KR102165585B1 - Pressure control method to prevent internal leakage of high-voltage regulator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 저장용기의 밸브가 차단되어 고압연료 라인 상에 잔류하는 고압가스에 의해 그 고압가스가 유입 또는 배출되는 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 압력센서와 제어부를 포함하는 고압 레귤레이터의 전단부에는 고압이, 후단부에는 저압이 유지되는 상태에서, 전단부 압력과 상기 후단부 압력을 측정하는 단계; 상기 제어부가 상기 전단부 압력과 그 전단부 부피의 곱과 상기 후단부 압력과 그 후단부 부피의 곱의 합을 상기 전단부 부피와 상기 후단부 부피의 합으로 나누어 크리프(creep) 압력을 계산하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 크리프 압력과 릴리프 밸브의 설정압력을 비교하여 상기 전단부 부피를 조절하는 단계;를 포함하되, 상기 전단부 부피를 조절하는 단계에서, 상기 크리프 압력이 상기 릴리프 밸브의 설정 압력보다 크면 제어부는 상기 전단부의 부피를 제한하여 상기 전단부의 부피와 후단부의 부피의 비가 작도록 제어하는 고압 레귤레이터의 내부 리크 방지를 위한 압력 제어방법을 제공한다. The present invention generates an internal leak caused by a pressure difference between the front and rear ends of the high-pressure regulator in which the high-pressure gas is introduced or discharged by the high-pressure gas remaining on the high-pressure fuel line when the valve of the gas storage container is blocked. Measuring a front end pressure and a rear end pressure in a state in which a high pressure is maintained at a front end and a low pressure at a rear end of a high pressure regulator including a pressure sensor and a control unit to minimize the pressure; The control unit calculates a creep pressure by dividing the sum of the product of the front end pressure and the front end volume and the product of the rear end pressure and the rear end volume by the sum of the front end volume and the rear end volume. step; And adjusting the front end volume by comparing the creep pressure with the set pressure of the relief valve by the control unit, wherein in the step of adjusting the front end volume, the creep pressure is greater than the set pressure of the relief valve. If it is large, the controller provides a pressure control method for preventing internal leakage of the high pressure regulator, which controls the ratio of the volume of the front end and the volume of the rear end to a small by limiting the volume of the front end.

Description

고압 레귤레이터의 내부 리크 방지를 위한 압력 제어방법{Pressure control method to prevent internal leakage of high-voltage regulator} Pressure control method to prevent internal leakage of high-voltage regulator

본 발명은 고압 레귤레이터에 관한 것으로, 더 상세하게는 가스 저장용기의 밸브가 차단되어 고압연료 라인 상에 잔류하는 고압가스에 의해 그 고압가스가 유입 또는 배출되는 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 한 고압 레귤레이터의 내부 리크 방지를 위한 압력 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a high pressure regulator, and more particularly, a pressure difference between the front end and the rear end of the high pressure regulator in which the high pressure gas is introduced or discharged by the high pressure gas remaining on the high pressure fuel line by blocking the valve of the gas storage container. The present invention relates to a pressure control method for preventing internal leakage of a high-pressure regulator, which can minimize the occurrence of internal leakage caused by the system.

일반적으로, 수소 연료전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)은 스택에서 산소와 수소를 이용하여 전기화학적으로 전기를 발생해서 연료의 화학에너지를 직접 전기에너지로 변화시켜 동력원으로 사용한다. In general, a hydrogen fuel cell vehicle (FCEV) generates electricity electrochemically using oxygen and hydrogen in a stack, and converts the chemical energy of the fuel directly into electric energy and uses 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. These hydrogen fuel cell vehicles supply fuel and air from the outside so that power can be continuously generated regardless of the capacity of the battery, and thus, as an ideal technology that has high efficiency and hardly emit pollutants, many development attempts are currently being made.

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 from a fuel tank to a stack via a high pressure regulator and a low pressure regulator, and the hydrogen blower includes a pump and various valves connected to the low pressure regulator.

