KR101907886B1 - Receptacle for fuel cell electric vehicle - Google Patents

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도민준
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Abstract

The present invention relates to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle that can minimize a contact area with a charging nozzle and can be easily removed even if icing occurs during fuel charging. The receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle includes a first body and a second body coupled to a fuel nozzle and coupled to each other to charge the fuel; a filter unit installed inside the first body to filter the fuel to remove foreign substances; and a valve unit installed inside the second body to prevent back flow of fuel to be charged, wherein the first body is formed in a cylindrical shape, and a plurality of planar portions are formed on the outer circumferential surface of the first body so as to reduce an area of contact with the filling nozzle in an intermediate portion coupled to the inside of the filling nozzle when the fuel is filled. Thus, even when icing due to the line-Thomson effect occurs during fuel charging, the receptacle can be easily removed from the filling nozzle.

Description

수소 연료전지 차량용 리셉터클{RECEPTACLE FOR FUEL CELL ELECTRIC VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle,

본 발명은 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수소 연료전지 차량에서 연료 충전시 연료를 여과해서 연료탱크에 공급하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 관한 것이다. The present invention relates to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle, and more particularly, to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle in which a fuel is filtered and fed to a fuel tank in a fuel cell vehicle.

일반적으로, 수소 연료전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)은 스택에서 산소와 수소를 이용하여 전기화학적으로 전기를 발생해서 연료의 화학에너지를 직접 전기에너지로 변화시켜 동력원으로 사용한다.Generally, a Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) generates electricity by electrochemically using oxygen and hydrogen in a stack to convert the chemical energy of the fuel directly into electrical energy and use it as a power source.

이러한 수소 연료전지 차량은 연료와 공기를 외부에서 공급하여 전지의 용량에 관계없이 계속 발전할 수 있어, 효율이 높고 오염물질이 거의 배출되지 않는 이상적인 기술로서, 현재 많은 개발 시도가 진행되고 있다.Such a hydrogen fuel cell vehicle is an ideal technology in which fuel and air can be supplied from the outside and can be continuously generated regardless of the capacity of the battery, so that the efficiency is high and the pollutant is hardly discharged.

수소 연료전지 차량은 연료탱크에서 고압 레귤레이터와 저압 레귤레이터를 경유해서 스택으로 수소연료를 공급하고, 수소 블로워는 저압 레귤레이터에 연결된 펌프 및 각종 밸브를 포함한다.A hydrogen fuel cell vehicle supplies hydrogen fuel to the stack via a high-pressure regulator and a low-pressure regulator in a fuel tank, and the hydrogen blower includes a pump and various valves connected to a low-pressure regulator.

이와 함께, 수소 연료전지 차량은 급속해빙 물탱크, 전동물펌프, 써모스탯, 스택 냉각용 라디에이터, 에어컨 컨덴서, 전동식 냉매압축기, 물탱크, 가습기, 구동모터, 각종 제어기, 공기블로워 및 공기필터 등을 더 포함한다.At the same time, the hydrogen fuel cell vehicle is equipped with a rapid sea ice water tank, an all animal pump, a thermostat, a stack cooling radiator, an air conditioner condenser, an electric refrigerant compressor, a water tank, a humidifier, a drive motor, .

수소 연료전지 차량의 연료공급계통은 일반 가솔린 및 디젤 차량의 엔진에 해당하는 것으로, 차량의 전측 상부에 위치한다.The fuel supply system of the hydrogen fuel cell vehicle corresponds to the engine of a general gasoline and diesel vehicle, and is located at the upper side of the vehicle.

예를 들어, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 내지 특허문헌 4 등 다수에 수소 연료전지 차량의 연료 공급계통과 레귤레이터 및 그의 제어 기술을 개시하여 특허출원해서 등록받은 바 있다.For example, the present applicant has filed a patent application for a fuel supply system of a hydrogen fuel cell vehicle, a regulator, and a control technique thereof, in many of the following Patent Documents 1 to 4 and the like.

이와 같이, 수소 연료전지 차량은 약 350 내지 700bar의 고압 수소를 취급함에 따라, 고압의 수소가스 압력을 견디는 수소탱크를 하나 이상 장착하고 있다.Thus, the hydrogen fuel cell vehicle is equipped with one or more hydrogen tanks that withstand high pressure hydrogen gas pressure as it handles high pressure hydrogen of about 350 to 700 bar.

그리고 상기 수소탱크에 대한 수소 가스 충진 시스템은 수소가스 충전소의 버퍼탱크 및 수소 연료전지 차량의 수소탱크에 각각 포함된 압력센서를 통해 압력을 측정하여, 그 측정압력이 목표압력에 도달하면 충진을 마치는 방식으로 수소가스 충전 시 버퍼탱크와 수소탱크를 서로 연결하는 일종의 커넥터로서 수소 충전용 리셉터클(Receptacle)이 사용된다. The hydrogen gas filling system for the hydrogen tank measures the pressure through a pressure sensor included in the buffer tank of the hydrogen gas filling station and the hydrogen tank of the hydrogen fuel cell vehicle. When the measured pressure reaches the target pressure, Hydrogen filling receptacle (Receptacle) is used as a kind of connector for connecting the buffer tank and the hydrogen tank to each other when the hydrogen gas is charged.

리셉터클은 충전시에만 단발적으로 사용되나, 충전시 기밀유지 및 소음부문은 매우 중요한 품질사항으로 분류된다. Receptacles are only used on a one-time basis during charging, while the confidentiality and noise sectors during charging are classified as very important quality items.

기밀유지 부문은 충전노즐에서 분사되는 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해, 원통형 오링씰 구조가 적용되며 오링 재질 및 치수 등 리셉터클 하우징은 SAE J2600 규격에 기초해서 제조된다. The airtightness section adopts a cylindrical O-ring seal structure to prevent the gas injected from the filling nozzle from leaking out, and the receptacle housing such as O-ring material and dimensions is manufactured based on the SAE J2600 standard.

특허문헌 1) 대한민국 특허 대한민국 특허 등록번호 제10-1134645호(2012년 4월 9일 공고)Patent Document 1) Korean Patent Korean Patent Registration No. 10-1134645 (issued on April 9, 2012) 대한민국 특허 등록번호 제10-1134647호(2012년 4월 19일 공고)Korea Patent Registration No. 10-1134647 (Announcement on April 19, 2012) 대한민국 특허 등록번호 제10-0946204호(2010년 3월 8일 공고)Korean Patent Registration No. 10-0946204 (published on Mar. 8, 2010) 대한민국 특허 등록번호 제10-1072361호(2011년 10월 12일 공고)Korean Patent Registration No. 10-1072361 (issued on October 12, 2011)

그러나 종래기술에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 가스 진입부가 개방형 구조로 형성됨에 따라, 과유량이 유입되는 문제점이 있었다. However, the prior art hydrogen fuel cell vehicle receptacle has a problem in that an amount of fluid is introduced due to the open structure of the gas entry portion.

