KR102328718B1

KR102328718B1 - 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크

Info

Publication number: KR102328718B1
Application number: KR1020200182222A
Authority: KR
Inventors: 임종현
Original assignee: 주식회사 헥사
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-11-22

Abstract

본 발명은 액체수소 저장탱크와 아답터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크에 관한 것이다. 이를 위해, 액체수소(10)를 저장탱크(400)에 주입하기 위한 아답터에 있어서, 액체수소를 주입하기 위하여 상기 아답터(300) 내부에 길이 방향으로 구비되는 주입관(312); 내부에 상기 주입관(312)을 포함하고, 주입관(312)과 소정 간격을 유지하여 진공배기 유동로(360)를 형성하는 아답터 케이스(370); 아답터 케이스(370)상에 구비되고, 상기 진공배기 유동로(360)와 연통되는 진공배기포트(350); 액화수소 저장탱크(400)의 주입헤드(490)에 연결되어 액체수소(10)를 주입하거나 연결해제되는 퀵커넥터(380); 및 퀵커넥터(380)의 연결시 눌려지면서 상기 액체수소(10)를 주입하고, 연결해제시 액체수소(10)를 차단하는 개폐수단;을 포함하는 퀵커넥팅 방식의 아답터; 및 퀵커넥팅 방식의 아답터(300)가 연결될 수 있는 액체수소 저장탱크로써, 저장공간(410)까지 연장되는 탱크주입관(412)을 갖는 주입헤드(490); 주입헤드(490)의 단부로부터 돌출되는 중공의 포트(465); 포트(465) 내부에 축선 방향으로 배치되어 왕복이동이 가능한 피스톤밸브(450); 및 포트(465)와 피스톤밸브(450) 사이에 위치하는 피스톤스프링(452);을 포함하는 액체수소 저장탱크가 제공된다.

Description

액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크{Quick-connecting adaptor for injection of liquid hydrogen and compatible liquid hydrogen storage tank}

본 발명은 액체수소 저장탱크와 아답터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 화석 연료의 과다한 사용으로 인한 대기오염과 지구 온난화의 문제를 해결하기 위한 방안으로 최근 국내외에서는 탄화수소계가 아닌 연료를 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 문제 해결을 위해 제안된 여러 가지 방법 중에서 가장 효율적이며 대표적인 방법이 바로 수소 에너지의 사용이다.

수소 에너지는 탄화수소계 에너지와 달리, 연소시 이산화탄소의 배출없이 오로지 물만 발생시키고 물로부터 다시 수소를 얻을 수 있으므로 재생 가능한 에너지원으로 분류할 수 있다.

수소를 에너지원으로 사용하기 위해서는 이송의 간편성과 저장의 용이성이 보장되어야 하는데, 이를 위해서는 고밀도화를 통해 수소의 부피를 축소시키는 것이 필요하다. 공지된 수소의 부피를 축소시켜 저장하는 방법 중 에너지 저장 밀도가 가장 큰 것은 수소를 액화시켜 액체수소(Liquid H₂, LH2) 형태로 저장하는 방법이다.

최근에는 극저온 냉동기를 이용한 소형 수소 액화장치에 관한 연구가 수행되고 있는 바, 극저온 냉동기의 효율 증대로 기체 수소를 수소 액화 온도인 20K 이하로 보다 용이하게 냉각하는 것이 가능하게 되었다.

한편, 연료전지는 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시킨다. 연료를 소모시키며 전력을 생산하기 때문에 일회용 전지나 충전식 전지와 달리 연료만 공급되면 계속해서 사용할 수 있고, 연료를 연소시키는 것이 아니어서 반응 후 열과 물만 배출하기 때문에 환경 친화적이어서 차세대 동력원으로 각광받고 있다.

따라서 액체수소 저장탱크에 액체수소를 충진하였다가, 필요한 곳(예 : 연료전지, 드론, 수소 모빌리티 등)에 주입하는 방식이 사용되고 있다. 도 1은 종래의 액체수소 저장탱크(200)와 아답터(100)의 결합상태를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1 중 아답터(100)와 주입헤드(190) 주변의 부분 확대 단면도이다.

