KR102115455B1 - Hydrogen gas filling nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수소를 충전하기 위한 수소충전 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen filling nozzle for filling hydrogen.
일반적으로 수소는 연소하면 매우 적은 양의 질소산화물만을 발생할 뿐 다른 공해물질이 생기지 않으며, 지구상에 존재하는 거의 무한한 양의 물을 원료로 만들어 내며, 사용 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈될 걱정이 없기 때문에 화석연료를 대체하는 에너지로서 각광 받고 있다.In general, when hydrogen is burned, only a very small amount of nitrogen oxides are generated, other pollutants are not generated, and an almost infinite amount of water on the earth is made from raw materials, and after use, it is recycled back to water, so there is no worry of exhaustion. Therefore, it is spotlighted as an energy to replace fossil fuels.
수소를 이용하는 일례로는 수소차량이 있으며, 수소차량은 수소를 연소하거나, 수소를 이용하여 전지를 충전하여 모터를 이용한다.An example of using hydrogen is a hydrogen vehicle, and a hydrogen vehicle uses hydrogen or a motor to charge the battery using hydrogen.
한편, 수소차량은 수소충전기의 노즐을 통해 수소를 충전하는 데, 수소충전기의 노즐은 한국등록특허공보 제10-2034518호(2019.10.21.공고)의 "가스 충전 노즐"로 개시된 바가 있다.On the other hand, hydrogen vehicles charge hydrogen through the nozzles of hydrogen chargers, and the nozzles of hydrogen chargers have been disclosed as "gas filling nozzles" in Korean Patent Registration No. 10-2034518 (announced on October 21, 2019).
상기한 종래의 가스 충전 노즐은 외부 장치에 구비된 리셉터클(Receptacle)에 결합되며, 외부 장치의 가스 저장부에 가스를 충전하는 가스 충전 노즐에 있어서, 내부에 가스를 공급하는 가스 공급관이 수용되며, 사용자에 의해 조작되는 구동 레버가 힌지 결합되는 노즐 몸체; 노즐 몸체의 내부에 수용되며, 구동 레버의 회전 구동력에 의해 노즐 몸체의 일단을 향하는 방향으로 왕복 구동력을 발생시키는 구동부; 노즐 몸체의 일단에 배치되며, 구동부의 왕복 구동력에 의해 외부 장치에 구비된 리셉터클에 결합되거나 리셉터클로부터 결합 해제되는 결합부를 포함하며, 구동부는, 구동 레버의 회전에 의해 회전 구동력을 발생시키는 적어도 하나의 피니언(Pinion); 및 일단은 적어도 하나의 피니언 각각과 치합되고, 타단은 결합부에 연결되며, 구동 레버의 회전 구동력에 의해 적어도 하나의 피니언 각각이 회전할 때에 직선 왕복 운동하는 적어도 하나의 래크(Rack)를 포함하여 구성되었다.The above-described conventional gas filling nozzle is coupled to a receptacle provided in an external device, and in a gas filling nozzle filling a gas storage portion of an external device, a gas supply pipe supplying gas therein is accommodated. A nozzle body to which a driving lever operated by a user is hinged; A driving unit accommodated inside the nozzle body and generating a reciprocating driving force in a direction toward one end of the nozzle body by a rotational driving force of the driving lever; It is disposed at one end of the nozzle body, and includes a coupling portion that is coupled to or disengaged from the receptacle provided in the external device by the reciprocating driving force of the driving portion, and the driving portion generates at least one rotational driving force by rotation of the driving lever. Pinion; And one end engaged with each of the at least one pinion, the other end connected to the engaging portion, and at least one rack that reciprocates linearly when each of the at least one pinion rotates by the rotational driving force of the driving lever. It was composed.
이러한 구성의 종래의 가스 충전 노즐은 충전 노즐을 리셉터클에 용이하고 견고하게 결합시킬 수 있었다.The conventional gas filling nozzle of this configuration was able to easily and securely couple the filling nozzle to the receptacle.
