KR102582397B1 - One Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank - Google Patents

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KR102582397B1
KR102582397B1 KR1020230043441A KR20230043441A KR102582397B1 KR 102582397 B1 KR102582397 B1 KR 102582397B1 KR 1020230043441 A KR1020230043441 A KR 1020230043441A KR 20230043441 A KR20230043441 A KR 20230043441A KR 102582397 B1 KR102582397 B1 KR 102582397B1
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김승창
강정환
이동원
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조광아이엘아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 수소 연료전지 등에 사용되는 수소를 저장용기(10)로 이송하여 저장하거나 저장용기(10)에서 외부 수소라인의 사용부로 공급할 때 수소의 흐름을 제어하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 수소 저장용기(10)에 장착되는 밸브 바디(100); 제1 유로(310) 상에 저장용기(10) 방향으로 순차적으로 설치된 제1 수동밸브(110), 솔레노이드 밸브(130) 및 과류 차단밸브(140); 제2 유로(330) 상에 설치된 압력해제밸브(170); 상기 저장용기(10) 내의 온도를 측정하는 온도센서(190); 및 온도감응형 안전밸브(160);를 포함하고, 상기 제2 유로(330)는 상기 제1 유로(320)에 연결되어 있어, 차량 사고 또는 화재 등의 비상 상황으로 인해 밸브 어셈블리 주변 환경의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우, 신속하게 온도감응형 안전밸브(160)를 작동하여 수소 저장용기(10) 내의 수소를 배출하여 큰 사고를 예방할 수 있고, 압력 해제 시, 수동으로 압력해제밸브(170)를 개방하여 수소 저장용기(10) 내부의 수소를 제1 포트(101)를 통해 신속하고 안전하게 회수할 수 있다.The present invention is a one-way valve assembly for a hydrogen storage container that controls the flow of hydrogen when transferring and storing hydrogen used in a hydrogen fuel cell, etc. to the storage container (10) or supplying it from the storage container (10) to the use part of the external hydrogen line. Related to this, a valve body 100 mounted on a hydrogen storage container 10; A first manual valve 110, a solenoid valve 130, and an overflow blocking valve 140 sequentially installed on the first flow path 310 in the direction of the storage container 10; A pressure release valve 170 installed on the second flow path 330; A temperature sensor 190 that measures the temperature within the storage container 10; and a temperature-sensitive safety valve 160, wherein the second flow path 330 is connected to the first flow path 320, and the temperature of the environment around the valve assembly is increased due to an emergency situation such as a vehicle accident or fire. If it rises above the set value, a major accident can be prevented by quickly operating the temperature-sensitive safety valve (160) to discharge the hydrogen in the hydrogen storage container (10). When the pressure is released, the pressure release valve (160) is manually operated. By opening 170, the hydrogen inside the hydrogen storage container 10 can be quickly and safely recovered through the first port 101.

Figure R1020230043441
Figure R1020230043441

Description

수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리{One Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank}One Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank}

본 발명은 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수소 연료전지 등에 사용되는 고압의 수소가스를 저장용기로 이송하여 저장하거나 저장용기에 저장된 수소를 외부의 사용부로 공급할 때 수소의 흐름을 제어하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to a one-way valve assembly for a hydrogen storage container. More specifically, the present invention relates to a one-way valve assembly for a hydrogen storage container, and more specifically, to transport and store high-pressure hydrogen gas used in a hydrogen fuel cell, etc. It relates to a one-way valve assembly for a hydrogen storage vessel that controls the flow of.

최근 들어 환경오염 문제 등을 해결하기 위하여 내연기관차량을 대체할 수 있는 연료전지 차량에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Recently, research on fuel cell vehicles that can replace internal combustion engine vehicles has been actively conducted to solve environmental pollution problems.

그 중에서 수소와 산소의 반응으로 생성된 전기에너지에 의해 모터가 구동하여 주행하는 수소 연료전지 차량에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.Among them, much research is being conducted on hydrogen fuel cell vehicles whose motors are driven by electrical energy generated from the reaction of hydrogen and oxygen.

수소 연료전지 차량에서 연료인 수소는 약 700 bar의 고압으로 저장용기에 저장되고, 약 16 bar의 압력으로 감압하여 연료전지 모듈로 공급된다.In hydrogen fuel cell vehicles, hydrogen, which is the fuel, is stored in a storage container at a high pressure of approximately 700 bar, and is supplied to the fuel cell module after being depressurized to a pressure of approximately 16 bar.

상기 수소 저장용기에는 수소 저장용기로 수소를 저장할 때와 연료전지 모듈로 공급할 때 이송되는 수소의 흐름을 제어하는 밸브 어셈블리가 설치되어 있다. The hydrogen storage container is equipped with a valve assembly that controls the flow of hydrogen transferred when storing hydrogen in the hydrogen storage container and supplying it to the fuel cell module.

수소 연료전지 차량을 효율적으로 안전하게 운행하기 위해서는 상기 수소 저장용기에 설치된 밸브 어셈블리에서의 정밀하고 안전한 제어가 필수적이다. In order to operate a hydrogen fuel cell vehicle efficiently and safely, precise and safe control of the valve assembly installed in the hydrogen storage container is essential.