종래의 액체수소 저장탱크(100)는 상면(110)에 설치된 주입헤드(190)에 대해 아답터(100)가 수직으로 끼워지고, 액체수소(10)가 주입되는 방식이다. 그리고, 액체수소(10)의 주입시 필연적으로 발생하는 기화수소는 주입헤드(190)의 측면에 구비된 수소주입구(170)를 통해 별도로 배출되었다. 그리고, 액체수소(10)의 주입이 완료되면, 별도의 현장으로 이동하여 연료전지나 다양한 스소 모빌리티와 같이 수소 연료가 필요한 장비에 대해 수소주입구(170)를 통해 수소가스를 공급하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 액체수소 저장탱크(100)는 다음과 같은 문제점과 불편함이 있었다. 액체수소(10)를 주입하기 위해서는 반드시 헤드플러그(250)를 제거하고, 아답터(150)를 연결해야만 했다. 그런데 헤드플러그(250)가 제거된 상태에서는 저장공간(210)이 대기중에 노출되는 상태이므로 외부로부터 불순물(먼지, 입자, 가스, 수분 등)이 유입될 수 있었다.

또한, 아답터의 체결은 나사를 이용한 결합이나 끼워맞춤 결합을 사용하였기 때문에 아답터의 연결과 연결해제가 불편하고 신속하지 못했다. 그리고, 연결과 연결해제를 위해서는 별도의 공구가 필요하기도 하였다.

또한, 액체수소의 충진이 완료되면 헤드플러그(250)로 다시 주입헤드(190)를 단단히 막아서 이물질의 유입을 막고, 기화수소의 누출을 방지해야만 했다.

이와 같은 불편함을 해소하고자 퀵커넥터를 응용하고자 하는 시도가 있었다. 그러나, 종래의 퀵커넥터는 단순한 배관의 연결과 연결해제만이 가능했기 때문에 액체수소의 주입시 필연적으로 발생하는 기화수소의 배출을 처리할 수 없었다.

또한, 연결해제시 외부로부터의 이물질 침입을 방지하고, 단열효과와 극저온 성능도 뛰어나야 하기 때문에 해결해야할 기술적 장벽이 높았다.

1. 대한민국 특허등록 제 10-1462679 호(신속 커넥터), 2. 대한민국 특허등록 제 10-1059660 호(탱크로부터의 액체공출용 커넥터).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 액체수소의 주입을 위한 아답터를 쉽게 연결하거나 연결해제할 수 있는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 아답터의 연결해제시 이물질의 침투를 방지하고, 액체수소의 주입시 발생하는 기화수소를 별도의 연료전지 수소주입구(470)를 통해 배출할 수 있는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 액체수소(10)를 저장탱크(400)에 주입하기 위한 아답터에 있어서, 액체수소를 주입하기 위하여 아답터(300) 내부에 길이 방향으로 구비되는 주입관(312); 내부에 상기 주입관(312)을 포함하고, 주입관(312)과 소정 간격을 유지하여 진공배기 유동로(360)를 형성하는 아답터 케이스(370); 아답터 케이스(370)상에 구비되고, 진공배기 유동로(360)와 연통되는 진공배기포트(350); 액화수소 저장탱크(400)의 주입헤드(490)에 연결되어 액체수소(10)를 주입하거나 연결해제되는 퀵커넥터(380); 및 퀵커넥터(380)의 연결시 눌려지면서 액체수소(10)를 주입하고, 연결해제시 액체수소(10)를 차단하는 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터가 제공된다.

또한, 퀵커넥터(380)는 밀봉을 위한 오링(381)을 더 포함한다.

또한, 개폐수단은, 주입관(312) 내부에 축선 방향으로 배치되어 왕복이동이 가능한 아답터밸브(383); 및 아답터밸브(383)를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가하는 아답터 스프링(384);을 포함할 수 있다.

또한, 아답터밸브(383)의 하단 직경은 주입관(312)의 단면을 커버하기 충분한 크기를 가지며, 퀵커넥터(380)의 연결시 아답터밸브(383)의 하단이 눌려질 수 있다.

또한, 퀵커넥터(380)에는 후크걸림부(386)가 형성되어 퀵커넥터(380)의 연결상태를 유지할 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 또 다른 실시예로써, 전술한 퀵커넥팅 방식의 아답터(300)가 연결될 수 있는 액체수소 저장탱크로써, 저장공간(410)까지 연장되는 탱크주입관(412)을 갖는 주입헤드(490); 주입헤드(490)의 단부로부터 돌출되는 중공의 포트(465); 포트(465) 내부에 축선 방향으로 배치되어 왕복이동이 가능한 피스톤밸브(450); 및 포트(465)와 피스톤밸브(450) 사이에 위치하는 피스톤스프링(452);을 포함하여 피스톤밸브(450)가 눌려짐으로써 액체수소(10)가 주입되는 것을 특징으로 하는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터와 호환되는 액체수소 저장탱크에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 주입헤드(490)에는 퀵커넥터(380)의 오링(381)이 삽입되어 밀착될 수 있는 오링홈(464)이 더 형성된다.