그리고 종래기술에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 밸브 후단의 돌기 형태로 인해 난류 에너지가 증가함에 따라, 충전시 소음이 발생하는 문제점이 있었다. The conventional hydrogen fuel cell vehicle receptacle has a problem in that noise is generated during charging due to increase in turbulent energy due to the shape of protrusions at the rear end of the valve.

또한, 종래기술에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 충전시 체크밸브의 개방 동작에 의해 각 부품 사이의 틈새를 통해 고주파 기류음 및 차압이 발생하는 문제점이 있었다. In addition, the conventional receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle has a problem in that a high-frequency airflow noise and a differential pressure are generated through a gap between the components by opening the check valve at the time of charging.

한편, 상기한 SAE J2600 규격에 불만족한 하우징은 수소 충전시 충전 노즐과의 결속 불가 및 외부 리크가 발생하는 등 치명적인 결함을 유발한다. On the other hand, a housing which is unsatisfactory to the SAE J2600 standard causes a fatal defect such as a failure to bond with the filling nozzle and an external leak when hydrogen is charged.

특히, 고압 수소 기체는 최대 60g/sec의 고유량으로 수 분 이내에 공급해서 충전함에 따라, 줄-톰슨 효과로 인해 충전 노즐을 포함한 리셉터클 전체와 고압 배관의 외기온도를 뺏어 아이싱 현상이 발생한다. Especially, as the high-pressure hydrogen gas is supplied and filled within a few minutes at a high flow rate of 60 g / sec at maximum, an icing phenomenon occurs due to the Row-Thomson effect, which takes the outside temperature of the entire receptacle including the filling nozzle and the high-

여기서, 리셉터클 하우징과 충전 노즐과의 조립 틈새는 매우 정교하여 아이싱에 따른 결빙으로 충전 노즐이 탈거되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. Here, the clearance between the receptacle housing and the filling nozzle is very precise, which may cause a problem that the filling nozzle is not detached due to freezing due to icing.

그리고 작업자가 아이싱이 발생한 상태에서 충전 노즐을 탈거하기 위해 강한 외력을 가할 경우, 충전 노즐이 휘거나 리셉터클의 손상을 유발할 수 있기 때문에, 충전 노즐과 리셉터클 하우징의 접촉 면적을 최소화해서 아이싱을 방지할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다. If the operator applies a strong external force to remove the charging nozzle in the state where the icing occurs, the charging nozzle may bend or damage the receptacle. Therefore, the contact area between the charging nozzle and the receptacle housing is minimized to prevent icing The development of the technology that is required is required.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저온 기밀 성능을 향상시키고 과유량을 방지할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle, which can improve the low-temperature hermetic performance and prevent the flow rate.

본 발명의 다른 목적은 충전시 유량을 분산시켜 기류음을 최소화하여 충전 소음을 저감할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle which can reduce charge noise by dispersing a flow rate during charging to minimize airflow noise.

본 발명의 또 다른 목적은 연료 충전시 압력 교번으로 인한 필터부의 손상 및 이물질 유입을 방지하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle that prevents damage to the filter portion and foreign matter inflow due to pressure alternation during fuel filling.

본 발명의 또 다른 목적은 충전 노즐과의 접촉면적을 최소화해서 연료 충전 시 아이싱이 발생하더라도 용이하게 탈거할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle in which contact area with the filling nozzle is minimized so that even if icing occurs during charging, it can be easily removed.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 서로 결합되고 연료를 공급하는 충전노즐과 결합되어 연료를 충전하는 제1 바디와 제2 바디, 상기 제1 바디의 내부에 설치되고 충전되는 연료를 여과해서 이물질을 제거하는 필터부 및 상기 제2 바디 내부에 설치되고 충전되는 연료의 역류를 방지하는 밸브부를 포함하고, 상기 제1 바디는 원통 형상으로 형성되며, 상기 제1 바디의 외주면에는 연료 충전시 상기 충전노즐 내부로 결합되는 중간부에 상기 충전노즐과의 접촉 면적을 감소시키도록 복수의 평면부가 형성되는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to the present invention includes a first body and a second body which are coupled to each other and are connected to a filling nozzle for supplying fuel, And a valve unit installed inside the second body and preventing back flow of the fuel to be charged, wherein the first body is formed in a cylindrical shape, A plurality of planar portions are formed on an outer circumferential surface of the body so as to reduce an area of contact with the charging nozzle in an intermediate portion which is coupled to the inside of the charging nozzle when the fuel is charged.

상기 복수의 평면부는 상기 제1 바디의 제조 과정에서 성형되거나 성형 작업이 완료된 후 연삭 작업에 의해 평면 가공되는 것을 특징으로 한다.The plurality of planar portions may be formed in the process of manufacturing the first body, or may be planarized by grinding after the molding operation is completed.

상기 평면부는 가공 공수에 기초해서 단면이 다각 형상을 이루도록 개수가 변경되는 것을 특징으로 한다.And the number of the flat portions is changed so as to form a polygonal cross section on the basis of the number of the processing holes.

상기 복수의 평면부는 상기 제2 바디와 체결시 공구가 취부되는 공구 진입로로 마련되는 것을 특징으로 한다.And the plurality of flat portions are provided as a tool access path to which the tool is attached when fastened to the second body.

상기 제1 바디의 외주면에는 상기 제1 바디의 상부 및 중간부에 비해 큰 직경으로 형성되는 대경부가 마련되고, 상기 대경부의 외주면에는 제품 식별마킹이 표기되는 것을 특징으로 한다.A large diameter portion formed to have a larger diameter than the upper and middle portions of the first body is provided on the outer peripheral surface of the first body and a product identification mark is marked on the outer peripheral surface of the large diameter portion.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 의하면, 연료 충전시 충전 노즐 내부에 결합되는 제1 바디의 중앙부 외주면에 복수의 평면부를 형성해서 제1 바디와 충전 노즐의 접촉면적을 감소시켜 연료 충전시 줄-톰슨 효과로 인한 아이싱이 발생하더라도 충전 노즐로부터 리셉터클을 용이하게 탈거할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to the present invention, a plurality of flat portions are formed on the outer circumferential surface of the central portion of the first body coupled to the inside of the filling nozzle when the fuel is filled, thereby reducing the contact area between the first body and the filling nozzle So that the receptacle can be easily removed from the charging nozzle even if icing due to the line-thomson effect occurs.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 연료 충전 후 충전 노즐 탈거시 충전 노즐과 제1 바디의 아이싱으로 인해 충전 노즐의 변형 및 손상을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다. Thus, according to the present invention, it is possible to prevent the filling nozzle from being deformed or damaged due to the charging nozzle and the first body being iced when detaching the filling nozzle after filling the fuel.

그리고 본 발명에 의하면, 제1 바디에 형성된 복수의 평면부를 제1 바디와 제2 바디의 결합시 공구를 이용해서 취부할 수 있는 공구 진입부로 활용할 수도 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, it is possible to utilize a plurality of planar portions formed on the first body as a tool entry portion that can be mounted using a tool when the first body and the second body are coupled.