따라서, 밸브 어셈블리에 관한 연구도 많이 진행되어 왔는데, 그 중의 한 예로 공개특허공보 제10-2018-0066305호에 나타난 수소 저장용기용 밸브(이하, ‘종래기술’이라 함)가 있다. Accordingly, much research has been conducted on valve assemblies, one example of which is a valve for a hydrogen storage vessel shown in Patent Publication No. 10-2018-0066305 (hereinafter referred to as ‘prior art’).

종래기술의 밸브는, 수소 저장용기에 장착되는 밸브 바디(10)와, 상기 밸브 바디(10)에 장착되어 수동으로 수소가스가 통과하는 유로를 개폐하는 제1 수동밸브(12)와, 상기 밸브 바디(10)에 장착되어 전기적인 신호에 따라 유로를 자동으로 개폐하는 솔레노이드 밸브(14)와, 수소 저장용기 내부의 수소가스가 비정상적으로 과다하게 유출되는 것을 방지하는 과류차단밸브(40)와, 차량 사고 등으로 화재 발생시 온도에 의해 수소 저장용기 내의 압력이 상승하면 수소가스를 외부로 방출해주는 압력해제장치(42)와, 상기 밸브 바디(10)에 장착되어 수소가스가 출입하는 아웃렛 파이프(16)와, 상기 수소 저장용기에 삽입되어 배치되고 밸브 바디(10)에 장착되어 수소 저장용기 내부로 수소가스를 충전할 때 수소가스가 통과하는 충전 파이프(18)와, 상기 수소 저장용기에 삽입되어 배치되고 밸브 바디(10)에 장착되어 수소 저장용기에 저장된 수소가스를 사용할 때 수소가스가 통과하는 사용 파이프(20)를 포함하고 있다. The valve of the prior art includes a valve body 10 mounted on a hydrogen storage container, a first manual valve 12 mounted on the valve body 10 to manually open and close a passage through which hydrogen gas passes, and the valve. A solenoid valve (14) mounted on the body (10) that automatically opens and closes the flow path according to an electrical signal, and an overflow blocking valve (40) that prevents excessive and abnormal outflow of hydrogen gas inside the hydrogen storage container, A pressure release device (42) that releases hydrogen gas to the outside when the pressure in the hydrogen storage container increases due to temperature in the event of a fire due to a vehicle accident, etc., and an outlet pipe (16) mounted on the valve body (10) through which hydrogen gas enters and exits. ) and a charging pipe 18 that is inserted into and placed in the hydrogen storage container and mounted on the valve body 10 through which hydrogen gas passes when charging hydrogen gas into the hydrogen storage container, and is inserted into the hydrogen storage container It is disposed and mounted on the valve body 10 and includes a use pipe 20 through which hydrogen gas passes when using the hydrogen gas stored in the hydrogen storage container.

상기 종래기술의 밸브는 상기 솔레노이드 밸브(14)가 수소가스 충전 시 수소가스가 통과하지 않도록 하여 수소가스 충전압에 의한 솔레노이드 밸브(14)가 손상되는 것을 방지하는 효과는 있으나, 실제 충전압에 의한 솔레노이드 밸브(14)의 손상은 크지 않고, 사용 파이프(20)를 통해 외부로 이송되는 수소가스가 과다하게 배출될 때 솔레노이드 밸브(14)가 손상될 수 있는 문제가 있는데 종래기술에서는 이에 대해서는 고려하고 있지 않다. The valve of the prior art has the effect of preventing damage to the solenoid valve 14 due to the hydrogen gas charging pressure by preventing hydrogen gas from passing through the solenoid valve 14 when hydrogen gas is charged. Damage to the solenoid valve 14 is not significant, but there is a problem that the solenoid valve 14 may be damaged when excessive hydrogen gas transported to the outside through the use pipe 20 is discharged. In the prior art, this is taken into consideration. There is not.

또한, 종래기술의 압력해제장치(42)는 수소 저장용기 내부의 압력이 과다할 때 수소가스를 배출할 수는 있지만, 밸브의 구조상 수소가스를 배출하여 압력을 해제하는데 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다. In addition, the pressure release device 42 of the prior art can discharge hydrogen gas when the pressure inside the hydrogen storage container is excessive, but due to the structure of the valve, there is a problem that it takes a long time to release the pressure by discharging hydrogen gas. there is.

또한, 종래기술은 압력해제장치(42)가 수소가스를 외부로 배출하도록 구성되어 있어 점검 등을 위해 수소 저장용기 내부의 압력을 해제할 때 수소를 회수하기 어려울 뿐 아니라, 저장용기 내의 수소가스 양에 따라 외부 공기와의 접촉으로 인한 폭발 또는 화재 위험성도 높은 문제점이 있다. In addition, in the prior art, the pressure release device 42 is configured to discharge hydrogen gas to the outside, so not only is it difficult to recover hydrogen when releasing the pressure inside the hydrogen storage container for inspection, etc., but also the amount of hydrogen gas in the storage container Accordingly, there is a high risk of explosion or fire due to contact with external air.

