;A valve shaft coupled with the orifice; 상기 밸프 샤프트의 일단과 접촉하여 선단 운동을 하는 피스톤;A piston for tip motion in contact with one end of the valve shaft; 상기 피스톤이 설치된 단부를 감싸도록 상기 하우징과 결합되는 캡;A cap coupled to the housing to surround an end at which the piston is installed; 상기 피스톤과 상기 캡 사이에 결합되는 스프링 및A spring coupled between the piston and the cap and 상기 피스톤의 상단과 연통되도록 형성되는 공기 포트로 구성되는 감압부를 가지며,Has a decompression portion consisting of an air port formed to communicate with the upper end of the piston, 상기 밸브 샤프트는 상기 피스톤과 결합되는 일측에 요철부가 형성되며, 상기 피스톤은 상기 요철부에 대응되는 형상의 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 외장형 레귤레이터.The valve shaft has an uneven portion is formed on one side that is coupled to the piston, the piston is an external regulator, characterized in that the insertion groove of the shape corresponding to the uneven portion is formed. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 요철부에는 상기 피스톤의 중심부 내측으로 삽입될 수 있도록, 요(凹) 형상 및 철(凸) 형상이 형성되고,The concave-convex portion is formed with a concave shape and a convex shape so that the concave-convex portion can be inserted into the central portion of the piston, 상기 피스톤은 금속 재질로 형성되며,The piston is formed of a metal material, 상기 하우징은 상기 밸브 샤프트의 외주면을 감싸는 샤프트 지지구 및The housing is a shaft support surrounding the outer peripheral surface of the valve shaft and 상기 밸브 샤프트와 상기 샤프트 지지구 간에 설치된 샤프트 스프링을 더 구비하고,And a shaft spring provided between the valve shaft and the shaft support, 상기 샤프트 지지구에는 하나 이상의 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 외장형 레귤레이터.External regulator, characterized in that the shaft support is formed with one or more inlet holes. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하우징에는 상기 오리피스와 연통되도록 유로가 형성되고,A flow path is formed in the housing so as to communicate with the orifice, 상기 유로와 피스톤 간에는 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 외장형 레귤레이터.External regulator, characterized in that the stopper is formed between the flow path and the piston. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 감압부는The decompression unit 상기 하우징의 외측으로, 입력 포트 및 출력 포트에 각각 구비되는 온수 포트 및 온수 유로;A hot water port and a hot water flow passage provided at an input port and an output port, respectively, outside the housing; 가 더 구비되는 것을 특징을 하는 외장형 레귤레이터.External regulator, characterized in that is further provided. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 캡은The cap is 상기 스프링의 탄성력을 조정하여 가스의 유량을 미세 조정하는 조절 나사Adjustment screw for finely adjusting the flow rate of the gas by adjusting the elastic force of the spring 가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 외장형 레귤레이터.External regulator, characterized in that is further provided. 청구항 1, 2, 6, 7 및 9 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 2, 6, 7 and 9, 상기 감압부는 셧 오프 밸브, 압력 센서 및 릴리프 밸브 중에서 적어도 하나 이상을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외장형 레귤레이터.The decompression unit further comprises at least one or more of a shut-off valve, a pressure sensor and a relief valve. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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