아울러, 수소 연료전지 차량은 급속해빙 물탱크, 전동물펌프, 써모스탯, 스택 냉각용 라디에이터, 에어컨 콘덴서, 전동식 냉매압축기, 물탱크, 가습기, 구동모터, 각종 제어기, 공기 블로워 및 공기필터 등을 더 포함한다. In addition, hydrogen fuel cell vehicles include rapid thawing water tanks, whole animal pumps, thermostats, radiators for stack cooling, air conditioner condensers, electric refrigerant compressors, water tanks, humidifiers, drive motors, various controllers, air blowers and air filters. Include.

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

그리고 수소 연료전지 차량에 적용되는 통상적인 고압 레귤레이터는 대략 700 bar의 고압 수소를 취급함에 따라, 안정적인 배출압력과 충분한 내압성, 내부기밀이 매우 중요하다. In addition, as a typical high-pressure regulator applied to a hydrogen fuel cell vehicle handles high-pressure hydrogen of approximately 700 bar, stable discharge pressure, sufficient pressure resistance, and internal airtightness are very important.

다시 말해서, 종래 통상적인 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부에서의 압력차와 체적은 도 4에 도시한 표 2에서와 같이 측정된다. In other words, the pressure difference and the volume at the front end and the rear end of the conventional conventional high pressure regulator are measured as in Table 2 shown in FIG.

이러한 고압 레귤레이터에는 오작동에 의한 과압 생성시 과압을 해소하는 과압 해소 밸브와 내부의 연료를 방출하는 연료 방출 밸브가 적용된다. In such a high pressure regulator, an overpressure relief valve that relieves overpressure when overpressure is generated due to a malfunction and a fuel discharge valve that discharges fuel inside are applied.

여기서, 고압 레귤레이터의 전단부는 가스 저장용기와 고압 연료 라인으로 연결되는 데, 가스 저장용기를 차단시 고압 연료 라인에 고압의 연료가 과다하게 잔존함은 물론 고압 레귤레이터의 내부 고압 씰링부에 고압의 압력이 직접적으로 과다하게 형성된다(도 4 참조). Here, the front end of the high-pressure regulator is connected to the gas storage container and the high-pressure fuel line.When the gas storage container is shut off, the high-pressure fuel remains excessively in the high-pressure fuel line, as well as the high-pressure pressure in the high-pressure sealing part of the high-pressure regulator. Is directly overly formed (see Fig. 4).

즉, 전단부의 압력은 대략 700 bar, 체적은 29cc=㎤ 이며, 후단부의 압력은 16 bar, 체적은 220cc=㎤로, 그리프 압력은 95 bar이다. That is, the pressure at the front end is approximately 700 bar, the volume is 29cc=cm3, the pressure at the rear end is 16 bar, the volume is 220cc=cm3, and the grip pressure is 95 bar.

그로 인해 고압 씰링부의 미세 리크(leak)로 인하여 후단부인 배출 포트 측에 압력 생성과 함께 압력이 상승하게 되고 이는 결국 릴리프 밸브 작동으로 고압 레귤레이터의 외부로 가스가 누출됨으로 인해 차량의 시동이 불가한 단점을 물론 위험한 상황을 유발하는 원인을 제공하였다. As a result, the pressure increases with the pressure generated at the discharge port side at the rear end due to a microleak in the high pressure sealing part, which in turn causes the gas to leak to the outside of the high pressure regulator due to the relief valve operation, making it impossible to start the vehicle. Of course, it provided the cause of the dangerous situation.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 종래에도 레귤레이터의 압력을 조절하기 위한 선행기술이 제안된 바 있다. In order to solve the above problems, a prior art for controlling the pressure of the regulator has been proposed.

먼저, 대한민국 공개특허공보 제10-1998-0002710호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 배기되는 가스에 포함되어 있는 산소 농도의 검출을 통해 연료 압력 레귤레이터의 진공도를 조정하여 실린더 측에 유입되는 연료량을 이론 공연비로 제어하도록 한 연료 압력 레귤레이터의 압력 조정방법과 같은 기술이 제안된 바 있다. First, as published in Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-1998-0002710 (hereinafter referred to as'prior technical literature 1'), the vacuum degree of the fuel pressure regulator is adjusted through detection of the oxygen concentration contained in the exhausted gas. A technique such as a method of adjusting the pressure of a fuel pressure regulator in which the amount of fuel flowing into the cylinder is controlled by the theoretical air-fuel ratio has been proposed.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0898204호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 엘피아이 연료압력 레귤레이터 내부의 오리피스 유로를 전자식으로 가변제어하여 시동시 연료 라인의 압력을 일정하게 유지하기 위한 엘피아이 연료압력 레귤레이터의 가변제어 방법 및 장치와 같은 기술이 제안된 바 있다. In addition, as published in Korean Patent Publication No. 10-0898204 (hereinafter referred to as'prior technical document 2'), the orifice flow path inside the LPI fuel pressure regulator is electronically variably controlled to keep the pressure of the fuel line constant at startup. Techniques such as a variable control method and apparatus of an ELPI fuel pressure regulator have been proposed.