공개특허공보 제10-2018-0066305호(2018 06. 19. 공개)Public Patent Publication No. 10-2018-0066305 (published on June 19, 2018)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 사고 등으로 수소 저장용기 내부의 온도가 상승하고 내부 압력이 높아질 경우 신속하게 외부로 수소를 방출하여 수소 저장용기 내부의 압력이 안전한 압력이 되도록 하고, 이상 여부를 점검하기 위해 수소 용기 내부의 압력을 해제할 때에는 신속하고 안전하게 저장용기 내부의 수소를 배출하고 배출한 수소는 회수할 수 있도록 구성된 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to quickly release hydrogen to the outside when the temperature inside the hydrogen storage container increases and the internal pressure increases due to an accident, etc. to ensure that the pressure inside the hydrogen storage container is a safe pressure and to check for abnormalities. When releasing the pressure inside the hydrogen container for inspection, a one-way valve assembly for a hydrogen storage container is provided that can quickly and safely discharge the hydrogen inside the storage container and recover the discharged hydrogen.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리는, 수소 저장용기(10)에 장착되며, 수소가 이송되는 제1 내지 제5 포트(101, 102, 104, 105, 106)를 밸브 바디(100); 상기 제1 포트(101)와 상기 제2 포트(102) 사이에 연결되어, 상기 제1 포트(101)를 통해 유입되는 수소를 상기 저장용기(10)의 내부로 이송하는 제1 유로(310); 상기 제3 포트(104)와 상기 제1 유로(310) 사이에 연결되어, 상기 제1 포트(101)를 통해 저장용기(10) 내부의 수소를 외부로 배출하는 제2 유로(330); 상기 제4 포트(105)와 상기 제2 유로(330) 사이에 연결되어, 상기 제4 포트(105)를 통해 저장용기(10) 내부의 수소를 외부로 배출하는 제3 유로(340); 상기 제1 유로(310) 상에 상기 저장용기(10) 방향으로 순차적으로 설치된 솔레노이드 밸브(130) 및 과류차단밸브(140); 상기 제2 유로(330) 상에 설치된 압력해제밸브(170); 상기 제5 포트(106)에 연결되어 상기 수소 저장용기(10) 내의 온도를 측정하는 온도센서(190); 및 상기 제3 유로(340) 상에 설치되어 주변 환경의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 수소 저장용기(10) 내의 수소를 배출하도록 설치된 온도감응형 안전밸브(160);를 포함하고, 상기 과류차단밸브(140)는 상기 저장용기(10) 방향으로 이송되는 수소의 과류는 차단하지 않고 상기 저장용기(10)로부터 유출되는 수소의 과류를 차단할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리.In order to achieve the above object, the one-way valve assembly for a hydrogen storage container of the present invention is mounted on a hydrogen storage container (10) and has first to fifth ports (101, 102, 104, 105, 106) through which hydrogen is transferred. ) valve body (100); A first flow path 310 connected between the first port 101 and the second port 102 and transporting hydrogen flowing in through the first port 101 into the interior of the storage container 10. ; A second flow path 330 connected between the third port 104 and the first flow path 310 to discharge the hydrogen inside the storage container 10 to the outside through the first port 101; A third flow path 340 connected between the fourth port 105 and the second flow path 330 and discharging the hydrogen inside the storage container 10 to the outside through the fourth port 105; A solenoid valve 130 and an overflow blocking valve 140 sequentially installed on the first flow path 310 in the direction of the storage container 10; A pressure release valve 170 installed on the second flow path 330; A temperature sensor 190 connected to the fifth port 106 to measure the temperature within the hydrogen storage container 10; And a temperature-sensitive safety valve 160 installed on the third flow path 340 to discharge hydrogen in the hydrogen storage container 10 when the temperature of the surrounding environment rises above the set value. The overflow blocking valve 140 is configured to block the overflow of hydrogen flowing out of the storage container 10 without blocking the overflow of hydrogen being transported in the direction of the storage container 10. For one way valve assembly.

또한, 상기 압력해제밸브(170)는 수동으로 작동할 수 있는 밸브로 구성되어 있고, 상기 제2 유로(330)는 신속하게 압력을 해제할 수 있도록 그 단면적이 상기 제1 유로(310)의 단면적의 0.7배 이상으로 형성되어 있다. In addition, the pressure release valve 170 is composed of a manually operated valve, and the second flow path 330 has a cross-sectional area equal to that of the first flow path 310 to quickly release the pressure. It is formed at more than 0.7 times of .

또한, 상기 제2 포트(102)를 통해 수소가 이송될 때에는 상기 제1 수동밸브(110)는 개방되어 있고, 상기 압력해제밸브(170)는 폐쇄되어 있다. Additionally, when hydrogen is transferred through the second port 102, the first manual valve 110 is open and the pressure release valve 170 is closed.

또한, 상기 제2 유로(330)는 상기 제1 포트(101)와 상기 제1 수동밸브(110) 사이에서 상기 제1 유로(320)와 연결되어 있고, 상기 제 3포트(104)를 통해 저장용기(10) 내의 수소를 배출할 때에는 상기 압력해제밸브(170)는 개방하고, 상기 제1 수동밸브(110)는 폐쇄하도록 구성되어 있다. In addition, the second flow path 330 is connected to the first flow path 320 between the first port 101 and the first manual valve 110, and stores storage through the third port 104. When discharging hydrogen in the container 10, the pressure release valve 170 is opened and the first manual valve 110 is closed.