하지만, 종래의 가스 충전 노즐은 영하의 낮은 온도로 수소가스가 공급되기 때문에 리셉터클에 결합부가 결합된 상태에서 외부의 공기가 접촉됨에 따라 공기에 포함된 수분에 의해 결합부가 결빙되어 충전이 완료된 상태에서도 결합부를 분리하지 못하는 문제점이 있었다. However, since the conventional gas filling nozzle is supplied with hydrogen gas at a low temperature below zero, as the external air is contacted in the state where the coupling portion is coupled to the receptacle, the coupling portion is frozen by moisture contained in the air, so that the filling is completed. There was a problem that could not separate the coupling.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 결합부의 결빙을 방지하여 충전이 완료된 후에 쉽게 분리할 수 있는 수소충전 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydrogen charging nozzle that can be easily separated after charging is completed by preventing freezing of the coupling portion.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐은 수소충전구에 결합되어 수소가스를 주입하는 노즐주입구, 상기 노즐주입구에 설치되어 상기 수소충전구에 상기 노즐주입구를 탈착하는 탈착클램프, 상기 노즐주입구와 상기 수소가스를 공급하는 가스호스를 연결하는 노즐본체, 상기 노즐본체에 설치되어 상기 가스호스로부터 상기 노즐주입구로 수소가스를 공급하거나, 차단하는 가스공급밸브, 상기 공급밸브에서 수소가스를 공급 또는 차단하도록 상기 공급밸브를 작동하는 작동레버, 상기 노즐주입구의 둘레를 감싸 외부의 공기가 상기 노즐주입구로 유입되는 것을 차단하는 차단커버, 및 상기 노즐주입구에서 수소가스의 공급에 따라 상기 탈착클램프가 유입된 공기의 수분에 의해 결빙되어 미작동하는 것을 방지하도록 상기 차단커버의 내부로 건조매체를 분사하여 상기 차단커버의 내부로 공기의 유입을 차단하는 매체분사부를 포함한다.Hydrogen filling nozzle according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is coupled to the hydrogen filling nozzle injection port for injecting hydrogen gas, is installed in the nozzle injection port detachable to detach the nozzle injection port to the hydrogen filling port A clamp, a nozzle body connecting the nozzle inlet and a gas hose for supplying the hydrogen gas, and a gas supply valve installed in the nozzle body to supply or block hydrogen gas from the gas hose to the nozzle inlet, and the supply valve Depending on the supply of hydrogen gas from the nozzle injection port, the operating lever for operating the supply valve to supply or block the hydrogen gas, the outer cover wraps around the nozzle inlet to block the outside air from entering the nozzle inlet, and the nozzle inlet The detachable clamp includes a medium injection unit that blocks the inflow of air into the interior of the blocking cover by spraying a drying medium into the interior of the blocking cover to prevent freezing due to moisture of the introduced air.
상기 매체분사부는 상기 노즐본체에 설치되어 상기 차단커버와 상기 노즐주입구의 사이로 건조매체를 분사하는 매체노즐부, 및 상기 노즐본체를 통해 상기 건조매체를 상기 매체노즐부로 공급하는 매체호스를 포함할 수 있다.The medium injection unit may include a medium nozzle unit installed on the nozzle body to spray the drying medium between the blocking cover and the nozzle injection port, and a media hose supplying the drying medium to the medium nozzle unit through the nozzle body. have.
상기 매체노즐부와 상기 매체호스의 사이에 설치되어 상기 매체호스를 통해 상기 매체노즐부로 공급되는 상기 건조매체를 상기 작동레버의 작동에 따라 공급 또는 차단하는 매체공급밸브를 포함할 수 있다.It may include a medium supply valve which is installed between the medium nozzle unit and the medium hose to supply or block the drying medium supplied to the medium nozzle unit through the medium hose according to the operation of the operation lever.
상기 차단커버는 상기 차단커버의 단부가 상기 수소충전구의 둘레에 밀착되도록 벨로우즈 형상으로 형성될 수 있다.The blocking cover may be formed in a bellows shape so that an end portion of the blocking cover is in close contact with the circumference of the hydrogen charging port.
상기 건조매체는 미리 설정된 습도 이하의 건조공기 또는 질소를 포함할 수 있다.The drying medium may include dry air or nitrogen below a preset humidity.
본 발명에 따르면, 차단커버가 수분이 포함된 외부의 공기 유입을 차단하고, 차단커버의 내부에 매체분사부에서 건조매체를 분사하여 외부의 공기 유입을 차단함으로써, 결빙에 따라 수소충전구에서 노즐주입구가 미분리되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the blocking cover blocks the inflow of external air containing moisture, and the drying medium is sprayed from the medium injection part inside the blocking cover to block the inflow of outside air, thereby preventing the nozzle from entering the hydrogen outlet according to freezing. It is possible to prevent the inlet is not separated.
