KR101958889B1 - 수소 제어 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브 모듈의 각 부품과 연결되는 와이어 하네스를 단순하게 구성할 수 있는 수소 제어 밸브에 관한 것으로, 전원 또는/및 신호를 인가하기 위한 커넥터를 포함하여 구성된다. 상기 커넥터의 일측에는 외부와 전기적으로 연결되는 제1접속구가 형성되고, 상기 커넥터의 타측에는 상기 밸브 모듈의 다른 부품과 전기적으로 연결되는 제2접속구가 형성된다. 상기 커넥터의 내부에는, 외부의 전원 또는/및 신호를 상기 수소 제어 밸브에 공급하는 제1터미널과, 외부의 전원 또는/및 신호를 상기 밸브 모듈의 다른 부품에 공급하는 제2터미널이 설치된다.

Description

수소 제어 밸브{HYDROGEN CONTROL VALVE}
본 발명은 수소 제어 밸브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 연료전지시스템에 설치되어 스택으로 공급되는 연료를 제어하는 수소 제어 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지차량은 수소와 공기의 반응에 의한 역전기분해 현상에 의한 전류의 흐름을 통해 전기에너지를 생성한다. 연료전지차량의 연료인 수소는 충전 라인을 통해 스토리지에 저장되며, 공급 라인을 따라 이송되어 레귤레이터에서 감압된 후 스택으로 공급된다.
수소의 충전 및 공급 라인 상에는 스토리지에 충전되는 수소를 제어하거나 스택으로 공급되는 수소를 제어하는 밸브 모듈이 구비된다. 밸브 모듈은, 스토리지의 입구와 출구 사이 설치되어 수소의 압력과 유량을 제어하는 솔레노이드 밸브와, 스토리지의 내부 온도 및 압력을 측정하는 온도센서 및 압력센서를 포함하여 구성된다.
그런데 상술한 밸브 모듈의 각 부품, 즉 솔레노이드 밸브, 온도센서, 압력센서에 전원을 공급하기 위해서는 와이어 하네스의 복잡한 배선이 필연적으로 수반될 수밖에 없다. 또한, 와이어 하네스에서 분기된 배선이 각각의 부품에 개별적으로 연결되므로, 배선 경로 설계와 공간 확보 및 설치에 상당한 어려움이 있었다. 특히, 밸브 모듈의 부품 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우 밸브 모듈 전체를 교체해야하는 번거로움이 있었다.
대한민국공개특허공보 제2014-0083823호(2014.07.04.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밸브 모듈의 각 부품과 연결되는 와이어 하네스를 단순하게 구성할 수 있고, 설치가 용이하며 공간을 충분히 확보할 수 있는 수소 제어 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 밸브 모듈의 부품에 연결된 배선 중 어느 하나에 문제가 발생할 경우 해당 배선만을 교체할 수 있으므로 편의성을 향상시킨 수소 제어 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수소 제어 밸브는 전원 또는/및 신호를 인가하기 위한 커넥터를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 커넥터의 일측에는 외부와 전기적으로 연결되는 제1접속구가 형성되고, 상기 커넥터의 타측에는 상기 밸브 모듈의 다른 부품과 전기적으로 연결되는 제2접속구가 형성된다.
상기 커넥터의 내부에는, 외부의 전원 또는/및 신호를 상기 수소 제어 밸브에 공급하는 제1터미널과, 외부의 전원 또는/및 신호를 상기 밸브 모듈의 다른 부품에 공급하는 제2터미널이 설치된다.
여기서, 상기 제1접속구와 상기 제2접속구는 서로 다른 방향으로 각각 개방될 수 있다.
또한, 상기 제1터미널의 일단과 상기 제2터미널의 일단은 상기 제1접속구를 통해 돌출되고, 상기 제2터미널의 타단은 상기 제2접속구를 통해 돌출될 수 있다.
또한, 상기 제1터미널과 상기 제2터미널은 상기 커넥터에 인서트 사출 성형될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 커넥터의 양측에 제1접속구와 제2접속구가 각각 형성되어 외부에서 인가된 전원이 수소 제어 밸브를 거친 후 밸브 모듈의 다른 부품으로 공급되므로, 밸브 모듈의 각 부품과 연결되는 와이어 하네스를 단순하게 구성할 수 있으며, 와이어 하네스의 설치가 용이할 뿐만 아니라 와이어 하네스의 설치를 위한 공간을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 밸브 모듈의 부품에 연결된 배선 중 어느 하나에 문제가 발생할 경우 해당 배선만을 교체할 수 있으므로 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 제어 밸브의 단면도.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 제어 밸브의 사시도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수소 제어 밸브(1)는 연료전지차량의 밸브 모듈에 마련되어, 스토리지에서 스택으로 공급되는 수소의 흐름 또는 외부에서 스토리지로 충전되는 수소의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브이다.
상술한 수소 제어 밸브(1)는, 수소의 흐름을 제어하는 밸브(100)와, 외부에서 인가된 신호에 따라 밸브(100)를 작동시키는 솔레노이드(200)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 밸브(100)는, 홀더(110)와, 홀더(110)의 내부에 이동 가능하게 설치된 스풀(120)과, 스풀(120)을 탄성 지지하는 스프링(130)으로 구성된다.
홀더(110)는 일 방향(도면상 상하방향)으로 연장된 중공으로 형성된다. 홀더(110)의 중단에는 수소가 공급되는 공급포트(112)가 형성되고, 홀더(110)의 상단에는 공급포트(112)를 통해 공급된 수소가 배출되는 배출포트(114)가 형성된다. 홀더(110)의 내부에는 공급포트(112)와 배출포트(114)를 연결하는 한 쌍의 유로(116,118)가 형성된다.
스풀(120)은 홀더(110)와 동일한 방향으로 연장된 샤프트이다. 본 실시예의 스풀(120)은 솔레노이드(200)에 전원이 인가될 경우 하강하고, 전원이 차단되면 스프링(130)에 의해 상승하는 플런저의 역할을 한다. 이때, 스풀(120)의 상단에는 유로(118)를 개방 또는 폐쇄하는 돌기(122)가 형성된다.
스프링(130)은 밸브(100)의 스풀(120)과 후술할 코어() 사이에 설치되어 스풀(120)을 상향으로 탄성 지지한다. 즉, 스프링(130)은 전원이 인가되지 않은 상태에서 스풀(120)을 상승시켜 유로(118)가 폐쇄되도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(200)는, 케이스(210)와, 케이스(210)의 내부에 설치된 보빈(220)과, 보빈(220)의 외주면에 감긴 코일(230)과, 보빈(220)의 상단 및 하단에 각각 결합된 요크(240) 및 코어(250)와, 케이스(210)의 일측에 형성된 커넥터(260)로 구성된다.
케이스(210)는 상부가 개방되고 하부는 밀폐된 컵 형상으로 형성된다. 케이스(210)의 상단은 요크(240)를 감싸도록 성형되는데, 이럴 경우 요크(240)를 포함하는 솔레노이드(200)의 부품(220~250)이 케이스(210)의 내부에서 밀착되어 유동을 방지할 수 있으며, 케이스(210)의 상부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
보빈(220)은 중공의 스풀(spool) 형상을 가진다. 보빈(220)은 절연물질로 제작되어 코일(230)과 요크(240) 사이, 그리고 코일(230)과 코어(250) 사이를 전기적으로 차단한다.
코일(230)은 전류 인가 시 자기장을 발생시킨다. 코일(230)에서 발생한 자기장은 요크(240)와 코어(250)에 의해 유도되어 스풀(120)을 이동시킨다. 이때, 자기장의 세기는 코일(230)을 따라 흐르는 전류의 세기와 보빈(220)에 감긴 코일(230)의 수에 비례한다. 따라서 코일(230)에 강한 전류를 인가하거나 코일(230)을 많이 감을수록 강한 자기장이 발생하므로 스풀(120)의 이동을 확실하게 제어할 수 있다.
요크(240)와 코어(250)는 코일(230)에서 발생한 자기장을 유도하는 고정철심이다. 요크(240)는 보빈(220)의 상부에 설치되고, 코어(240)의 보빈(220)의 내부에 설치되되, 상하로 이격되게 배치된다.
커넥터(260)는 솔레노이드(200)에 전원 또는/및 신호를 공급하기 위한 전기적 연결 장치이다. 커넥터(260)에는, 외부 전원과의 전기적인 연결을 위한 제1접속구(262)와, 밸브 모듈의 다른 부품(즉, 온도센서, 압력센서)과의 전기적인 연결을 위한 제2접속구(264)가 형성된다.
본 실시예의 제1접속구(262)와 제2접속구(264)는 배선 경로를 용이하게 설계할 수 있도록 서로 다른 방향으로 각각 개방된다. 예컨대, 제1접속구(262)는 커넥터(260)의 하부를 향해 개방되고, 제2접속구(264)는 커넥터(260)의 상부를 향해 개방된다.
커넥터(260)의 내부에는, 외부 전원 또는/및 신호를 솔레노이드(200)에 공급하는 제1터미널(266)과, 외부의 전원 또는/및 신호를 밸브 모듈의 다른 부품에 공급하는 제2터미널(268)이 마련된다. 이때, 제1터미널(266)의 일단과 제2터미널(268)의 일단은 제1접속구(262)를 통해 돌출되고, 제2터미널(268)의 타단은 제2접속구(264)를 통해 돌출된다. 한편, 제1터미널(266)의 타단은 케이스(210)의 내부에 설치된 코일(230) 측으로 연장된다.
상술한 제1터미널(266)과 제2터미널(268)은 커넥터(260)에 인서트 사출 성형된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 수소 제어 밸브 100: 밸브
110: 홀더 120: 스풀
130: 스프링 200: 솔레노이드
210: 케이스 220: 보빈
230: 코일 240: 요크
250: 코어 260: 커넥터