또한, 상기 제3 유로(340)는 상기 제3 포트(104)와 상기 압력해제밸브(170) 사이에서 상기 제2 유로(330)와 연결되어 있다. Additionally, the third flow path 340 is connected to the second flow path 330 between the third port 104 and the pressure release valve 170.

또한, 상기 제1 유로(310)의 상기 제1 포트(101)와 상기 제1 수동밸브(110) 사이에 제1 필터(181)가 추가로 구비되어 있고, 상기 제1 유로(310)의 상기 과류차단밸브(140)와 상기 수소 저장용기(10) 사이에 제2 필터(182)가 추가로 구비되어 있다. In addition, a first filter 181 is additionally provided between the first port 101 of the first flow path 310 and the first passive valve 110, and the first filter 181 is provided between the first port 101 of the first flow path 310 and the first passive valve 110. A second filter 182 is additionally provided between the overflow blocking valve 140 and the hydrogen storage container 10.

또한, 상기 제5 포트(106)는 상기 솔레노이드 밸브(130)의 커넥터(200)와 연결되는 통로(390)가 형성되어 있고, 상기 온도센서(190)의 케이블(191)은 상기 통로(390)를 통해 상기 솔레노이드 밸브(130)의 커넥터(200)에 연결되도록 구성되어 있다. In addition, the fifth port 106 is formed with a passage 390 connected to the connector 200 of the solenoid valve 130, and the cable 191 of the temperature sensor 190 is connected to the passage 390. It is configured to be connected to the connector 200 of the solenoid valve 130 through.

본 발명의 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리는, 저장용기(10)와 솔레노이드 밸브(130) 사이에 과류차단밸브(140)를 설치하여, 저장용기(10) 내부의 수소가 과다하게 배출되는 것을 방지함으로서, 솔레노이드 밸브(130)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The one-way valve assembly for a hydrogen storage container of the present invention installs an overflow blocking valve 140 between the storage container 10 and the solenoid valve 130 to prevent excessive discharge of hydrogen inside the storage container 10. By preventing this, the solenoid valve 130 can be prevented from being damaged.

또한, 본 발명은 다른 밸브를 거치지 않고 수소 저장용기(10)에서 제3 포트(105)를 통해 바로 외부로 배출될 수 있도록 구성된 온도감응형 안전밸브(160)가 설치되어 있어, 차량 사고 또는 화재 등과 같은 비상 상황이 발생하여 밸브 어셈블리 주변 환경의 온도가 설정값 이상으로 상승하더라도 상기 온도감응형 안전밸브(160)의 작동을 통해 신속하게 수소 저장용기(10) 내부의 압력을 낮추어 비정상적인 상황에 효과적으로 대처할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention is equipped with a temperature-sensitive safety valve 160 configured to allow hydrogen to be discharged directly to the outside through the third port 105 from the storage container 10 without going through another valve, thereby preventing a vehicle accident or fire. Even if an emergency situation such as such occurs and the temperature of the environment around the valve assembly rises above the set value, the pressure inside the hydrogen storage container 10 is quickly lowered through the operation of the temperature-sensitive safety valve 160, effectively responding to abnormal situations. There are advantages to dealing with it.

또한, 본 발명의 압력해제밸브(170)는 제2 유로(330) 상에 구비되어 있고, 상기 제2 유로(330)는 상기 제1 유로(310)와 연결되어 있어, 신속하게 저장용기(10) 내부의 압력을 해제할 수 있고, 배출되는 수소가스를 안전하게 회수할 수 있는 장점이 있다. In addition, the pressure release valve 170 of the present invention is provided on the second flow path 330, and the second flow path 330 is connected to the first flow path 310, so that the storage container 10 can be quickly stored. ) It has the advantage of being able to release the internal pressure and safely recover the discharged hydrogen gas.

또한, 본 발명의 압력해제밸브(170)는 수동 밸브로 형성하고 밸브를 개방할 경우 배출되는 수소가 상기 제2 유로(330)를 통과하도록 구성함으로써, 제2 유로(330)의 단면적을 크게 구성하여, 예를 들면, 제1 유로(310) 단면적의 70% 이상 또는 동일하게 하여, 보다 신속하게 수소 저장용기(10) 내부의 압력을 해제할 수 있는 장점이 있다. In addition, the pressure release valve 170 of the present invention is formed as a manual valve and is configured to allow hydrogen discharged when the valve is opened to pass through the second flow path 330, so that the cross-sectional area of the second flow path 330 is large. Thus, for example, there is an advantage in that the pressure inside the hydrogen storage container 10 can be released more quickly by making it equal to or greater than 70% of the cross-sectional area of the first flow path 310.

또한, 본 발명의 제2 유로(330)는 상기 제1 유로(310)에 연결될 때, 제1 포트(101)와 제1 수동밸브(110) 사이에 연결되도록 구성되어 있어, 압력 해제를 위해 제1 수동밸브(110)는 폐쇄하고, 상기 압력해제밸브(170)는 개방하는 단순한 작업을 통해, 상기 수소 저장용기(10)로부터 이송되는 수소가스가 보다 신속하게 제1 포트(101)를 통해 배출 및 회수할 수 있도록 구성되어 있는 장점이 있다. In addition, the second flow path 330 of the present invention is configured to be connected between the first port 101 and the first manual valve 110 when connected to the first flow path 310, so as to release the pressure. 1 Through the simple operation of closing the manual valve 110 and opening the pressure release valve 170, the hydrogen gas transferred from the hydrogen storage container 10 is discharged more quickly through the first port 101. It has the advantage of being structured so that it can be recovered.