또, 대한민국 등록특허공보 제10-1549480호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 리시버 탱크로부터 대유량 레귤레이터의 내부로 유입되는 압력 값을 기압 감지센서에 의해 감지한 후, 리십 탱크로 향하는 기압이 설정압력에 준하여 낮으면 승압하고, 높으면 감압하여 조절한 다음 리시버 탱크 내의 압력을 현재 압력보다 감압되도록 배출하도록 하는 대유량 레귤레이터용 압력조절장치를 이용한 압력조절방법과 같은 기술도 제안된 바 있다. In addition, as published in Korean Patent Publication No. 10-1549480 (hereinafter referred to as'prior technical literature 3'), after detecting the pressure value flowing into the inside of the large flow regulator from the receiver tank by the air pressure sensor, The same technology as the pressure control method using the pressure control device for a large flow regulator is used to discharge the pressure in the receiver tank so that the pressure in the receiver tank is reduced below the current pressure after adjusting the pressure to the receiver tank so that the pressure in the receiver tank is reduced according to the set pressure. It has been proposed.

대한민국 공개특허공보 제10-1998-0002710호Korean Patent Application Publication No. 10-1998-0002710 대한민국 등록특허공보 제10-0898204호Korean Patent Publication No. 10-0898204 대한민국 등록특허공보 제10-1549480호Korean Registered Patent Publication No. 10-1549480

그러나 선행기술문헌 1 내지 3은 레귤레이터와 연결되는 각 라인의 압력을 제거하기 위한 것으로, 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 내부에서 발생하는 리크를 방지하지 못하는, 즉 레귤레이터 내부 압력을 조절하지 못하는 단점을 가진다. However, prior art documents 1 to 3 are for removing the pressure of each line connected to the regulator, and do not prevent leakage occurring inside due to the pressure difference between the front and rear ends of the regulator, that is, do not adjust the internal pressure of the regulator. It has a drawback that cannot

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 가스 저장용기의 밸브가 차단되어 고압연료 라인 상에 잔류하는 고압가스에 의해 그 고압가스가 유입 또는 배출되는 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 한 고압 레귤레이터의 내부 리크 방지를 위한 압력 제어방법을 제공하는 데 있다. A specific technical solution of the present invention for solving the above-described conventional problems is the front end of the high-pressure regulator in which the high-pressure gas is introduced or discharged by the high-pressure gas remaining on the high-pressure fuel line by blocking the valve of the gas storage container. It is to provide a pressure control method for preventing internal leakage of a high-pressure regulator, which minimizes the occurrence of internal leakage caused by a pressure difference between the upper and lower ends.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 압력을 측정하는 압력센서와 상기 압력센서에 의해 측정되는 압력을 제어하는 제어부를 포함하는 고압 레귤레이터의 전단부에는 고압이 유지되고 상기 고압 레귤레이터의 후단부에는 저압이 유지되는 상태에서, 상기 압력센서가 상기 전단부 압력과 상기 후단부 압력을 측정하는 단계; 상기 제어부가 상기 전단부 압력과 그 전단부 부피의 곱과 상기 후단부 압력과 그 후단부 부피의 곱의 합을 상기 전단부 부피와 상기 후단부 부피의 합으로 나누어 크리프(creep) 압력을 계산하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 크리프 압력과 릴리프 밸브의 설정압력을 비교하여 상기 전단부 부피를 조절하는 단계;를 포함하되, 상기 전단부 부피를 조절하는 단계에서, 상기 크리프 압력이 상기 릴리프 밸브의 설정 압력보다 크면 제어부는 상기 전단부의 부피를 제한하여 상기 전단부의 부피와 후단부의 부피의 비가 작도록 제어한다. A specific technical solution of the present invention for solving the above technical problem is that the high pressure is maintained at the front end of the high pressure regulator including a pressure sensor for measuring pressure and a controller for controlling the pressure measured by the pressure sensor. Measuring, by the pressure sensor, the front end pressure and the rear end pressure while maintaining a low pressure at a rear end of the high pressure regulator; The control unit calculates a creep pressure by dividing the sum of the product of the front end pressure and the front end volume and the product of the rear end pressure and the rear end volume by the sum of the front end volume and the rear end volume. step; And adjusting the front end volume by comparing the creep pressure with the set pressure of the relief valve by the control unit, wherein in the step of adjusting the front end volume, the creep pressure is greater than the set pressure of the relief valve. If it is large, the control unit limits the volume of the front end and controls the ratio of the volume of the front end and the volume of the rear end to be small.