또, 본 발명에 의하면, 제1 바디의 중앙부에 복수의 평면부를 형성함에 따라, 내부에 제2 바디의 상단부가 결합되도록 제1 바디의 하단부에 형성되는 대경부의 외주면 전체를 활용해서 제품 식별마킹을 표기할 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, since a plurality of planar portions are formed in the central portion of the first body, the entirety of the outer peripheral surface of the large-diameter portion formed at the lower end of the first body is used so that the upper end of the second body is engaged therein. It is possible to obtain the effect of being represented.

또한, 본 발명에 의하면, 밸브부의 원통부재 상단에 폐쇄형 구조를 적용함에 따라, 공급되는 연료의 과유량을 분산시키고 관로폭을 증대할 수 있고, 종래에 밸브체의 하단에 형성되는 돌기를 제거해서 난류 운동에너지를 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.In addition, according to the present invention, by applying the closed structure to the upper end of the cylindrical member of the valve portion, it is possible to disperse the overflow amount of the supplied fuel and to increase the channel width, The effect of reducing the turbulent kinetic energy is obtained.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 리셉터클을 이용해서 연료를 충전하는 과정에서 난류 운동에너지와 기류음으로 인한 충전 소음을 효과적으로 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다. Thus, according to the present invention, it is possible to effectively reduce the turbulent kinetic energy and the charging noise due to air flow noise in the process of filling the fuel using the receptacle.

그리고 본 발명에 의하면, 상대적으로 고압 연료를 충전시 충전노즐을 밀봉(sealing)하는 제2 링의 상하부에 각각 백업링을 설치해서 충전 압력으로 인한 제2 링의 이동 및 변형을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, it is possible to minimize the movement and deformation of the second ring due to the filling pressure by providing backup rings on the upper and lower portions of the second ring sealing the filling nozzle when filling the relatively high-pressure fuel, Is obtained.

또, 본 발명에 의하면, 제2 링과 접촉하는 각 백업링의 접촉면을 오목한 곡면으로 형성함으로써, 제2 링과 백업링을 밀착시켜 완벽하게 밀봉함에 따라, 연료 충전시 연료 누설을 완벽하게 차단하고, 기밀 성능을 향상시킬 수 있으며, 연료 누설로 인한 안전사고를 미연에 예방할 수 있다는 효과가 얻어진다. Further, according to the present invention, since the contact surfaces of the respective backup rings contacting the second ring are formed in a concave curved surface, the second ring and the backup ring are brought into close contact with each other to be completely sealed, , The airtightness performance can be improved, and safety accidents due to fuel leakage can be prevented in advance.

또한, 본 발명에 의하면, 복수의 철망메시를 겹쳐 고온에서 압축 소결시킨 소결필터를 적용하고, 소결필터의 상부와 하부에 각각 캡과 보스를 결합함에 따라, 연료 충전시 압력 교번에 의한 모서리부의 깨짐이나 부스러짐을 방지해서 리셉터클 내부로 이물질이 유입되는 것을 완벽하게 차단함으로써, 이물질로 인한 각 부품의 결함을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.According to the present invention, a sintered filter obtained by compressing and sintering a plurality of wire mesh meshes at a high temperature is applied, and the cap and the boss are coupled to the upper and lower portions of the sintered filter, It is possible to prevent defects of each component due to foreign substances by preventing completely foreign substances from flowing into the receptacle.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 수소 연료전지 차량용 리셉터클의 분해 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도,
도 4는 연료 충전시 인가압력과 난류 운동에너지를 측정한 그래프,
도 5는 필터부의 확대 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 필터부의 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 필터부의 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 제1 바디의 정면도,
도 9는 제1 바디와 충전 노즐의 결합 동작을 예시한 도면.
1 is a perspective view of a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to a preferred embodiment of the present invention,
Fig. 2 is an exploded perspective view of the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle shown in Fig. 1,
3 is a sectional view taken along the line A-A 'shown in Fig. 1,
FIG. 4 is a graph showing the measured applied pressure and turbulent kinetic energy during fuel charging,
5 is an enlarged perspective view of the filter unit,
6 is a cross-sectional view of the filter portion shown in Fig. 5,
7 is a cross-sectional view of a filter portion applied to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention,
8 is a front view of a first body applied to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention;
9 is a view illustrating a combined operation of the first body and the filling nozzle.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수소 연료전지 차량용 리셉터클의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도이다. FIG. 1 is a perspective view of a hydrogen fuel cell vehicle receptacle according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle shown in FIG. 1, Fig.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다. Hereinafter, terms indicating directions such as 'left', 'right', 'forward', 'rearward', 'upward' and 'downward' are defined as indicating respective directions based on the states shown in the respective drawings do.

본 실시 예에서는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 설명한다. In this embodiment, a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle will be described.

그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 고압의 가스 연료를 충전하는 다양한 가스 차량에 적용하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다. However, it should be noted that the present invention is not necessarily limited to this, and may be applied to various gas vehicles that charge high-pressure gaseous fuel.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클(10)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 결합되고 연료를 공급하는 충전노즐(도면 미도시)과 결합되어 연료를 충전하는 제1 바디(20)와 제2 바디(30), 제1 바디(20)의 내부에 설치되고 충전되는 연료를 여과해서 이물질을 제거하는 필터부(40) 및 제2 바디(30) 내부에 설치되고 충전되는 연료의 역류를 방지하는 밸브부(50)를 포함할 수 있다.1 to 3, a receptacle 10 for a hydrogen fuel cell vehicle according to a preferred embodiment of the present invention includes a fuel injector 10, which is coupled to a fuel injector (not shown) A filter unit 40 installed inside the first body 20, the second body 30 and the first body 20 for filtering fuel to remove foreign substances and a second body 30 installed inside the second body 30 And a valve portion 50 for preventing backflow of the fuel to be charged.

이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클(10)은 제1 바디(10)의 입구측에 결합되는 연료캡(60)을 더 포함할 수 있다. In addition, the receptacle 10 for a hydrogen fuel cell vehicle according to the preferred embodiment of the present invention may further include a fuel cap 60 coupled to an inlet side of the first body 10.

제1 바디(20)는 상면과 하면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 제1 바디(20)의 내부에는 충전되는 연료가 이동하는 이동유로(21)가 형성될 수 있다. The first body 20 is formed in a substantially cylindrical shape having an upper surface and a lower surface opened. A movement path 21 through which fuel to be charged moves may be formed in the first body 20.

여기서, 제1 바디(20)의 상면에 개구된 부분에는 충전노즐이 결합되어 연료가 유입되는 유입구(201)가 형성되고, 제1 바디(20)의 상단부 외주면에는 연료캡(60)이 결합될 수 있다. The fuel cap 60 is coupled to the outer circumferential surface of the upper end of the first body 20, and the fuel cap 60 is coupled to the outer circumferential surface of the upper end of the first body 20 .

연료캡(60)은 연료가 유입되는 제1 바디(20)의 상단부를 보호하고, 수분, 유분, 먼지 등의 이물질이 제1 바디(20) 내부로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다. The fuel cap 60 protects the upper end of the first body 20 into which the fuel flows and prevents foreign matter such as moisture, oil, dust, etc. from flowing into the first body 20.