도 1. 종래기술의 수소 저장용기용 밸브의 충전 작동도.
도 2. 본 발명의 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리의 수소 저장 작동도.
도 3. 본 발명의 밸브 어셈블리의 수소 사용 작동도.
도 4. 본 발명의 밸브 어셈블리의 온도감응형 안전밸브 작동도.
도 5. 본 발명의 밸브 어셈블리의 압력해제 작동도.Figure 1. Charging operation diagram of a valve for a hydrogen storage container of the prior art.
Figure 2. Hydrogen storage operation diagram of the one-way valve assembly for hydrogen storage container of the present invention.
Figure 3. Hydrogen use operation diagram of the valve assembly of the present invention.
Figure 4. Operation diagram of the temperature-sensitive safety valve of the valve assembly of the present invention.
Figure 5. Pressure relief operation diagram of the valve assembly of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

도 2는 본 발명의 수소 저장용기용 밸브 어셈블리의 수소 저장 작동도이다. Figure 2 is a hydrogen storage operation diagram of the valve assembly for a hydrogen storage container of the present invention.

본 발명의 수소 저장용기용 밸브 어셈블리는, 수소 저장용기(10)에 장착되며, 제1 내지 제5 포트(101, 102, 104, 105, 106)가 형성되어 있는 밸브 바디(100), 제1 내지 제3 유로(310, 330, 340), 제1 수동밸브(110), 제1, 2 체크밸브(120, 150), 솔레노이드 밸브(130), 과류차단밸브(140), 온도감응형 안전밸브(160), 압력해제밸브(170), 및 온도센서(190)를 포함한다. The valve assembly for a hydrogen storage container of the present invention is mounted on a hydrogen storage container 10 and includes a valve body 100 in which first to fifth ports 101, 102, 104, 105, and 106 are formed, a first to third flow path (310, 330, 340), first manual valve (110), first and second check valves (120, 150), solenoid valve (130), overflow blocking valve (140), temperature sensitive safety valve (160), pressure release valve 170, and temperature sensor 190.

밸브 바디(10)의 제1 포트(101)는 외부 수소라인과 연결되어 수소가스가 출입하는 포트이다. The first port 101 of the valve body 10 is connected to an external hydrogen line and is a port through which hydrogen gas enters and exits.

여기서, 외부 수소라인은 상기 수소 저장용기(10)로 수소를 공급하는 라인과 상기 수소 저장용기(10)에 저장된 수소를 사용하는 사용부 라인을 포함하는 구성이다. Here, the external hydrogen line includes a line that supplies hydrogen to the hydrogen storage container (10) and a line that uses the hydrogen stored in the hydrogen storage container (10).

상기 밸브 바디(10)의 제2, 3 및 5 포트(102, 104, 106)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 수소 저장용기(10)와 연결되는 포트이다. The second, third, and fifth ports 102, 104, and 106 of the valve body 10 are ports connected to the hydrogen storage container 10, as shown in FIG. 2.

상기 제2 포트(102)는 유입되는 수소를 상기 저장용기(10)의 내부에 저장할 수 있도록 이송하고, 상기 저장용기(10) 내부에 저장된 수소를 사용부에 공급하기 위해 이송하는 포트로서, 상기 제1 포트(101)와 제2 포트(102)는 상기 제1 유로(310)를 매개로 연결되어 있다.The second port 102 is a port that transfers the incoming hydrogen to be stored inside the storage container 10 and supplies the hydrogen stored inside the storage container 10 to the user. The first port 101 and the second port 102 are connected via the first flow path 310.

이러한 구성을 통해 외부 수소라인으로부터 상기 제1 포트(101)를 통해 유입된 수소는 상기 제1 유로(310)를 거쳐 상기 제2 포트(102)를 통해 상기 수소 저장용기(10)의 내부로 이송되어 저장될 뿐 아니라, 반대로 저장용기(10) 내부의 수소는 제2 포트(102)를 통해 상기 제1 유로(310)를 거쳐 상기 제1 포트(101)를 통해 외부 수소라인의 사용부로 공급될 수도 있다.Through this configuration, hydrogen flowing in from the external hydrogen line through the first port 101 is transferred to the inside of the hydrogen storage container 10 through the first flow path 310 and the second port 102. Not only is it stored and stored, but on the contrary, the hydrogen inside the storage container 10 is supplied to the use part of the external hydrogen line through the first port 101 through the first flow path 310 through the second port 102. It may be possible.

상기 제1 유로(310) 상에는 도 2에 도시된 바와 같이 수소 저장용기(10) 방향으로 순차적으로 설치된 제1 수동밸브(110)와 솔레노이드 밸브(130) 및 과류차단밸브(140)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 2, a first manual valve 110, a solenoid valve 130, and an overflow blocking valve 140 are installed on the first flow path 310, which are sequentially installed in the direction of the hydrogen storage container 10. .