또한, 건조매체로 건조공기를 사용할 경우, 차단커버의 내부에 수분을 제거하여 결빙의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 건조매체로 질소를 사용할 경우, 질소의 불활성에 의해 화재의 발생을 방지할 수 있으며, 수소가스의 유출 시 질소가 수소와 반응하여 암모니아가스로 변환되기 때문에 수소가스의 유출에 따른 폭발사고의 발생을 방지할 수 있다.In addition, when using dry air as a drying medium, it is possible to prevent generation of ice by removing moisture inside the blocking cover, and when nitrogen is used as the drying medium, fire can be prevented by inertness of nitrogen. When the hydrogen gas is leaked, nitrogen reacts with the hydrogen to be converted into ammonia gas, thereby preventing the explosion of the hydrogen gas from occurring.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐을 개략적으로 도시한 측면도로서, 수소충전구에 결합하기 전의 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐을 개략적으로 도시한 측면도로서, 수소충전구에 결합한 후의 상태를 나타낸다.1 is a perspective view schematically showing a hydrogen charging nozzle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view schematically showing a hydrogen charging nozzle according to an embodiment of the present invention, showing the state before bonding to the hydrogen charging port.
3 is a side view schematically showing a hydrogen charging nozzle according to an embodiment of the present invention, showing a state after being coupled to a hydrogen charging port.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 수소차량의 수소충전구(200)에 수소를 공급하는 것으로 설명하지만, 수소충전구(200)가 설치된 다양한 산업시설 또는 수소공급장치에 수소를 충전할 수 있다.The
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 노즐주입구(120)를 포함할 수 있다.1 to 3, the
이 노즐주입구(120)는 수소충전구(200)에 결합되어 수소충전구(200)를 통해 수소차량에 수소가스를 주입할 수 있다.The
노즐주입구(120)는 제1 기밀씰(123)과 제2 기밀씰(125) 및 리턴부(121)를 포함할 수 있다.The
제1 기밀씰(123)과 제2 기밀씰(125)은 노즐주입구(120)의 내부에 이격되도록 설치되어 노즐주입구(120)에 끼워지는 수소충전구(200)와 노즐주입구(120)의 사이를 기밀할 수 있다.The first
제1 기밀씰(123)과 제2 기밀씰(125)는 수소취성을 갖는 재료로 형성될 수 있다.The first
그리고, 리턴부(121)는 제1 기밀씰(123)과 제2 기밀씰(125)의 사이에서 유출되는 수소가스 즉, 수소충전구(200)와 노즐주입구(120)의 사이로 유출되는 수소가스를 흡입하여 수소충전 노즐(100)이 설치되는 수소충전기로 리턴시킬 수 있다.In addition, the
여기서, 수소충전기는 수소충전 노즐(100)이 설치되어 수소가스를 공급하는 장치를 의미한다.Here, the hydrogen charger means a device in which a
한편, 리턴부(121)는 리턴호스(165)를 포함하여 리턴호스(165)를 통해 수소충전기와 연결되고 수소충전기에서 리턴펌프의 작동에 따라 유출되는 수소가스를 흡입하여 다시 수소충전기로 리턴시켜 수소가스의 유출을 방지할 수 있다.On the other hand, the
노즐주입구(120)는 수소충전구(200)에 끼워지는 형태로 결합될 수 있으며, 노즐주입구(120)는 탈착클램프(130)를 포함할 수 있다.The
탈착클램프(130)는 중앙에 수소충전구(200)가 끼워져 주입되는 관통부(131)가 형성되며, 탈착클램프(130)는 관통부(131)를 중심으로 원주상으로 분할된 클램프블럭(133) 복수 개가 배치되고, 각 클램프블럭(133)은 수소충전구(200)가 삽입되는 반대방향의 단부가 힌지에 의해 회전 가능하게 결합될 수 있다.The