이러한 연료캡(60)은 하면이 개구된 원통 형상으로 형성되고, 충전시 분실을 방지하기 위해 차체부(도면 미도시)와 테더(61)를 이용해서 연결될 수 있다. The fuel cap 60 is formed in a cylindrical shape having an opened lower surface and may be connected to the fuel tank 60 using a tether 61 and a vehicle body (not shown) in order to prevent loss during charging.

제1 바디(20)의 상단부에 형성된 유입구(201)의 내주면에는 충전노즐 결합시 연료 누설을 방지하는 제1 링(22) 및 제2 링(23)이 일정 간격만큼 이격 설치될 수 있다. The first ring 22 and the second ring 23 may be spaced apart from each other by a predetermined distance on the inner circumferential surface of the inlet 201 formed at the upper end of the first body 20,

여기서, 제1 링(22)은 약 350bar의 압력으로 연료를 충전하는 제1 충전노즐을 씰링하는 기능을 하고, 제2 링(23)은 약 700bar의 압력으로 연료를 충전하는 제2 충전노즐을 씰링하는 기능을 한다. Here, the first ring 22 functions to seal the first filling nozzle for filling the fuel at a pressure of about 350 bar, and the second ring 23 functions to seal the second filling nozzle for filling the fuel at a pressure of about 700 bar Sealing function.

이를 위해, 제1 바디(20)의 상단부 내주면에는 상기 제1 충전노즐의 직경에 비해 작은 직경으로 형성되는 상기 제2 충전노즐의 직경에 대응되도록, 단차부(24)가 형성될 수 있다. To this end, the step portion 24 may be formed on the inner circumferential surface of the upper end of the first body 20 so as to correspond to the diameter of the second filling nozzle formed to have a diameter smaller than the diameter of the first filling nozzle.

그리고 단차부(24)의 상부에는 제1 링(22)이 설치되는 제1 설치홈(221)이 형성되고, 단차부(24)의 하부에는 제2 링(23)이 설치되는 제2 설치홈(231)이 형성될 수 있다. A first installation groove 221 is formed at an upper portion of the stepped portion 24 and a second installation groove 221 is formed at a lower portion of the stepped portion 24. (231) may be formed.

한편, 제2 설치홈(231)에는 제2 링(23)의 상부 및 하부에 각각 제1 및 제2 백업링(25,26)이 설치될 수 있다. On the other hand, first and second backup rings 25 and 26 may be provided on the upper and lower portions of the second ring 23 in the second installation groove 231, respectively.

제1 및 제2 백업링(25,26)은 각각 약 700bar의 고압 연료 충전시, 연료의 충전압력에 의해 제2 링(23)이 상방 또는 하방으로 밀리는 이동과 변형을 최소화하는 기능을 한다. The first and second backup rings 25 and 26 function to minimize the movement and deformation of the second ring 23 due to the filling pressure of the fuel when the high-pressure fuel is charged at about 700 bar, respectively.

이러한 제1 및 제2 백업링(25,26)은 각각 단면이 사각 형상으로 형성될 수 있다. Each of the first and second backup rings 25 and 26 may have a rectangular cross section.

그리고 제1 및 제2 백업링(25,26)에서 각각 제2 링(23)과 접촉하는 면, 즉 제1 백업링(25)의 하면과 제2 백업링(26)의 상면은 각각 제2 링(23)과 밀착되도록 상방 또는 하방으로 오목한 곡면으로 형성될 수 있다. The lower surface of the first backup ring 25 and the upper surface of the second backup ring 26, which are in contact with the second ring 23 in the first and second backup rings 25 and 26, respectively, And may be curved upwardly or downwardly to be in close contact with the ring 23.

여기서, 제1 및 제2 백업링(25,26)은 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Poly Urethane, TPU)과 같이 저온 기밀성, 인장강도 및 연신율(elongation)이 우수한 합성수지 재질의 재료로 제조될 수 있다. Here, the first and second backup rings 25 and 26 may be made of a synthetic resin material having excellent low-temperature airtightness, tensile strength and elongation such as thermoplastic polyurethane (TPU).

이와 같이, 본 발명은 상대적으로 고압 연료를 충전시 충전노즐을 밀봉(sealing)하는 제2 링의 상하부에 각각 백업링을 설치해서 충전 압력으로 인한 제2 링의 상하 방향 이동 및 변형을 최소화할 수 있다. As described above, according to the present invention, a backup ring is provided at the upper and lower portions of the second ring sealing the filling nozzle when the relatively high-pressure fuel is filled, so that the vertical movement and deformation of the second ring due to the filling pressure can be minimized have.

그리고 본 발명은 제2 링과 접촉하는 각 백업링의 접촉면을 오목한 곡면으로 형성함으로써, 제2 링과 백업링을 밀착시켜 완벽하게 밀봉할 수 있다.Further, according to the present invention, the contact surface of each backup ring in contact with the second ring is formed into a concave curved surface, so that the second ring and the backup ring can be brought into close contact with each other and sealed completely.

이에 따라, 본 발명은 연료 충전시 연료 누설을 완벽하게 차단하고, 기밀 성능을 향상시킬 수 있으며, 연료 누설로 인한 안전사고를 미연에 예방할 수 있다. Accordingly, the present invention can completely prevent fuel leakage during fuel filling, improve airtight performance, and prevent safety accidents due to fuel leakage.

제2 바디(30)는 상면과 하면이 개구된 대략 직육면체 형상으로 형성되고, 제2 바디(30)의 상단부는 제1 바디(20)의 하단부 직경에 비해 작은 직경으로 형성되어 제1 바디(20)의 하단부 내부로 삽입되어 결합된다. The upper end of the second body 30 is formed to have a diameter smaller than the lower end diameter of the first body 20 and the lower end of the second body 30 is formed into a substantially rectangular parallelepiped shape having an upper surface and a lower surface. As shown in Fig.

이러한 제2 바디(30)의 내부에는 밸브부(50)가 설치되는 설치공간(31)이 형성되고, 제2 바디(30)의 하단부에는 밸브부(50)의 개방 동작에 의해 공급되는 연료를 연료탱크로 공급하는 공급유로(32)가 형성될 수 있다. An installation space 31 in which the valve unit 50 is installed is formed in the second body 30 and a fuel is supplied to the lower end of the second body 30 by the opening operation of the valve unit 50 A supply passage 32 for supplying the fuel to the fuel tank may be formed.

제2 바디(30)의 하단에는 연료탱크와 결합되는 부분을 밀봉하도록 오링이 설치될 수 있다. An O-ring may be provided at the lower end of the second body 30 to seal a portion coupled to the fuel tank.

필터부(40)의 구성은 아래에서 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다. The configuration of the filter unit 40 will be described in detail below with reference to Figs. 5 and 6. Fig.

한편, 필터부(40)와 밸브부(50) 사이에는 밀폐부재(70)가 설치될 수 있다. A sealing member 70 may be provided between the filter unit 40 and the valve unit 50.