상기 제1 수동밸브(110)는 상기 제2 포트(102)를 통해 수소를 저장용기(10)에 저장하거나 상기 저장용기(10)로부터 수소를 상기 외부 수소라인의 사용부에 공급하기 위해 이송할 때 개방되어 있다. The first passive valve 110 stores hydrogen in the storage container 10 through the second port 102 or transfers hydrogen from the storage container 10 to the user part of the external hydrogen line. When it is open.

즉, 상기 제1 수동밸브(110)는 수소가 저장용기(10)로 이송되어 저장될 때와 저장용기(10) 내부의 수소를 외부 수소라인의 사용부로 공급할 때 개방된 상태를 유지하며 사용자가 별도의 작동 또는 제어를 할 필요가 없도록 구성되어 있다.That is, the first manual valve 110 remains open when hydrogen is transferred to and stored in the storage container 10 and when the hydrogen inside the storage container 10 is supplied to the use part of the external hydrogen line and the user It is designed so that there is no need for separate operation or control.

상기 제1 유로(310)는 수소 저장용기(10)로 빠른 시간 내에 수소를 저장할 수 있도록 설계에 맞게 그 단면적의 크기를 크게 형성할 수 있다. The first flow path 310 can have a large cross-sectional area according to the design so that it can store hydrogen in a short time as a hydrogen storage container 10.

본 발명의 후술하는 다른 유로들은 상기 제1 유로(310)와 동일하거나 작게 형성할 수 있다.Other flow paths described later in the present invention may be formed the same as or smaller than the first flow path 310.

상기 솔레노이드 밸브(130)는 상기 제2 유로(320) 상에 설치되어 상기 저장용기(10)로부터 배출되는 수소의 유량을 조절할 수 있도록 구성되어 있다. The solenoid valve 130 is installed on the second flow path 320 and is configured to control the flow rate of hydrogen discharged from the storage container 10.

상기 솔레노이드 밸브(130)의 케이블은 커넥터(200)와 연결되어 있고, 그 신호는 제어부(미도시)와 송수신할 수 있도록 구성되어 있다.The cable of the solenoid valve 130 is connected to the connector 200, and the signal is configured to be transmitted and received with a control unit (not shown).

상기 과류차단밸브(140)는 수소가 저장용기(10)로 유입될 때에는 수소의 흐름을 방해하지 않고 상기 수소 저장용기(10)로부터 제1 유로(310)로 배출되는 수소가 비정상적으로 과다하게 유출될 때에는 이를 차단하여 상기 저장용기(10)로부터 수소가 과다하게 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다. The overflow blocking valve 140 does not impede the flow of hydrogen when it flows into the storage container 10, but prevents abnormally excessive hydrogen discharged from the hydrogen storage container 10 to the first flow path 310. When this occurs, it serves to prevent excessive leakage of hydrogen from the storage container 10 by blocking it.

과다한 수소 유출은 상기 솔레노이드 밸브(130)에서 제어하고자 하는 유량보다 많이 유출되는 경우 또는 상기 솔레노이드 밸브(130)에 손상을 줄 수 있는 압력을 발생하는 경우를 나타낸다. Excessive hydrogen leakage refers to a case where hydrogen flows out more than the flow rate to be controlled by the solenoid valve 130 or a pressure that may damage the solenoid valve 130 is generated.

이러한 구성을 통해 외부 수소라인으로부터 상기 제1 포트(101)를 통해 유입된 수소는 상기 제1 유로(310)의 솔레노이드 밸브(130) 및 과류차단밸브(140)를 거쳐 상기 제2 포트(102)를 통해 상기 수소 저장용기(10)의 내부로 이송되어 저장된다. Through this configuration, hydrogen flowing in from the external hydrogen line through the first port 101 passes through the solenoid valve 130 and the overflow cut-off valve 140 of the first flow path 310 to the second port 102. It is transported and stored inside the hydrogen storage container 10.

반대로, 상기 저장용기(10)의 내의 수소를 상기 제1 유로(310)를 통해 배출할 때에는, 과류차단밸브(140) 및 솔레노이드 밸브(130)를 순차적으로 거쳐 제1 포트(101)를 통해 외부 수소 라인의 사용부로 공급된다. Conversely, when discharging the hydrogen in the storage container 10 through the first flow path 310, it sequentially passes through the overflow blocking valve 140 and the solenoid valve 130 to the outside through the first port 101. It is supplied to the user part of the hydrogen line.

이 때, 과다한 수소 유출이 발생한다면 상기 과류차단밸브(140)에서 수소 이송을 차단하게 된다. 따라서, 상기 과류차단밸브(140)를 통해 상기 솔레노이드 밸브(130)로 이송되는 수소는 과다한 유출이 발생하지 않는 상태이므로, 솔레노이드 밸브(130)의 손상을 방지하면서 수소를 제1 포트(101)로 안전하고 원활하게 이송할 수 있다.At this time, if excessive hydrogen leakage occurs, the overflow blocking valve 140 blocks hydrogen transfer. Therefore, since the hydrogen transferred to the solenoid valve 130 through the overflow blocking valve 140 does not leak excessively, the hydrogen is transferred to the first port 101 while preventing damage to the solenoid valve 130. It can be transported safely and smoothly.