이렇게 원주방향으로 배치되는 복수 개의 클램프블럭(133)은 수소충전구(200)와 마주하는 단부가 벌어진 상태에서 수소충전구(200)가 관통부(131)로 삽입되면 노즐주입구(120)의 단부에 의해 탈착클램프(130)가 내부로 밀려들어가면서, 벌어졌던 클램프블럭(133)의 단부가 오므라들면서 수소충전구(200)에 노즐주입구(120)를 고정시킬 수 있다.The plurality of
이때, 수소충전구(200)의 단부에는 탈착클램프(130)의 관통부(131) 내측에 걸쳐지는 걸침부(210)가 형성될 수 있으며, 탈착클램프(130)의 단부에는 걸침부(210)의 하단에 걸쳐지도록 관통부(131)의 중앙을 향해 돌출되는 돌출부(135)가 형성될 수 있다.At this time, the end portion of the
실시예에서는 탈착클램프(130)가 벌어지거나 오므라드는 형태로 수소충전구(200)에 결합하도록 구성되었지만, 수소가스의 누설없이 수소충전구(200)에 탈착 가능하게 결합하는 다양한 공지된 형태의 탈착클램프(130)로 구현될 수도 있다.In the embodiment, the
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 노즐본체(110)를 포함할 수 있다.1 to 3, the
이 노즐본체(110)는 노즐주입구(120)가 설치될 수 있으며, 수소가스를 공급하는 가스호스(160)와 노즐주입구(120)를 연결하여 가스호스(160)를 통해 공급되는 수소가스를 노즐주입구(120)로 공급할 수 있다.In the
가스호스(160)는 수소가스가 저장된 수소탱크 또는 수소탱크에서 수소가스를 공급받아 전달하는 수소충전기로부터 수소가스를 공급받아 노즐주입구(120)로 수소를 공급할 수 있다.The
노즐주입구(120)는 노즐본체(110)의 일단에 형성될 수 있으며, 가스호스(160)는 노즐본체(110)의 타단에 형성될 수 있으며, 노즐본체(110)는 작업자가 용이하게 파지하여 수소가스를 충전할 수 있도록 마치 주유기에 설치된 주유건과 같은 형상으로 형성될 수도 있다.The
한편, 노즐본체(110)에는 수소가스의 공급량을 확인할 수 있는 유량계 또는 공급상태를 확인할 수 있는 램프 또는 확인창 등이 설치될 수도 있다,On the other hand, the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 가스공급밸브(150)를 포함할 수 있다.2 and 3, the
이 가스공급밸브(150)는 노즐본체(110)의 내부에 설치되어 가스호스를 통해 공급되는 수소가스를 노즐주입구(120)로 공급하거나, 차단할 수 있다.The
가스공급밸브(150)는 가스호스와 노즐주입구(120)를 연결하여 수소가스를 공급 또는 차단할 수 있으며, 가스공급밸브(150)는 전자적으로 작동하는 전자밸브 또는 기계적으로 작동하는 밸브로 구현되거나, 노즐본체(110)의 내부에 밸브의 구조를 일체로 형성하는 형태로 구현될 수도 있다.The
가스공급밸브(150)의 구조는 다양한 공지된 밸브의 구조를 가질 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The structure of the
도 1 내지 도 3본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 작동레버(115)를 포함할 수 있다.1 to 3 The
이 작동레버(115)는 가스공급밸브(150)를 작동시켜 가스공급밸브(150)를 개방 또는 차단함에 따라 가스호스를 통해 노즐주입구(120)로 가스를 공급하거나, 차단할 수 있다.The
작동레버(115)는 노즐본체(110)에 마치 자전거의 브레이크와 같이 회전 가능하게 결합되어 노즐본체(110)에서 작동레버(115)를 감싸 쥘 경우, 가스공급밸브(150)가 개방되어 가스호스로부터 노즐주입구(120)로 수소가스가 공급되고, 작동레버(115)를 노즐본체(110)에서 작동레버(115)를 놓을 경우, 가스공급밸브(150)가 가스호스로부터 공급되는 수소가스의 공급을 차단할 수 있다.When the
실시예에서 작동레버(115)는 노즐본체(110)에서 회전함에 따라 가스공급밸브(150)를 개방 또는 차단하도록 구성하였지만, 작동레버(115)는 전기적인 스위치로 구현되어 스위치의 작동에 따라 가스공급밸브(150)를 개방 또는 차단하도록 구성할 수도 있다.In the embodiment, the
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 차단커버(140)를 포함할 수 있다.1 to 3, the
이 차단커버(140)는 노즐주입구(120)에서 수소충전구(200)와 마주하는 단부에 노즐주입구(120)의 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다.The blocking