밀폐부재(70)는 상면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 밀폐부재(70)의 하면에는 필터부(40)에서 여과된 연료를 밸브부(50)로 전달하는 전달유로(71)가 형성될 수 있다. The sealing member 70 is formed in a substantially cylindrical shape with an upper surface opened and a transmission passage 71 for transmitting the fuel filtered by the filter unit 40 to the valve unit 50 is formed on the lower surface of the sealing member 70 .

밀폐부재(70)의 상단에는 제1 바디(20)의 하단부와 제2 바디(30)의 상단부 사이에 결합되는 플랜지부(72)가 외주면을 따라 연장 형성될 수 있다. A flange portion 72 coupled between the lower end of the first body 20 and the upper end of the second body 30 may be formed on the upper end of the sealing member 70 along the outer circumferential surface.

밸브부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 바디(30)의 설치공간(31)에 설치되는 원통부재(51), 원통부재(51)의 내부에 승강 가능하게 설치되어 밀폐부재(70)의 전달유로(71)를 개폐하는 밸브체(52) 및 원통부재(51) 내부에 설치되고 밸브체(52)에 탄성력을 제공하는 스프링(53)을 포함할 수 있다. 3, the valve unit 50 includes a cylindrical member 51 provided in the installation space 31 of the second body 30, a cylinder member 51 provided in the cylindrical member 51 to be movable up and down, A valve body 52 for opening and closing the transfer passage 71 of the valve body 70 and a spring 53 provided inside the cylindrical member 51 and providing an elastic force to the valve body 52.

원통부재(51)는 상면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 설치공간(31)의 내경에 비해 작은 외경으로 형성될 수 있다. 그리고 원통부재(31)의 측면에는 전달유로(71)를 통해 원통부재(51) 내부로 유입된 연료를 외부로 배출하는 복수의 배출공(54)이 형성될 수 있다.The cylindrical member 51 is formed in a substantially cylindrical shape with an open top surface and can be formed with a smaller outer diameter than the inner diameter of the installation space 31. [ A plurality of discharge holes 54 may be formed in the side surface of the cylindrical member 31 to discharge the fuel introduced into the cylindrical member 51 through the transfer passage 71 to the outside.

그래서 밸브체(52)의 개방 동작시 전달유로(71)를 통해 원통부재(51) 내부로 공급된 연료는 배출공(54)을 통해 원통부재(51)의 외부로 배출되고, 제2 바디(30)의 설치공간을 따라 제2 바디(30)의 하부에 형성된 공급유로(32)로 공급된다. The fuel supplied to the inside of the cylindrical member 51 through the delivery passage 71 is discharged to the outside of the cylindrical member 51 through the discharge hole 54 and the second body 30 to the supply passage 32 formed in the lower portion of the second body 30.

밸브체(52)는 평상시에는 스프링(53)의 탄성력에 의해 상승 동작해서 전달유로(71)의 하단을 폐쇄하고, 전달유로(71)를 통해 전달되는 압력이 상승하면 스프링(53)의 길이가 감소하도록 탄성 변형시키면서 하강 동작하여 전달유로(71)를 개방한다. The valve body 52 is normally lifted by the elastic force of the spring 53 to close the lower end of the delivery passage 71. When the pressure transmitted through the delivery passage 71 rises, So that the transfer passage 71 is opened.

이를 위해, 밸브체(52)의 상면은 전달유로(71)의 하단을 폐쇄 가능하도록, 상방을 향해 볼록한 곡면으로 형성될 수 있다. To this end, the upper surface of the valve body 52 may be formed into a curved surface convex upward so that the lower end of the transfer passage 71 can be closed.

이와 같이, 본 발명은 밸브부의 원통부재 상단에 폐쇄형 구조를 적용함에 따라, 공급되는 연료의 과유량을 분산시키고 관로폭을 증대해서 유속을 감소시키고, 종래에 밸브체의 하단에 형성되는 돌기를 제거해서 난류 운동에너지를 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, since the closed structure is applied to the upper end of the cylindrical member of the valve portion, the flow rate of the supplied fuel is dispersed and the channel width is increased to reduce the flow velocity, To reduce the turbulent kinetic energy.

이에 따라, 본 발명은 리셉터클을 이용해서 연료를 충전하는 과정에서 난류 운동에너지와 기류음으로 인한 충전 소음을 효과적으로 저감할 수 있다. Accordingly, the present invention can effectively reduce the turbulent kinetic energy and the charge noise due to the airflow noise in the course of charging the fuel using the receptacle.

도 4는 연료 충전시 인가압력과 난류 운동에너지를 측정한 그래프이고, 표 1은 도 4에 도시된 인가압력과 난류 운동에너지 테이블이다. FIG. 4 is a graph showing applied pressure and turbulent kinetic energy at the time of fuel charging, and Table 1 is the applied pressure and turbulent kinetic energy table shown in FIG.

인가압력(bar)Applied pressure (bar) 평균 난류 운동에너지(J/kg)Average turbulence kinetic energy (J / kg) 100100 28032803 200200 10391039 300300 507507

도 4 및 표 1에 기재된 바와 같이, 연료의 충전량이 증가하여 인가압력이 커질수록, 리셉터클(10) 내 유속이 감소되어 난류 운동에너지가 크게 감소함을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 4 and Table 1, as the charged amount of the fuel increases and the applied pressure becomes larger, the flow velocity in the receptacle 10 decreases and the turbulent kinetic energy decreases significantly.

따라서 본 발명은 연료의 과유량을 분산하고, 리셉터클 내 유속을 감소시켜 난류 운동에너지와 기류음을 최소화해서 충전 소음을 저감할 수 있다. Accordingly, the present invention can reduce charging noise by minimizing turbulent kinetic energy and airflow noise by dispersing the overflow amount of the fuel and reducing the flow rate in the receptacle.

다음, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 필터부의 구성을 상세하게 설명한다. Next, the configuration of the filter unit will be described in detail with reference to Figs. 3, 5, and 6. Fig.

도 5는 필터부의 확대 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 필터부의 단면도이다. Fig. 5 is an enlarged perspective view of the filter portion, and Fig. 6 is a cross-sectional view of the filter portion shown in Fig.

필터부(40)는 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 다른 공경을 갖는 복수의 철망메시를 겹쳐서 원통 형상으로 제조되고 충전되는 연료를 여과하는 소결필터(41), 소결필터(41)의 내부에 설치되는 프로텍터(42), 소결필터(41)와 프로텍터(42)의 상단에 결합되는 캡(43) 및 소결필터(41)와 프로텍터(42)의 하단에 결합되고 내부에 필터링된 연료를 밸브부(50)로 송출하는 송출유로(45)가 형성되는 보스(44)를 포함할 수 있다. As shown in Figs. 3, 5 and 6, the filter unit 40 includes a sintered filter 41, which is made of a plurality of wire mesh meshes having different pores and is made into a cylindrical shape and filters the charged fuel, A protector 42 provided inside the sintering filter 41 and a cap 43 connected to the upper ends of the sintering filter 41 and the protector 42 and a sinter filter 41 and a protector 42, And a boss 44 in which a delivery passage 45 for delivering the filtered fuel to the valve unit 50 is formed.