상기 전단부 부피를 조절은 가스 저장용기의 고압연료 라인이 연결되는 상기 고압 레귤레이터의 전단부인 유입 포트 사이에 마련되는 차단밸브에 의해 조절된다. The volume of the front end is controlled by a shut-off valve provided between an inlet port that is a front end of the high pressure regulator to which the high pressure fuel line of the gas storage container is connected.

상기 전단부의 체적과 후단부의 체적은 1:169이다. The volume of the front end and the volume of the rear end are 1:169.

본 발명은 가스 저장용기의 밸브가 차단되어 고압연료 라인 상에 잔류하는 고압가스에 의해 그 고압가스가 유입 또는 배출되는 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 함으로써, 차량의 재시동이 원활하게 이루어질 수 있음은 물론 고압 가수의 누출로 인한 위험한 상황을 방지할 수 있는 조건을 가짐에 따라 고압 레귤레이터 사용에 따른 높은 신뢰성을 확보함은 물론 안전하면서 안정적으로 사용할 수 있는 효과를 가진다. The present invention generates an internal leak caused by a pressure difference between the front and rear ends of the high-pressure regulator in which the high-pressure gas is introduced or discharged by the high-pressure gas remaining on the high-pressure fuel line when the valve of the gas storage container is blocked. By minimizing the system, the vehicle can be restarted smoothly, as well as the conditions that can prevent dangerous situations caused by leakage of high-pressure gasses. It has an effect that can be used stably.

도 1은 본 발명의 압력 제어방법을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명이 고압 레귤레이터에 적용된 상태를 설명하기 위한 개념도,
도 3은 본 발명에 의해 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 체적과 압력 비율을 도시한 표 1,
도 4는 일반적인 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 체적과 압력 비율을 도시한 표 2이다. 1 is a block diagram for explaining the pressure control method of the present invention;
2 is a conceptual diagram illustrating a state in which the present invention is applied to a high pressure regulator,
3 is a table 1 showing the volume and pressure ratio of the front end and the rear end of the high pressure regulator according to the present invention,
4 is a table 2 showing the volume and pressure ratio of the front end and the rear end of a typical high pressure regulator.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and the present invention is not limited or limited by the embodiments.

도 1은 본 발명의 압력 제어방법을 설명하기 위한 블록도이며, 도 2는 본 발명이 고압 레귤레이터에 적용된 상태를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a block diagram illustrating a pressure control method of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a state in which the present invention is applied to a high pressure regulator.

도시된 바와 같이 일반적으로 수소 연료전지 차량에 적용되는 통상적인 고압 레귤레이터(100)는 대략 700 bar의 고압 수소를 취급함에 따라, 안정적인 배출압력과 충분한 내압성, 내부기밀이 매우 중요하다. As shown, since a typical high-pressure regulator 100 generally applied to a hydrogen fuel cell vehicle handles high-pressure hydrogen of approximately 700 bar, stable discharge pressure, sufficient pressure resistance, and internal airtightness are very important.

다시 말해서, 종래 통상적인 고압 레귤레이터(100)의 전단부(110)와 후단부(120)에서의 압력차와 체적은 도 4에 도시한 표에서와 같이 측정된다. In other words, the pressure difference and the volume at the front end 110 and the rear end 120 of the conventional conventional high pressure regulator 100 are measured as in the table shown in FIG. 4.