차단커버(140)는 하단이 개방된 형상으로 형성될 수 있으며, 충전주입구에 수소충전 노즐(100)을 끼운 상태에서 충전주입구의 둘레에 밀착됨에 따라 외부의 공기가 수소주입부로 유입되는 것을 차단함과 동시에 하기에 설명할 건조매체가 차단커버(140)의 내부로 공급되어 외부의 공기가 차단커버(140)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.The blocking
한편, 차단커버(140)는 벨로우즈(bellows)의 형상으로 형성되고, 노즐주입구(120)의 길이보다 더 긴 길이로 형성되어 충전주입구에 노즐주입구(120)를 결합한 상태에서 차단커버(140)가 탄성력에 의해 가압되면서 노즐주입구(120)의 둘레에 밀착하여 밀폐할 수 있다.On the other hand, the blocking
차단커버(140)의 둘레에는 건조매체가 배출되는 방출공(141)이 형성되어 차단커버(140)의 내부로 계속적으로 공급되는 건조매체를 외부로 방출하여 차단커버(140)의 내부 압력에 의해 차단커버(140)가 부풀어 오르는 것을 방지할 수 있다.A
그리고, 차단커버(140)의 내부에는 수소취성에 의한 차단커버(140)의 소상을 최소화하도록 수소취성을 갖는 재료로 코팅되거나, 수소취성을 갖는 재료로 형성된 커버를 겹쳐 차단커버(140)를 형성할 수도 있다.In addition, the inside of the blocking
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 매체분사부(170)를 포함할 수 있다.2 and 3, the
이 매체분사부(170)는 노즐주입구(120)와 차단커버(140)의 사이로 건조매체를 공급하여 수분을 함유한 공기가 차단커버(140)의 내부로 유입되어 노즐주입구(120)에 결빙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
여기서, 수소가스는 특성상 압축된 상태에서 주입되기 때문에 팽창함과 동시에 수소가스의 부피를 최소화하기 위해 냉각된 상태로 주입되는 데, 이때, 주변 공기가 노즐주입구(120)의 둘레에 접촉하면서, 공기에 포함된 수분에 의해 노즐주입구(120)의 탈착클램프(130)가 결빙되어 수소충전구(200)에서 노즐주입구(120)를 분리할 수 없다.Here, since hydrogen gas is injected in a compressed state due to its characteristics, it expands and is injected in a cooled state to minimize the volume of hydrogen gas. At this time, the ambient air contacts the periphery of the
이에 따라 매체분사부(170)는 건조매체를 차단커버(140)의 내부로 분사함에 따라 수분을 함유한 외부 공기의 유입을 차단함과 동시에 차단커버(140)의 내부로 유입되었던 외부 공기를 외부로 방출시켜 결빙에 의해 수소충전구(200)에서 노즐주입구(120)가 분리되지 않는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the
건조매체는 미리 설정된 습도 이하로 건조된 건조공기 또는 질소일 수 있다.The drying medium may be dry air or nitrogen dried below a preset humidity.
건조매체로서, 건조공기를 사용하는 경우, 미리 설정된 습도 이하의 건조공기가 차단커버(140)의 내부로 공급되면서, 차단커버(140)에 유입되었던 공기를 외부로 방출시킴과 함께 건조공기가 내부의 수분을 흡수하여 방출공(141)으로 방하기 때문에 차단커버(140)의 내부에 수분을 제거함으로써, 결빙에 따른 노즐주입구(120)의 미분리를 방지할 수 있다.When a dry air is used as the drying medium, while the dry air having a predetermined humidity or less is supplied to the inside of the blocking
한편, 건조매체로서, 질소를 사용하는 경우, 질소의 불활성에 의해 공기의 유입을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 화재의 발생을 방지할 수 있으며, 충전하는 수소가 일부 유출될 경우, 수소가스와 반응하여 암모니아가스를 생성하기 때문에 수소가스의 폭발 위험성을 감소시킬 수 있다.On the other hand, when using nitrogen as a drying medium, it is possible not only to block the inflow of air by the inertness of nitrogen, but also to prevent the occurrence of fire, and when the hydrogen to be charged is partially discharged, it reacts with hydrogen gas. Because it generates ammonia gas, it can reduce the risk of explosion of hydrogen gas.