예를 들어, 소결필터(41)는 약 10㎛의 공경을 갖는 1개의 메인메시, 약 0.1 내지 10㎜의 공경과 약 1 내지 2㎜의 두께를 갖는 2개의 보호메시를 겹쳐서 약 1000 내지 1200℃의 고온에서 압축 소결하여 약 10㎛의 균일한 공경과 약 1.3mm의 두께를 갖는 하나의 소결메시필터로 마련될 수 있다. For example, the sintered filter 41 may be formed by overlapping two protective meshes having a pore size of about 10 microns, a pore size of about 0.1 to 10 mm and a thickness of about 1 to 2 mm, To obtain a sintered mesh filter having a uniform pore size of about 10 mu m and a thickness of about 1.3 mm.

이와 같이 복수의 철망메시를 겹쳐서 고온에서 압축 소결하여 제조되는 소결필터(41)는 공극율 및 여과효율이 우수하고, 내열성, 내부식성을 가지며, 강도 및 내구성이 탁월한 특징이 있다. The sintered filter 41 produced by superposing a plurality of mesh meshes at a high temperature and compression-sintering is excellent in porosity and filtration efficiency, and has heat resistance, corrosion resistance, and excellent strength and durability.

물론, 본 발명은 소결메시필터 대신에 제조가 용이하고 단순하며 가격이 저렴한 소결분말필터를 적용하도록 변경될 수 있다. Of course, the present invention can be modified to apply a sintered powder filter that is easy to manufacture, simple, and inexpensive, instead of a sintered mesh filter.

다만, 상기 소결분말필터는 제조 공정 메카니즘상 분말끼리 화학적 결합이 발생해서 원하는 공경을 균일하게 만들기 어렵고, 분말끼리 뭉쳐진 형태를 가짐에 따라 사용시 연료의 충전 압력에 의해 뭉쳐진 분말 중 일부가 떨어져 나가는 문제점이 있다. However, since the sintered powder filter has a problem in that chemical bonding between powders occurs due to the manufacturing process mechanism, it is difficult to make the desired pore uniform, and since the powder has a loose shape, a part of the powder that is rolled up due to the filling pressure of the fuel, have.

반면, 소결메시필터는 특성상 깨지거나 부서지지 않고, 부분적인 변형이 발생하더라도 전체적인 강성을 유지할 수 있다. On the other hand, the sintered mesh filter is not broken or broken by its nature and can maintain the overall rigidity even if partial deformation occurs.

따라서 본 발명은 미리 설정된 서로 다른 공경으로 제조된 복수의 철망메시를 겹쳐서 고온에서 압축 소결하여 제조되는 소결메시필터를 적용함에 따라, 공경 산포가 적고, 연료 충전 환경에 따른 필터의 강성도 만족시킬 수 있다. Therefore, according to the present invention, by applying a sintered mesh filter manufactured by superimposing a plurality of mesh meshes manufactured at predetermined pore sizes and compression-sintering at a high temperature, the pore size distribution is small and the stiffness of the filter according to the fuel filling environment can be satisfied .

그리고 본 발명은 충전되는 연료의 특성, 압력에 따라 메시의 개수, 각 메시의 공경과 두께를 다양하게 변경할 수 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that the present invention can variously change the number of meshes, the pore size and the thickness of each mesh depending on the characteristics of the fuel to be charged and the pressure.

프로텍터(42)는 소결필터(41) 내부에 설치되어 고압 조건에서 소결필터(41)의 변형을 방지하는 기능을 한다. The protector 42 is provided inside the sintering filter 41 to prevent deformation of the sintering filter 41 under high pressure conditions.

이러한 프로텍터(42)는 약 1mm의 두께로 제조되고, 소결필터(41)에 의해 여과된 연료가 밸브부(50)로 원활하게 공급될 수 있도록, 약 5㎜의 공경을 갖도록 제조될 수 있다. This protector 42 is made to have a thickness of about 1 mm and can be manufactured to have a pore size of about 5 mm so that the fuel filtered by the sintered filter 41 can be smoothly supplied to the valve portion 50.

여기서, 소결필터(41)는 사각판 형상에서 원통 형상으로 성형된 후, 양단부를 레이저 용접 등의 용접 방식으로 접합하여 제조될 수 있다. Here, the sintered filter 41 may be manufactured by molding a rectangular plate into a cylindrical shape, and then joining both ends by a welding method such as laser welding.

캡(43)은 제1 바디(20)의 이동유로(21)를 통해 공급되는 연료가 소결필터(41)의 외부에서 내부로 여과되면서 이동하도록 마개 기능을 한다. The cap 43 functions as a stopper to move the fuel supplied through the movement path 21 of the first body 20 while being filtered from the outside of the sintered filter 41 to the inside.

이를 위해, 캡(43)은 연료의 이동시 유체 저항을 최소화하기 위해, 중앙부가 상방을 향해 볼록하고 외측으로 갈수록 하방을 향해 경사진 고깔 형상으로 형성되고, 캡(43)의 하면에는 프로텍터(42)의 내부로 삽입되는 삽입부(46)가 돌출 형성될 수 있다. For this purpose, the cap 43 is formed in a conical shape that is convex toward the top and downward toward the outside in order to minimize fluid resistance when the fuel is moved. A protector 42 is provided on the lower surface of the cap 43, The insertion portion 46 may be formed to protrude.

물론, 캡(43)의 형상은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상방을 향해 볼록한 반구 형상이나, 단면이 반타원 형상 등 다양한 형상으로 변경될 수 있다. Of course, the shape of the cap 43 is not limited to this, and may be changed into various shapes such as hemispherical shape convex upward, semi-elliptical shape, and the like.

보스(44)는 상면과 하면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 보스(44)의 상면에는 프로텍터(42)의 내부에 결합되는 결합부(47)가 돌출 형성될 수 있다. The boss 44 is formed in a substantially cylindrical shape with an upper surface and a lower surface opened. An engaging portion 47, which is coupled to the inside of the protector 42, may protrude from the upper surface of the boss 44.

보스(44)의 상단부는 소결필터(41)의 하단이 안착되도록, 소결필터(41)의 외경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다. The upper end of the boss 44 may be formed to have a larger diameter than the outer diameter of the sintered filter 41 so that the lower end of the sintered filter 41 is seated.

이러한 캡(43)과 보스(44)는 각각 기계 가공 방식으로 제조되고, 소결필터(41)는 캡(43)과 보스(44) 사이에 결합된 상태에서 레이저 용접과 같은 용접 방식으로 캡(43) 및 보스(44)와 고정될 수 있다. The cap 43 and the boss 44 are each manufactured by a machining method and the sintered filter 41 is attached between the cap 43 and the boss 44 in a welding manner such as laser welding, And the bosses 44, respectively.