이러한 고압 레귤레이터에는 오작동에 의한 과압 생성시 과압을 해소하는 과압 해소 밸브와 내부의 연료를 방출하는 연료 방출 밸브가 적용된다. In such a high pressure regulator, an overpressure relief valve that relieves overpressure when overpressure is generated due to a malfunction and a fuel discharge valve that discharges fuel inside are applied.

여기서, 고압 레귤레이터의 전단부는 가스 저장용기와 고압 연료 라인으로 연결되는 데, 가스 저장용기를 차단시 고압 연료 라인에 고압의 연료가 과다하게 잔존함은 물론 고압 레귤레이터의 내부 고압 씰링부에 고압의 압력이 직접적으로 과다하게 형성된다(도 3 참조). Here, the front end of the high-pressure regulator is connected to the gas storage container and the high-pressure fuel line.When the gas storage container is shut off, the high-pressure fuel remains excessively in the high-pressure fuel line, as well as the high-pressure pressure in the high-pressure sealing part of the high-pressure regulator. Is directly overly formed (see Fig. 3).

그로 인해 고압 씰링부의 미세 리크(leak)로 인하여 후단부인 배출 포트 측에 압력 생성과 함께 압력이 상승하게 되고 이는 결국 릴리프 밸브 작동으로 고압 레귤레이터의 외부로 가스가 누출됨으로 인해 차량의 시동이 불가한 단점을 물론 위험한 상황을 유발하는 원인을 제공하였다. As a result, the pressure increases with the pressure generated at the discharge port side at the rear end due to a microleak in the high pressure sealing part, which in turn causes the gas to leak to the outside of the high pressure regulator due to the relief valve operation, making it impossible to start the vehicle. Of course, it provided the cause of the dangerous situation.

본 발명은 가스 저장용기의 밸브가 차단되어 고압연료 라인 상에 잔류하는 고압가스에 의해 그 고압가스가 유입 또는 배출되는 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 하는 데 있다. The present invention generates an internal leak caused by a pressure difference between the front and rear ends of the high-pressure regulator in which the high-pressure gas is introduced or discharged by the high-pressure gas remaining on the high-pressure fuel line when the valve of the gas storage container is blocked. It is to make it possible to minimize it.

본 발명에 따른 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 하는 압력 제어방법은 다음과 같다. A pressure control method for minimizing the occurrence of an internal leak caused by a pressure difference between the front end and the rear end of the high pressure regulator according to the present invention is as follows.

먼저, 압력을 측정하는 통상적인 압력센서(도시하지 않음)와 상기 압력센서에 의해 측정되는 압력을 제어하는 통상적인 제어부(도시하지 않음)를 포함하는 고압 레귤레이터(100)의 전단부(110)에는 가스 저장용기(200)와 연결되는 고압연료 라인(210)과 연결된 상태이므로 고압이 유지되고 상기 고압 레귤레이터(100)의 후단부(120)에는 저압이 유지되는 상태에서, 상기 압력센서가 상기 전단부 압력과 상기 후단부 압력을 측정하는 단계(S1)를 포함한다. First, the front end 110 of the high pressure regulator 100 including a conventional pressure sensor (not shown) for measuring pressure and a conventional control unit (not shown) for controlling the pressure measured by the pressure sensor Since it is connected to the high pressure fuel line 210 connected to the gas storage container 200, the pressure sensor is in a state where the high pressure is maintained and the low pressure is maintained at the rear end 120 of the high pressure regulator 100. And measuring the pressure and the pressure at the rear end (S1).

다시 말해서, 고압 레귤레이터의 전단부인 유입 포트에는 가스 저장용기와 연결되는 고압연료 라인과 연결되어 있는 관계로, 상기 전단부는 대략 700 bar 정동의 고압 상태이며, 체적은 대략 29cc=㎤이다. 반면에, 고압 레귤레이터의 후단은 대략 16 bar 정도의 저압 상태이고, 체적은 대략 220cc=㎤가 유지된다. In other words, since the inlet port, which is the front end of the high pressure regulator, is connected to the high pressure fuel line connected to the gas storage container, the front end is in a high pressure state of approximately 700 bar, and the volume is approximately 29 cc=cm 3. On the other hand, the rear end of the high pressure regulator is in a low pressure state of about 16 bar, and the volume is maintained at about 220 cc = cm 3.