상기 제1 유로(320)에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 포트(101)와 상기 제1 수동밸브(110) 사이에 제1 필터(181)가 추가로 설치되어 있을 수 있다. As shown in FIG. 2 , a first filter 181 may be additionally installed in the first flow path 320 between the first port 101 and the first passive valve 110.

상기 제1 필터(181)는 수소를 저장용기(10)에 저장하는 과정 또는/및 저장용기(10)의 수소를 사용부에 공급하는 과정에서 수소에 포함된 수분 등의 이물질을 제거하는 역할을 할 수 있다. The first filter 181 serves to remove foreign substances such as moisture contained in hydrogen during the process of storing hydrogen in the storage container 10 or/and supplying hydrogen from the storage container 10 to the user. can do.

또한, 상기 제1 유로(320)에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 저장용기(10)와 상기 과류차단밸브(140) 사이에 제2 필터(182)가 추가로 설치되어 있을 수 있다. In addition, a second filter 182 may be additionally installed in the first flow path 320 between the storage container 10 and the overflow blocking valve 140, as shown in FIG. 2.

상기 제2 필터(182)도 상기 제1 유로(310) 상에서 상기 수소 저장용기(10)로 유입되거나 상기 수소 저장용기(10)로부터 배출되는 수소에 포함된 수분 등의 이물질을 제거하는 역할을 한다. The second filter 182 also serves to remove foreign substances such as moisture contained in hydrogen flowing into the hydrogen storage container 10 or discharged from the hydrogen storage container 10 on the first flow path 310. .

상기 제3 포트(104)는 저장용기(10) 내의 수소를 비상 상황에서 긴급하게 배출하거나 시스템 점검 등을 위해 저장용기(10) 내의 수소를 배출하는 포트로서, 상기 제3 포트(104)는 상기 제1 유로(310)와 제2 유로(320)를 매개로 연결되어 있다. The third port 104 is a port for discharging the hydrogen in the storage container 10 in an emergency situation or for system inspection, etc. The first flow path 310 and the second flow path 320 are connected to each other.

상기 제2 유로(320) 상에는 상기 안전해제밸브(170)가 설치되어 있다. The safety release valve 170 is installed on the second flow path 320.

도 1에 도시된 종래기술은 압력해제장치(42)에 형성된 좁은 통로를 통해 수소를 외부로 방출하도록 구성되어 있어, 구조적으로 신속하게 압력을 해제할 수 없는 문제점이 있다. The prior art shown in FIG. 1 is configured to release hydrogen to the outside through a narrow passage formed in the pressure relief device 42, so there is a structural problem in that the pressure cannot be released quickly.

반면, 본 발명의 상기 압력해제밸브(170)는 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 수동으로 작동하는 밸브로 구성되어 있고, 상기 압력해제밸브(170)가 설치된 상기 제2 유로(330)가 상기 제1 유로(310)와 연결되도록 구성되어 있다. On the other hand, the pressure release valve 170 of the present invention is composed of a manually operated valve to solve the problems of the prior art, and the second flow path 330 on which the pressure release valve 170 is installed is the second flow path 330. It is configured to be connected to 1 flow path (310).

이처럼 상기 압력해제밸브(170)를 수동 밸브로 형성하고 제1 유로(310)와 연결되도록 구성함으로서, 상기 압력해제밸브(170)를 개방할 경우 저장용기(10) 내부의 수소는 상기 제2 유로(330)를 통해 제1 유로(310)로 이송되어 상기 제1 포트(101)로 배출되므로, 큰 유로를 통해 보다 신속하게 수소를 배출하여 저장용기(10)의 압력을 신속하게 해제할 수 있다. In this way, the pressure release valve 170 is formed as a manual valve and is configured to be connected to the first flow path 310, so that when the pressure release valve 170 is opened, the hydrogen inside the storage container 10 flows into the second flow path. Since it is transferred to the first flow path 310 through 330 and discharged to the first port 101, the pressure in the storage container 10 can be quickly released by discharging hydrogen more quickly through the large flow path. .

특히, 제2 유로(330)의 단면적을 크게 할 경우, 예를 들면, 제1 유로(310) 단면적의 70% 이상 또는 제1 유로(310)의 단면적과 동일하게 구성할 경우, 보다 더 신속하게 수소 저장용기(10) 내부의 압력을 해제할 수 있다. In particular, when the cross-sectional area of the second flow path 330 is increased, for example, when the cross-sectional area of the second flow path 330 is increased by more than 70% of the cross-sectional area of the first flow path 310 or configured to be the same as the cross-sectional area of the first flow path 310, the cross-sectional area of the second flow path 330 is increased more quickly. The pressure inside the hydrogen storage container 10 can be released.

상기 제5 포트(106)에는 상기 수소 저장용기(10) 내의 온도를 측정하는 온도센서(190)가 설치되어 있다. A temperature sensor 190 is installed in the fifth port 106 to measure the temperature within the hydrogen storage container 10.

상기 온도센서(190)는 수소 저장용기(10) 내부의 온도를 감지하여 그 신호를 제어부(미도시)로 인가한다. The temperature sensor 190 detects the temperature inside the hydrogen storage container 10 and applies the signal to a control unit (not shown).