한편, 본 실시 예에서는 용접 방식으로 소결필터(41)와 캡(43) 및 보스(44)를 고정하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the present embodiment, the sintering filter 41, the cap 43 and the boss 44 are fixed by welding, but the present invention is not limited thereto.

예를 들어, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 필터부의 단면도이다. For example, FIG. 7 is a cross-sectional view of a filter portion applied to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클(10)에 적용되는 필터부(40)는 도 6에 도시된 구성과 유사하고, 다만 캡(43)의 하면과 보스(44)의 상면에 각각 소결필터(41) 및 프로텍터(42)의 상단부와 하단부가 삽입되는 제1 및 제2 삽입홈(48,49)을 형성하고, 소결필터(41)와 캡(43) 및 보스(44)를 각각 에폭시와 같은 접착제를 이용해서 접착 방식으로 고정하도록 변경될 수 있다. 7, the filter portion 40 applied to the receptacle 10 for a hydrogen fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention is similar to that shown in Fig. 6, First and second insertion grooves 48 and 49 into which upper and lower ends of the sinter filter 41 and the protector 42 are inserted are formed on the upper surfaces of the sintered filter 41 and the boss 44, 43 and the bosses 44 may be fixed to each other by an adhesive method using an adhesive such as epoxy.

이와 같이, 본 발명은 복수의 철망메시를 겹쳐 고온에서 압축 소결시킨 소결필터를 적용하고, 소결필터의 상부와 하부에 각각 캡과 보스를 결합함에 따라, 연료 충전시 압력 교번에 의한 모서리부의 깨짐이나 부스러짐을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, a sintered filter obtained by compressing and sintering a plurality of mesh meshes at a high temperature is applied and the cap and the boss are respectively coupled to the upper and lower portions of the sintered filter. It is possible to prevent breakage.

이에 따라, 본 발명은 리섭터클 내부로 이물질이 유입되는 것을 완벽하게 차단함으로써, 이물질로 인한 각 부품의 결함을 방지할 수 있다. Accordingly, the present invention completely prevents foreign matter from entering the interior of the re- duction turret, thereby preventing defects of each component due to foreign matter.

한편, 필터부(40)의 각 부품은 수소 취성에 대응하기 위해, 모두 SUS316L과같은 스테인리스 재질의 재료로 제조되고, 용도에 따라 니켈(Ni) 함량을 약 7 내지 15%로 조절해서 제조될 수 있다.On the other hand, each component of the filter unit 40 is made of a stainless steel material such as SUS316L to cope with hydrogen embrittlement and can be manufactured by adjusting the Ni (Ni) content to about 7 to 15% have.

한편, 상기의 실시 예들에서 제1 바디(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 대략 원통 형상으로 형성되고, 제1 바디(20)의 상부 외주면에는 충전 노즐(도면 미도시)의 내주면에 형성된 결합돌부가 결합되는 환홈(27)이 형성되며, 제1 바디(20)의 하부에는 내부에 제2 바디(30)의 상단부가 결합되도록, 제1 바디(20)의 상부 및 중앙부에 비해 큰 직경을 갖는 대경부(28)가 마련될 수 있다.2, the first body 20 is formed with an outer circumferential surface of the first body 20, which is formed on the inner circumferential surface of the filling nozzle (not shown) The first body 20 has a larger diameter than the upper and middle portions of the first body 20 so that the upper end of the second body 30 is coupled to the lower portion of the first body 20. [ A large diameter portion 28 having a large diameter can be provided.

대경부(28)에는 제2 바디(30)와 체결시 공구를 취부할 수 있는 공구 진입부 기능을 하도록, 서로 대칭되는 위치에 평면 가공되는 한 쌍의 평면부(281)가 마련될 수 있다. The large-diameter portion 28 may be provided with a pair of planar portions 281 that are planarized at mutually symmetrical positions so as to function as a tool entrance portion for attaching the tool to the second body 30 when fastened.

고압 수소 기체는 최대 60g/sec의 고유량으로 수 분 이내에 공급해서 충전함에 따라, 줄-톰슨 효과로 인해 충전 노즐을 포함한 리셉터클 전체와 고압 배관의 외기온도를 뺏어 아이싱 현상이 발생한다. As the high-pressure hydrogen gas is supplied and charged within a few minutes at a high flow rate of 60 g / sec at maximum, an icing phenomenon occurs due to the joule-Thomson effect, which takes the outside temperature of the entire receptacle including the filling nozzle and the high-

이와 같이, 제1 바디(20)가 원통 형상으로 형성됨에 따라, 충전 노즐과 결합해서 연료를 충전하는 과정에서 제1 바디(20)와 충전 노즐 사이에서 아이싱이 발생할 수 있다. As such, since the first body 20 is formed in a cylindrical shape, icing may occur between the first body 20 and the filling nozzle in the process of filling the fuel with the filling nozzle.

즉, 제1 바디(20)를 원통 형상으로 형성하는 경우, 충전 노즐의 내주면과 제1 바디(20)의 외주면 사이의 간격은 약 50 내지 100㎛이다. That is, when the first body 20 is formed into a cylindrical shape, the distance between the inner peripheral surface of the charging nozzle and the outer peripheral surface of the first body 20 is about 50 to 100 탆.

이와 같이, 충전 노즐의 내주면과 제1 바디(20)의 외주면 사이의 간격이 매우 작은 경우, 연료 충전 과정에서 아이싱이 발생하면 충전 노즐을 리셉터클(10)로부터 탈거하기 어려워진다. When the distance between the inner circumferential surface of the charging nozzle and the outer circumferential surface of the first body 20 is very small, it becomes difficult to detach the charging nozzle from the receptacle 10 if the icing occurs during the fuel filling process.

그리고 대경부(28)의 일측면에 평면부(281)를 형성하는 경우, 바코드와 같은 제품 식별마킹을 표기할 수 있는 공간이 부족해짐에 따라, 식별마킹이 중간에 끊어진다. When the flat surface portion 281 is formed on one side of the large diameter portion 28, the identification marking is interrupted as the space for marking the product identification mark such as the bar code becomes insufficient.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 충전 노즐 내부로 삽입되는 제1 바디(20)의 중앙부에 복수의 평면부를 마련하도록 변경될 수 있다. In order to solve this problem, the present invention can be modified so as to provide a plurality of flat portions at the center of the first body 20 inserted into the filling nozzle.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 제1 바디의 정면도이고, 도 9는 제1 바디와 충전 노즐의 결합 동작을 예시한 도면이다. FIG. 8 is a front view of a first body applied to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a view illustrating a combining operation of a first body and a filling nozzle.