매체분사부(170)는 매체노즐부(171), 매체호스(175), 및 매체공급밸브(173)포함할 수 있다.The
매체노즐부(171)는 노즐본체(110)에서 노즐주입구(120)와 차단커버(140)의 사이에 설치되어 노즐주입구(120)와 차단커버(140)의 사이로 건조매체를 분사할 수 있다.The
매체노즐부(171)는 노즐주입구(120)의 둘레에 복수 개의 노즐공을 형성하여 복수 개의 노즐공을 통해 건조매체를 분사할 수도 있다.The
건조매체는 매체노즐부(171)에 의해 충전이 완료될 때까지 연속적으로 분사되어 차단커버(140)의 방출공(141)을 통해 방출될 수 있다.The drying medium may be continuously sprayed by the
매체호스(175)는 노즐본체(110)에 결합되어 매체노즐부(171)로 건조매체를 공급할 수 있다.The
매체호스(175)는 건조매체의 종류에 따라 매체저장탱크에 저장된 건조매체를 공급받아 공급호스를 통해 매체노즐부(171)로 공급할 수 있다.The
예를 들어, 건조매체가 질소인 경우, 매체저장탱크에 압축 저장된 질소가 매체호스(175)를 통해 매체노즐부(171)로 공급하도록 구성할 수 있다.For example, when the dry medium is nitrogen, nitrogen compressed in the media storage tank may be configured to be supplied to the
다른 예로 건조매체가 건조공기인 경우, 송풍팬에 의해 외기를 흡입하고, 흡입하는 공기를 열선에 의해 가열하여 수분을 제거한 상태에서 매체호스(175)를 통해 매체노즐부(171)로 공급하도록 구성할 수 있다.As another example, when the drying medium is dry air, the outside air is sucked by a blower fan, and the air sucked is heated by a hot wire to remove moisture from the
여기서, 매체호스(175)는 가스호스(160)와 일체로 형성되고, 둘로 구획된 내부공간을 통해 어느 한 공간으로는 수소가스가 공급되고, 다른 한 공간으로는 건조매체가 공급되도록 구성될 수도 있다.Here, the
매체공급밸브(173)는 노즐본체(110)의 내부에 설치되고, 매체호스(175)와 매체노즐부(171)를 서로 연결하여 매체호스(175)를 통해 공급되는 건조매체를 매체노즐부(171)로 공급 또는 차단할 수 있다.The
매체공급밸브(173)는 전자적으로 제어되는 전자밸브 또는 기계적으로 작동하는 밸브로 구현될 수 있으며, 매체공급밸브(173)는 노즐본체(110)의 내부에 노즐구조를 형성하는 형태로 노즐본체(110)에 일체로 형성될 수 있다.The
또한, 매체공급밸브(173)는 작동레버(115)의 작동에 따라 가스공급밸브(150)와 함께 작동하여 가스공급밸브(150)가 수소가스를 공급하면, 매체공급밸브(173)도 건조매체를 공급하고, 가스공급밸브(150)가 수소가스의 공급을 차단하면, 매체공급밸브(173)도 건조매체의 공급을 차단할 수 있다.In addition, the
한편, 매체공급밸브(173)와 가스공급밸브(150)는 서로 다른 유로를 가지며 개방 또는 차단하는 밸브구조체는 공유하여 동시에 수소가스와 건조매체를 동시에 공급 또는 차단하도록 일체화된 형태로 구성될 수도 있다.On the other hand, the
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.It will be described the effect and effect between each configuration described above.