또한, 주입헤드(490)의 둘레에는 퀵커넥터(380)의 후크걸림부(386)에 대응하여 형상 맞춤될 수 있는 후크(456)가 더 구비된다.

또한, 주입헤드(490)에는 탱크주입관(412)과 연통하여 기화수소를 배출하거나 연료전지에 수소를 공급하기 위한 연료전지 수소주입구(470)가 더 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 액체수소의 주입을 위한 아답터를 쉽게 연결하거나 연결해제할 수 있다. 이로 인해, 별도의 공구나 전문기술없이 아답터를 연결하여 액체수소의 재충전이 가능하다.

그리고, 아답터의 연결시 액체수소만을 주입할 수 있고, 아답터의 연결해제시 자동적으로 밀봉됨으로써 외부로부터 이물질의 침투를 방지할 수 있다. 따라서, 액체수소 저장탱크의 내부는 이물질없는 수소만이 수용될 수 있다.

또한, 액체수소의 주입시 발생하는 기화수소를 별도의 연료전지 수소주입구(470)를 통해 배출할 수 있다. 따라서, 액체수소의 주입과 기화수소의 배출을 동시에 진행할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 액체수소 저장탱크(200)와 아답터(100)의 결합상태를 나타내는 정면도,
도 2는 도 1 중 아답터(100)와 주입헤드(190) 주변의 부분 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터(300) 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크(400)의 결합상태를 나타내는 정면도,
도 4는 도 3에 도시된 아답터(300)가 체결되기 전의 상태를 나타내는 부분 단면도,
도 5는 도 3에 도시된 아답터(300)가 주입헤드(490)에 체결된 후의 상태를 나타내는 부분 단면도,
도 6은 도 5중 주입헤드(490)의 부분 확대 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

실시예의 구성

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터(300) 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크(400)의 결합상태를 나타내는 정면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 액체수소 저장탱크(400)는 수평으로 놓여지는 원통형상이며, 내부에 진공단열공간(420)과 탱크내면(440)을 갖는 이중구조이다. 액체수소 저장탱크(400)는 휴대와 이동이 편리하도록 3 ~ 10 리터 용량일 수 있고, 대량의 액체수소를 보관하기 위한 대용량(100리터 이상)의 탱크일 수도 있다. 이러한 액체수소 저장탱크(400)의 상면 또는 측면에는 주입헤드(490)가 설치된다. 주입헤드(490)에는 아답터(300)가 착탈 가능하고, 아답터(300)를 통해 액체수소(10)가 주입된다. 기화수소(20)는 연료전지 수소주입구(470)를 통해 측면에서 배출된다.

도 4는 도 3에 도시된 아답터(300)가 체결되기 전의 상태를 나타내는 부분 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 아답터(300)가 주입헤드(490)에 체결된 후의 상태를 나타내는 부분 단면도이며, 도 6은 도 5중 주입헤드(490)의 부분 확대 단면도이다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 아답터케이스(370)의 내부 중 주입관(312)가 동심 축선상에 배치되고, 단열을 위한 진공배기유동로(360)를 형성한다.

아답터케이스(370)에 구비된 진공배기포트(350)를 통해 진공배기유동로(360) 내부를 고진공 상태로 유지할 수 있다.

아답터밸브(383)는 주입관(312) 내부에서 상하로 이동 가능하도록 설치되며, 하단은 상대적으로 큰 직경을 가져서 주입관(312)을 폐쇄할 수 있다. 주입헤드(490)에 연결시 아답터밸브(383)의 하단이 눌려지면서 주입관(312)이 개방된다.

아답터 스프링(384)은 아답터밸브(383)의 둘레에 구비되는 코일 스프링이고, 아답터밸브(383)가 주입관(312)을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 작용한다. 따라서, 연결해제시 주입관(312)은 아답터밸브(383)에 의해 폐쇄상태를 유지한다.