도 9의 (a)에는 제1 바디와 충전 노즐이 분리된 상태가 도시되어 있고, 도 9의 (b)에는 제1 바디와 충전 노즐이 결합된 상태가 도시되어 있다. FIG. 9A shows a state where the first body and the filling nozzle are separated, and FIG. 9B shows a state where the first body and the filling nozzle are coupled.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 제1 바디(20)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 충전 노즐(80)의 내부로 삽입되는 중앙부에 복수의 평면부(29)를 형성해서 충전 노즐(80)의 내주면과 제1 바디(20)의 외주면 사이에 공간을 형성한다. As shown in FIGS. 8 and 9, the first body 20, which is applied to the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention, has a plurality of planes And a space is formed between the inner circumferential surface of the filling nozzle 80 and the outer circumferential surface of the first body 20. [

복수의 평면부(29)는 제1 바디(20)의 제조 과정에서 성형되거나 성형 작업이 완료된 후 연삭 작업 등에 의해 평면 가공될 수 있다. The plurality of planar portions 29 may be formed during the manufacturing process of the first body 20 or may be planarized by a grinding operation after the molding operation is completed.

평면부(29)는 가공 공수에 따라 단면이 삼각면, 사각면, 육각면, 팔각면 등 다각 형상을 이루도록, 개수가 변경될 수 있다. The number of the planar portions 29 may be changed so that the cross section of the planar portion 29 has a polygonal shape such as a triangular, square, hexagonal, or octagonal shape.

그래서 제1 바디(20)에 형성된 복수의 평면부(29)와 충전 노즐(80)의 내주면 사이에는 약 2000㎛의 공간이 형성될 수 있다. A space of about 2000 mu m may be formed between the plurality of flat surfaces 29 formed in the first body 20 and the inner peripheral surface of the filling nozzle 80. [

이와 같이, 본 발명은 제1 바디의 중앙부 외주면에 복수의 평면부를 형성함에 따라, 도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 제1 바디와 충전 노즐의 접촉면적을 감소시켜 연료 충전시 줄-톰슨 효과로 인한 아이싱이 발생하더라도 충전 노즐로부터 리셉터클을 용이하게 탈거할 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a plurality of planar portions on the outer peripheral surface of the central portion of the first body, the contact area between the first body and the filling nozzle is reduced as shown in Figs. 9A and 9B, The receptacle can be easily removed from the charging nozzle even if icing due to the throat-Thomson effect occurs.

이에 따라, 본 발명은 연료 충전 후 충전 노즐 탈거시 충전 노즐과 제1 바디의 아이싱으로 인해 충전 노즐의 변형 및 손상을 방지할 수 있다. Accordingly, the present invention can prevent deformation and damage of the filling nozzle due to the filling nozzle and the icing of the first body when the filling nozzle is detached after filling the fuel.

그리고 본 발명은 제1 바디에 형성된 복수의 평면부를 제1 바디와 제2 바디의 결합시 공구를 이용해서 취부할 수 있는 공구 진입부로 활용할 수도 있다. Further, the present invention can be utilized as a tool entry portion that can mount a plurality of flat portions formed on the first body by using a tool when the first body and the second body are coupled.

한편, 본 실시 예에서는 제1 바디(20)의 중앙부에 복수의 평면부(29)를 형성함에 따라, 도 2를 참조하여 상기의 실시 예에서 설명한 대경부(28)의 평면부(281)를 제거할 수 있다. In the present embodiment, a plurality of planar portions 29 are formed at the center of the first body 20, so that the planar portion 281 of the large-diameter portion 28 described in the above- Can be removed.

이에 따라, 본 발명은 제1 바디의 하부에 마련되는 대경부의 외주면 전체를 활용해서 제품 식별마킹을 표기할 수 있다.Accordingly, in the present invention, the product identification mark can be indicated by utilizing the entire outer peripheral surface of the large diameter portion provided under the first body.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described concretely with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

본 발명은 연료를 충전하는 과정에서 아이싱이 발생하더라도 충전 노즐로부터 용이하게 탈거할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클 기술에 적용된다. The present invention is applied to a hydrogen fuel cell vehicle receptacle technique which can be easily detached from a charging nozzle even if icing occurs in the process of filling the fuel.

10: 수소 연료전지 차량용 리셉터클
20: 제1 바디 201: 유입구
21: 이동유로 22,23: 제1,제2 링
221,231: 제1,제2 설치홈 24: 단차부
25,26: 제1,제2 백업링 27: 환홈
28: 대경부 281,29: 평면부
30: 제2 바디 31: 설치공간
32: 공급유로 40: 필터부
41: 소결필터 42: 프로텍터
43: 캡 44: 보스
45: 송출유로 46: 삽입부
47: 결합부 48,49: 제1,제2 삽입홈
50: 밸브부 51: 원통부재
52: 밸브체 53: 스프링
54: 배출공 60: 연료캡
61: 테더 70: 밀폐부재
71: 전달유로 72: 플랜지부
80: 충전 노즐
10: Receptacle for hydrogen fuel cell vehicle
20: first body 201: inlet
21: moving flow path 22, 23: first and second rings
221, 231: first and second mounting grooves 24:
25, 26: first and second backup rings 27:
28: large-diameter portion 281, 29:
30: second body 31: installation space
32: supply passage 40: filter section
41: sintering filter 42: protector
43: cap 44: boss
45: Delivery channel 46:
47: engaging portion 48, 49: first and second insertion grooves
50: valve portion 51: cylindrical member
52: valve body 53: spring
54: exhaust hole 60: fuel cap
61: tether 70: sealing member
71: transfer passage 72: flange portion
80: Charging nozzle

Claims (5)

서로 결합되고 연료를 공급하는 충전노즐과 결합되어 연료를 충전하는 제1 바디와 제2 바디,
상기 제1 바디의 내부에 설치되고 충전되는 연료를 여과해서 이물질을 제거하는 필터부 및
상기 제2 바디 내부에 설치되고 충전되는 연료의 역류를 방지하는 밸브부를 포함하고,
상기 제1 바디는 원통 형상으로 형성되며,
상기 제1 바디의 외주면에는 연료 충전시 상기 충전노즐 내부로 결합되는 중간부에 상기 충전노즐과의 접촉 면적을 감소시키도록 복수의 평면부 및
상기 제1 바디의 상부 및 중간부에 비해 큰 직경으로 형성되는 대경부가 마련되고,
상기 평면부는 가공 공수에 기초해서 단면이 다각 형상을 이루도록 개수가 변경되며,
상기 제2 바디와 체결시 공구가 취부되는 공구 진입로로 활용되고,
상기 대경부의 외주면에는 제품 식별마킹이 표기되는 것을 특징으로 하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클.
A first body and a second body that are coupled to each other and combined with a filling nozzle for supplying fuel to fill the fuel,
A filter unit installed inside the first body and filtering the fuel to remove foreign substances;
And a valve unit installed in the second body and preventing back flow of fuel to be charged,
The first body is formed in a cylindrical shape,
Wherein the outer surface of the first body is provided with a plurality of planar portions and a plurality of planar portions so as to reduce an area of contact with the filling nozzle,
A large diameter portion formed with a larger diameter than the upper and middle portions of the first body is provided,
Wherein the number of the planar portions is changed so as to have a polygonal cross-section based on the number of the processing holes,
The second body is utilized as a tool access path to which the tool is attached when fastened to the second body,
And a product identification mark is marked on an outer circumferential surface of the large diameter portion.
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