본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 수소충전구(200)에 노즐주입구(120)를 꽂으면, 노즐주입구(120)에 설치된 탈착클램프(130)의 관통부(131)가 오므라들면서 수소충전구(200)의 걸침부(210)에 탈착클램프(130)의 돌출부(135)에 걸쳐져 결합한다.In the
이때, 차단커버(140)는 압축되면서 수소충전구(200)의 둘레에 밀착된다.At this time, the blocking
이렇게 수소충전구(200)에 노즐주입구(120)가 결합된 상태에서 작동레버(115)를 작동하면, 가스공급밸브(150)가 개방되면서, 수소탱크에 저장된 수소가스가 매체호스(175)를 통해 공급되고, 매체호스(175)로 공급되는 수소가스는 노즐주입구(120)를 통해 수소충전구(200)로 주입된다.When the operating
이와 동시에 작동레버(115)의 작동에 따라 가스공급밸브(150)와 함께 매체공급밸브(173)가 개방되면서, 매체호스(175)를 통해 건조매체가 노즐본체(110)에 설치된 매체노즐부(171)를 통해 분사되고, 분사되는 건조매체는 노즐주입구(120)와 차단커버(140)의 사이로 분사되면서 차단커버(140)로 유입되었던 공기를 차단커버(140)의 방출공(141)을 통해 방출시키고, 건조매체도 함께 방출되면서 수분을 함유한 외부의 공기가 차단커버(140)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.At the same time, as the
여기서, 외부의 공기가 차단커버(140)로 유입될 경우, 공급되는 수소가스의 온도에 의해 탈착클램프(130) 또는 노즐주입구(120)와 수소충전구(200)의 사이에 결빙이 발생하고, 이 결빙에 의해 탈착클램프(130)가 미작동하여 수소충전구(200)에서 노즐주입구(120)를 분리할 수 없기 때문에 건조매체는 외부의 공기가 차단커버(140)의 내부로 유입되는 것을 차단하여 결빙에 의한 수소충전구(200)에서 노즐주입구(120)가 미분리되는 것을 방지할 수 있다.Here, when the outside air flows into the blocking
한편, 수소가스의 공급이 완료되어 작동레버(115)를 작동하면, 가스공급밸브(150)와 매체공급밸브(173)가 수소가스의 공급 및 건조매체의 공급을 차단하고, 수소충전구(200)에서 노즐주입구(120)를 분리하여 수소충전을 완료한다.On the other hand, when the supply of hydrogen gas is completed and the
그리고, 수소충전구(200)에 노즐주입구(120)가 끼워져 결합되면, 노즐주입구(120)의 제1 기밀씰(123)과 제2 기밀씰(125)이 차례로 수소충전구(200)의 둘레에 밀착되어 기밀하는데, 제1 기밀씰(123)을 통해 수소가수가 유출될 경우, 제1 기밀씰(123)과 제2 기밀씰(125)의 사이에 설치된 리턴부(121)에서 수소가스를 흡입하여 리턴호스를(165)를 통해 수소충전기로 되돌려 보냄으로써, 수소가스의 유출을 방지할 수 있다.Then, when the
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 수소충전 노즐(100)은 차단커버(140)에 의해 수분을 함유한 외부의 공기 유입을 차단하고, 매체공급부를 통해 건조매체를 차단커버(140)와 노즐주입구(120)의 사이로 분사하여 공기의 유입을 차단함으로써, 결빙이 발생함에 따라 수소충전구(200)에서 노즐주입구(120)가 미분리되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the
또한, 건조매체로 질소를 사용할 경우, 질소의 불활성에 의해 화재의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수소가스와 반응하여 암모니아가스로 변환되기 때문에 수소가스의 유출에 따른 폭발사고를 방지할 수 있다.In addition, when nitrogen is used as a drying medium, it is possible to prevent a fire from being caused by inertness of nitrogen, and also to prevent an explosion due to the outflow of hydrogen gas because it is converted into ammonia gas by reacting with hydrogen gas. .
또한, 건조매체로 건조공기를 사용할 경우, 건조공기가 차단커버(140)의 내부에 위치되는 구성들의 수분을 흡수하여 방출공(141)로 방출됨으로써, 결빙의 발생을 방지할 수 있다.In addition, when using dry air as a drying medium, the dry air absorbs moisture of components located inside the blocking
또한, 리턴부(121)에 의해 수소충전구(200)과 노즐주입구(120)의 사이로 유출되는 수소가스를 리턴시켜 수소가스의 유출을 방지할 수 있다. In addition, it is possible to prevent the outflow of hydrogen gas by returning the hydrogen gas flowing out between the
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of rights of the present invention is not limited to this, and it is easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. Includes all changes and modifications to the extent possible.