퀵커넥터(380)는 아답터케이스(370)의 하단에 구비되며, 주입헤드(490)의 단부가 삽입될 수 있는 크기를 갖는다. 퀵커넥터(380)의 내부에는 밀봉을 위한 오링(381)이 구비되고, 퀵커넥터(380)의 내측에는 후크걸림부(386)가 형성되어 있다. 이러한 퀵커넥터(380)는 스위블 커넥터(Swivel connector)가 될 수 있다.

액체수소 저장탱크(400)의 상면에는 주입헤드(490)가 설치된다. 탱크주입관(412)은 주입헤드(490)의 내부로부터 저장공간(410)까지 연장된다.

저장공간(410) 상에서 탱크주입관(412)의 둘레는 기화수소 유입구(414)를 형성하여 기화수소가 배출될 수 있도록 한다.

피스톤밸브(450)는 주입헤드(490) 내에서 수직으로 이동 가능하도록 설치되고, 피스톤밸브(450)의 둘레에는 피스톤스프링(452)이 위치한다. 피스톤밸브(450)의 하단은 상대적으로 직경이 커서 포트(465)를 커버할 수 있다. 피스톤스프링(452)은 피스톤밸브(450)가 닫힘상태를 유지하도록 탄성력을 작용한다.

주입구(467)는 피스톤밸브(450)의 상단 둘레에서 수직으로 관통 형성되어 액체수소(10)가 수직으로 유동될 수 있는 통로 역할을 한다.

주입헤드(490)의 상면에는 포트(465)가 돌출 형성되고, 포트(465)의 내부에 피스톤 스프링(452)와 피스톤밸브(450)가 위치한다. 포트(465)의 둘레에는 연결시 오링(381)이 삽입되어 밀봉상태를 유지하도록 하는 환형의 오링홈(464)이 함몰 형성되어 있다.

오링홈(464)의 측면에는 후크(456)가 구비되어 아답터의 후크걸림부(386)와 형상 맞춤되면서 체결상태를 유지할 수 있도록 한다.

안전밸브(460)는 주입헤드(490)로부터 분지되어 구비되어 내부 압력이 설정 압력을 초과하는 경우 자동적으로 수소가 누출되도록 한다. 또한, 안전밸브(460)는 일정한 압력을 유지하도록 하는 레귤레이터가 될 수 있다.

연료전지 수소주입구(470)는 주입헤드(490)의 기화수소 유입구(414)와 연통된다. 연료전지 수소주입구(470)는 액체수소 주입시 기화수소의 배출 기능을 하고, 연료전지 또는 수소 모빌리티와 같이 수소를 필요로 하는 외부기기에 수소가스를 공급해주는 기능을 한다.

실시예의 동작

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 먼저, 도 5와 같이, 아답터(300)를 주입헤드(490)에 체결한다. 이때, 오링(381)은 오링홈(464)에 삽입되면서 밀착되어 밀봉상태를 유지한다. 그리고, 후크(456)는 후크걸림부(386)에 걸리면서 연결상태를 유지한다. 또한, 피스톤밸브(450)의 상단과 아답터밸브(383)의 하단이 접촉하면서 아답터스프링(384)이 압축되고, 피스톤 스프링(452)이 압축된다. 이로 인해 주입관(312), 탱크주입관(412) 및 저장공간(410)은 연통하게 된다.

주입관(312)을 통해 공급되는 액체수소(10)는 주입관(312), 아답터스프링(384), 아답터밸브(383)를 지나 주입구(467), 피스톤스프링(452) 및 피스톤밸브(450)를 지난 후, 탱크주입관(412)을 지나 저장공간(410)으로 들어간다.

이때 저장공간(410) 내부에서 발생하는 기화수소는 기화수소유입구(414)를 통해 탱크주입관(412)의 외부 둘레를 따라 상승한 뒤, 주입헤드(490)에서 연료전지 수소주입구(470)를 통해 외부로 배출된다.

퀵커넥터(380)를 살짝 돌리거나 잡아 당겨서 후크(456)의 연결을 해제하면 아답터(300)와 주입헤드(490)가 연결해제되면서 분리된다. 이때, 피스톤스프링(452)과 아답터스프링(384)의 복원력에 의해 아답터(300)와 액체수소 저장탱크(400)는 자동으로 밀폐된다.