Claims (5)

  1. 연료전지차량의 밸브 모듈에 설치되는 수소 제어 밸브에 있어서,
    상기 수소 제어 밸브는 전원 및 신호를 공급하기 위한 커넥터를 포함하여 구성되되,
    상기 커넥터의 일측에는 외부와 전기적으로 연결되는 제1접속구가 형성되고, 상기 커넥터의 타측에는 상기 밸브 모듈의 다른 부품과 전기적으로 연결되는 제2접속구가 형성되며,
    상기 커넥터의 내부에는, 외부 전원 및 신호를 상기 수소 제어 밸브에 공급하는 제1터미널과, 외부 전원 및 신호를 상기 밸브 모듈의 다른 부품에 공급하는 제2터미널이 설치되고,
    상기 제1접속구와 상기 제2접속구는 서로 다른 방향으로 각각 개방되며,
    상기 제1터미널의 일단과 상기 제2터미널의 일단은 상기 제1접속구를 통해 돌출되고, 상기 제2터미널의 타단은 상기 제2접속구를 통해 돌출된 것을 특징으로 하는 수소 제어 밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1터미널과 상기 제2터미널은 상기 커넥터에 인서트 사출 성형된 것을 특징으로 하는 수소 제어 밸브.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004339946A (ja) * 2003-05-13 2004-12-02 Nippon Soken Inc 燃料噴射弁

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