그리고 나서 상기 제어부가 상기 전단부 압력과 그 전단부 부피의 곱과 상기 후단부 압력과 그 후단부 부피의 곱의 합을 상기 전단부 부피와 상기 후단부 부피의 합으로 나누어 크리프(creep) 압력을 계산하는 단계(S2)를 수행한다(도 3 참고). Then, the control unit divides the sum of the product of the front end pressure and the front end volume and the product of the rear end pressure and the rear end volume by the sum of the front end volume and the rear end volume to obtain a creep pressure. The calculation step (S2) is performed (see FIG. 3).

즉, 전단부 압력(700 bar)과 그 전단부 부피(1.3 cc=㎤)의 곱과, 후단부 압력(16 bar)과 그 후단부 부피(220 cc=㎤)의 곱의 합(0.00443)을 상기 전단부 부피와 후단부 부피의 합(0.0002213 cc=㎤)으로 나누어 크리프 압력(20.02 bar)를 계산한다. That is, the sum of the product of the front end pressure (700 bar) and the front end volume (1.3 cc=cm3) and the rear end pressure (16 bar) and the rear end volume (220 cc=cm3) (0.00443) The creep pressure (20.02 bar) is calculated by dividing by the sum of the volume of the front end and the volume of the rear end (0.0002213 cc=cm 3 ).

아울러, 상기 제어부가 상기 크리프 압력과 릴리프 밸브의 설정압력을 비교하여 상기 전단부 부피를 조절하는 단계(S3);를 포함하되, 상기 전단부 부피를 조절하는 단계(S3)에서, 상기 크리프 압력이 상기 릴리프 밸브의 설정 압력보다 크면 제어부는 상기 전단부의 부피를 제한하여 상기 전단부의 부피와 후단부의 부피의 비가 작도록 제어한다. In addition, the control unit comparing the creep pressure and the set pressure of the relief valve to adjust the front end volume (S3); Including, wherein in the step of adjusting the front end volume (S3), the creep pressure is When the pressure is greater than the set pressure of the relief valve, the controller restricts the volume of the front end and controls the ratio of the volume of the front end and the volume of the rear end to be small.

여기서, 상기 전단부 부피를 조절은 가스 저장용기(200)의 고압연료 라인(210)이 연결되는 상기 고압 레귤레이터(100)의 전단부(110)인 유입 포트 사이에 마련되는 통상적인 차단밸브(1)에 의해 조절된다. Here, the front end volume is controlled by a conventional shut-off valve 1 provided between the inlet port, which is the front end 110 of the high pressure regulator 100 to which the high pressure fuel line 210 of the gas storage container 200 is connected. ).

상기에서, 차단밸브(1)는 고압연료 라인(210)에 잔류하는 고압이 고압 레귤레이터(100) 내부로 유입되지 않도록 하는 공지된 어떠한 구조를 적용하여도 무방하다. In the above, the shutoff valve 1 may employ any known structure that prevents the high pressure remaining in the high pressure fuel line 210 from flowing into the high pressure regulator 100.

그에 따라 도 3의 표 1에서와같이 후단부(120)에 발생하는, 즉 크리프 압력은 대략 20.02 bar 정도로, 혹여 감압 씰링부(130) 내부 리크가 발생하더라도 후단의 크리프 압력이 상승분이 릴리프 밸브(140)의 압력보다 적게 되어 외부로 리크 발생을 방지하게 되는 것이다. 이때 상기 전단부의 체적과 후단부의 체적은 비율은 1:169이다. Accordingly, as shown in Table 1 of FIG. 3, the creep pressure generated at the rear end 120, that is, about 20.02 bar, may increase the creep pressure at the rear end even if an internal leak occurs in the decompression sealing unit 130. 140) to prevent leakage to the outside. At this time, the ratio of the volume of the front end and the volume of the rear end is 1:169.