액체수소(10)의 주입이 완료되면, 액체수소 저장탱크(400)를 현장으로 이동하고, 연료전지나 드론 등에게 수소가스(Gas H₂, GH2)를 공급한다. 수소가스는 연료전지 수소주입구(470)를 통해 공급되며, 공급을 제어하기 위해 별도의 밸브를 더 구비할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 액체수소,
20 : 기화수소,
100 : 아답터,
120 : 진공배기포트,
130 : 실링부,
140 : 아답터 케이스,
150 : 주입관,
160 : 안전밸브,
170 : 수소주입구,
190 : 주입헤드,
200 : 액체수소 저장탱크,
210 : 저장공간,
220 : 진공단열공간,
230 : 탱크외면,
240 : 탱크내면,
250 : 헤드플러그,
280 : 탱크주입구,
300 : 아답터,
312 : 주입관,
350 : 진공배기포트,
360 : 진공배기유동로,
370 : 아답터케이스,
380 : 퀵커넥터,
381 : 오링,
383 : 아답터밸브,
384 : 아답터 스프링,
386 : 후크걸림부,
400 액체수소 저장탱크,
410 : 저장공간,
412 : 탱크주입관,
414 : 기화수소 유입구,
420 : 진공단열공간,
430 : 탱크외면,
440 : 탱크내면,
450 : 피스톤밸브,
452 : 피스톤 스프링,
456 : 후크,
460 : 안전밸브,
464 : 오링홈,
465 : 포트,
467 : 주입구,
470 : 연료전지 수소주입구,
490 : 주입헤드.

Claims

액체수소(10)를 저장탱크(400)에 주입하기 위한 아답터에 있어서,
상기 액체수소를 주입하기 위하여 상기 아답터(300) 내부에 길이 방향으로 구비되는 주입관(312);
내부에 상기 주입관(312)을 동심 축선상에 포함하고, 상기 주입관(312)과 소정 간격을 유지하여 진공배기 유동로(360)를 형성하는 아답터 케이스(370);
상기 아답터 케이스(370)상에 구비되고, 상기 진공배기 유동로(360)와 연통되는 진공배기포트(350);
상기 아답터 케이스(370)의 하단에 구비되고, 액화수소 저장탱크(400)의 주입헤드(490)가 삽입되어 상기 액체수소(10)를 주입하거나 연결해제되는 퀵커넥터(380);
상기 퀵커넥터(380)에 구비되고, 밀봉을 위한 오링(381);
상기 주입관(312) 내부에 축선 방향으로 배치되어 왕복이동이 가능한 아답터밸브(383); 및
상기 아답터밸브(383)를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가하는 아답터 스프링(384);을 포함하고,
상기 아답터밸브(383)의 상단 직경은 상기 주입관(312)의 단면을 커버하기 충분한 크기를 가지며,
상기 퀵커넥터(380)의 연결시 상기 아답터밸브(383)의 하단이 눌려지면서 상기 액체수소(10)를 주입하고, 연결해제시 상기 액체수소(10)를 차단하며,
상기 퀵커넥터(380)의 내측에는 후크걸림부(386)가 형성되어 상기 퀵커넥터(380)의 연결상태를 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터.
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제 1 항에 의한 퀵커넥팅 방식의 아답터(300)가 연결될 수 있는 액체수소 저장탱크로써,
저장공간(410)까지 연장되는 탱크주입관(412)을 갖는 주입헤드(490);
상기 주입헤드(490)의 단부로부터 돌출되는 중공의 포트(465);
상기 포트(465) 내부에 축선 방향으로 배치되어 왕복이동이 가능한 피스톤밸브(450);
상기 주입헤드(490)에 형성되고, 퀵커넥터(380)의 오링(381)이 삽입되어 밀착될 수 있는 환형의 오링홈(464);
상기 포트(465)와 상기 피스톤밸브(450) 사이에 위치하는 피스톤스프링(452);
상기 주입헤드(490)의 둘레에 구비되고, 퀵커넥터(380)의 후크걸림부(386)에 대응하여 형상 맞춤될 수 있는 후크(456); 및
상기 주입헤드(490)에 형성되고, 상기 탱크주입관(412)과 연통하여 기화수소를 배출하거나 연료전지에 수소를 공급하기 위한 연료전지 수소주입구(470);를 포함하여,
상기 피스톤밸브(450)가 눌려짐으로써 액체수소(10)가 주입되는 것을 특징으로 하는 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터와 호환되는 액체수소 저장탱크.
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