100: 수소충전 노즐 110: 노즐본체
115: 작동레버 120: 노즐주입구
121: 리턴부 123: 제1 기밀씰
125: 제2 기밀씰 130: 탈착클램프
131: 관통부 133: 클램프블럭
135: 돌출부 140: 차단커버
141: 방출공 150: 가스공급밸브
160: 가스호스 165: 리턴호스
170: 매체분사부 171: 매체노즐부
173: 매체공급밸브 175: 매체호스
200: 수소충전구 210: 걸침부100: hydrogen filling nozzle 110: nozzle body
115: operating lever 120: nozzle inlet
121: return section 123: first hermetic seal
125: second hermetic seal 130: removable clamp
131: penetrating portion 133: clamp block
135: protrusion 140: blocking cover
141: discharge hole 150: gas supply valve
160: gas hose 165: return hose
170: medium injection unit 171: medium nozzle unit
173: medium supply valve 175: medium hose
200: hydrogen charging port 210: cross section
Claims (5)
상기 노즐주입구에 설치되어 상기 수소충전구에 상기 노즐주입구를 탈착하는 탈착클램프,
상기 노즐주입구와 상기 수소가스를 공급하는 가스호스를 연결하는 노즐본체,
상기 노즐본체에 설치되어 상기 가스호스로부터 상기 노즐주입구로 수소가스를 공급하거나, 차단하는 가스공급밸브,
상기 가스공급밸브에서 수소가스를 공급 또는 차단하도록 상기 가스공급밸브를 작동하는 작동레버,
상기 노즐주입구의 둘레를 감싸 외부의 공기가 상기 노즐주입구로 유입되는 것을 차단하는 차단커버, 및
상기 노즐주입구에서 수소가스의 공급에 따라 상기 탈착클램프가 유입된 공기의 수분에 의해 결빙되어 미작동하는 것을 방지하도록 상기 차단커버의 내부로 건조매체를 분사하여 상기 차단커버의 내부로 공기의 유입을 차단하는 매체분사부를 포함하고,
상기 매체분사부는 상기 노즐본체에 설치되어 상기 차단커버와 상기 노즐주입구의 사이로 건조매체를 분사하는 매체노즐부, 및 상기 노즐본체를 통해 상기 건조매체를 상기 매체노즐부로 공급하는 매체호스를 포함하며,
상기 매체노즐부와 상기 매체호스의 사이에 설치되어 상기 매체호스를 통해 상기 매체노즐부로 공급되는 상기 건조매체를 상기 작동레버의 작동에 따라 공급 또는 차단하는 매체공급밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소충전 노즐.Nozzle injection port coupled to the hydrogen charging port to inject hydrogen gas,
Desorption clamp installed in the nozzle injection port to detach the nozzle injection port to the hydrogen charging port,
A nozzle body connecting the nozzle inlet and a gas hose for supplying the hydrogen gas,
A gas supply valve installed on the nozzle body to supply or block hydrogen gas from the gas hose to the nozzle inlet,
Operation lever for operating the gas supply valve to supply or block the hydrogen gas from the gas supply valve,
A blocking cover that surrounds the periphery of the nozzle inlet and blocks outside air from entering the nozzle inlet, and
In accordance with the supply of hydrogen gas at the nozzle inlet, the desorption clamp is frozen by the moisture of the introduced air, and the drying medium is sprayed into the blocking cover to prevent the air from flowing into the blocking cover. It includes a medium injection unit to block,
The medium injection unit is installed in the nozzle body and includes a medium nozzle unit for spraying a drying medium between the blocking cover and the nozzle injection port, and a medium hose for supplying the drying medium to the medium nozzle unit through the nozzle body,
And a medium supply valve installed between the medium nozzle part and the medium hose to supply or block the drying medium supplied to the medium nozzle part through the medium hose according to the operation of the operation lever. Filling nozzle.
상기 노즐주입구는
상기 노즐주입구와 상기 수소충전구의 사이에서 유출되는 수소가스를 흡입하여 리턴시키는 리턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소충전 노즐.According to claim 1,
The nozzle inlet
A hydrogen charging nozzle comprising a return unit for suctioning and returning hydrogen gas flowing between the nozzle injection port and the hydrogen charging port.
상기 건조매체는
미리 설정된 습도 이하의 건조공기 또는 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소충전 노즐.
According to claim 1,
The drying medium
A hydrogen charging nozzle comprising dry air or nitrogen below a preset humidity.
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