그로 인해 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 함으로써, 차량의 재시동이 원활하게 이루어질 수 있음은 물론 고압 가수의 누출로 인한 위험한 상황을 방지할 수 있는 조건을 가진다. As a result, by minimizing the occurrence of internal leaks caused by the pressure difference between the front and rear ends of the high pressure regulator, the vehicle can be restarted smoothly and dangerous situations due to leakage of the high pressure gas can be prevented. I have the conditions to do it.

이로써, 본 발명은 복잡한 기술적 구성을 가지는 것이 아니라 간단한 기술적 구성에 의하여 고압 레귤레이터의 전단부와 후단부의 압력차에 의해 발생하는 내부 리크(leak) 발생을 극소화할 수 있도록 함으로써, 고압 레귤레이터 사용에 따른 높은 신뢰성을 확보함은 물론 안전하면서 안정적으로 사용할 수 있는 것이다. Accordingly, the present invention does not have a complicated technical configuration, but by a simple technical configuration, it is possible to minimize the occurrence of internal leakage caused by the pressure difference between the front and rear ends of the high-pressure regulator. In addition to securing reliability, it can be used safely and stably.

1 : 차단밸브
100 : 고압 레귤레이터
110 : 전단부 120 : 후단부
130 : 감압 씰링부 140 : 릴리프 밸브
200 : 가스 저장탱크
210 : 고압연결 라인 1: shut-off valve
100: high pressure regulator
110: front end 120: rear end
130: pressure reducing sealing part 140: relief valve
200: gas storage tank
210: high voltage connection line

Claims (3)

압력을 측정하는 압력센서와 상기 압력센서에 의해 측정되는 압력을 제어하는 제어부를 포함하는 고압 레귤레이터의 전단부에는 고압이 유지되고 상기 고압 레귤레이터의 후단부에는 저압이 유지되는 상태에서,
상기 압력센서가 상기 전단부 압력과 상기 후단부 압력을 측정하는 단계;
상기 제어부가 상기 전단부 압력과 그 전단부 부피의 곱과 상기 후단부 압력과 그 후단부 부피의 곱의 합을 상기 전단부 부피와 상기 후단부 부피의 합으로 나누어 크리프(creep) 압력을 계산하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 크리프 압력과 릴리프 밸브의 설정압력을 비교하여 상기 전단부 부피를 조절하는 단계;를 포함하되, 상기 전단부 부피를 조절하는 단계에서, 상기 크리프 압력이 상기 릴리프 밸브의 설정 압력보다 크면 제어부는 상기 전단부의 부피를 제한하여 상기 전단부의 부피와 후단부의 부피의 비가 작도록 제어하되,
상기 전단부 부피의 조절은 가스 저장용기의 고압연료 라인이 연결되는 상기 고압 레귤레이터의 전단부인 유입 포트 사이에 마련되는 차단밸브에 의해 조절되는 고압 레귤레이터의 내부 리크 방지를 위한 압력 제어방법. In a state in which a high pressure is maintained at a front end of a high pressure regulator including a pressure sensor for measuring pressure and a control unit for controlling the pressure measured by the pressure sensor and a low pressure is maintained at the rear end of the high pressure regulator,
Measuring, by the pressure sensor, the front end pressure and the rear end pressure;
The control unit calculates a creep pressure by dividing the sum of the product of the front end pressure and the front end volume and the product of the rear end pressure and the rear end volume by the sum of the front end volume and the rear end volume. step; And
Comprising, by the control unit, comparing the creep pressure and the set pressure of the relief valve to adjust the volume of the front end; In the step of adjusting the volume of the front end, when the creep pressure is greater than the set pressure of the relief valve The control unit restricts the volume of the front end and controls the ratio of the volume of the front end and the volume of the rear end to be small,
The pressure control method for preventing internal leakage of the high pressure regulator is controlled by a shutoff valve provided between an inlet port that is a front end of the high pressure regulator to which the high pressure fuel line of the gas storage container is connected. 삭제delete 제1항에 있어,
상기 전단부의 체적과 후단부의 체적은 1:169인 고압 레귤레이터의 내부 리크 방지를 위한 압력 제어방법.
In claim 1,
The pressure control method for preventing internal leakage of the high-pressure regulator in which the volume of the front end and the volume of the rear end are 1:169.
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