상기 제5 포트(106)에는 상기 솔레노이드 밸브(130)의 커넥터(200)와 연결되는 통로(390)가 형성되어 있고, 상기 온도센서(190)의 케이블(191)은 상기 통로(390)를 통해 상기 솔레노이드 밸브(130)의 커넥터(200)에 연결되도록 구성할 수 있다. A passage 390 connected to the connector 200 of the solenoid valve 130 is formed in the fifth port 106, and the cable 191 of the temperature sensor 190 passes through the passage 390. It can be configured to be connected to the connector 200 of the solenoid valve 130.

이처럼, 온도센서(190)와 솔레노이드 밸브(130)의 케이블을 하나의 커넥터(200)에 연결함으로서 밸브 어셈블리의 구조를 보다 더 단순화 할 수 있다. In this way, the structure of the valve assembly can be further simplified by connecting the cables of the temperature sensor 190 and the solenoid valve 130 to one connector 200.

상기 온도 센서(190)는 고압으로 수소를 충전할 때 발생하는 열을 모니터링 할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 통상적인 수소 가스 충전 과정을 살펴보면, 충전 시 -40℃정도의 온도로 예냉된 수소 가스를 압력차에 의해 차량의 수소 저장용기(10)로 공급하고 동압(同壓)이 형성된 이후에는 압축기(미도시)를 이용해서 고압으로 압축하며 저장하는 구조로 되어 있다. 이처럼 수소 가스가 압축될 때 약 +85℃ 정도의 열이 발생하는데 상기 온도센서(190)를 통해 수소 가스 충전 시 발생하는 열을 모니터링 할 수 있다. The temperature sensor 190 is preferably configured to monitor the heat generated when charging hydrogen at high pressure. Looking at the typical hydrogen gas charging process, when charging, hydrogen gas pre-cooled to a temperature of about -40°C is supplied to the vehicle's hydrogen storage container 10 by a pressure difference, and after the same pressure is formed, the compressor (not shown) It is structured to compress and store at high pressure. When hydrogen gas is compressed like this, heat of about +85°C is generated, and the heat generated when hydrogen gas is charged can be monitored through the temperature sensor 190.

저장용기(10)의 내부 온도 상승은, 저장용기(10)의 내부 압력을 상승시켜 위험한 상황을 초래할 수 있으므로, 상기 온도 센서(190)로 모니터링하면서 충전 시 상기 저장용기(10)의 온도(압력과 비례)가 설정값 이상으로 상승하게 되면 해당 데이터를 통신으로 수신한 충전설비(Dispenser)에서 충전을 차단한다. An increase in the internal temperature of the storage container 10 may cause a dangerous situation by increasing the internal pressure of the storage container 10, so when charging while monitoring with the temperature sensor 190, the temperature (pressure) of the storage container 10 If the proportional value rises above the set value, charging is blocked at the charging facility (Dispenser) that received the data through communication.

상기 제4 포트(105)는 이와 같은 비상 상황에서 수소 저장용기(10) 내부의 수소를 외부로 배출하는 포트로서, 상기 제4 포트(105)는 상기 제2 유로(330)와 제3 유로(340)를 매개로 연결되어 있다. The fourth port 105 is a port that discharges the hydrogen inside the hydrogen storage container 10 to the outside in such an emergency situation. The fourth port 105 is connected to the second flow path 330 and the third flow path ( 340).

상기 제3 유로(340) 상에는 상기 온도감응형 안전밸브(160)가 설치되어 있다. 상기 온도감응형 안전밸브(160)는 주변 환경의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 작동하여 저장용기(10) 내의 수소를 신속하게 배출하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. The temperature-sensitive safety valve 160 is installed on the third flow path 340. The temperature-sensitive safety valve 160 is preferably installed to operate when the temperature of the surrounding environment rises above the set value and quickly discharge the hydrogen in the storage container 10.

즉, 상기 온도감응형 안전밸브(160)는 폐쇄된 상태로 구성되어 있다가, 차량 사고 또는 화재 등과 같은 비상 상황에 의해 상기 수소 저장용기(10) 및 밸브 어셈블리 주변 환경의 온도가 설정 온도, 예를 들면, 110℃를 초과하는 상황이 발생하면, 압력을 지지하고 있던 부품이 열에 의해 용융되거나 파괴되면서 개방 상태가 되어 상기 저장용기(10)의 압력을 해압할 수 있도록 구성되어 있다. That is, the temperature-sensitive safety valve 160 is configured in a closed state, and then, due to an emergency situation such as a vehicle accident or fire, the temperature of the environment around the hydrogen storage container 10 and the valve assembly changes to the set temperature, e.g. For example, when a situation exceeding 110°C occurs, the parts supporting the pressure are melted or destroyed by heat and are opened, thereby releasing the pressure of the storage container 10.

또한, 제3 유로(340)는 상기 제2 유로(330)의 안전해제밸브(170)와 제3 포트(104) 사이에 연결되도록 구성하여, 상기 안전해제밸브(170)의 개방하는 별도의 작업 없이 상기 온도감응형 안전밸브(160)의 작동만으로 저장용기(10) 내의 수소가 배출될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. In addition, the third flow path 340 is configured to be connected between the safety release valve 170 and the third port 104 of the second flow path 330, so that a separate operation of opening the safety release valve 170 is performed. It is desirable to configure the hydrogen in the storage container 10 to be discharged only by operating the temperature-sensitive safety valve 160.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 수소 저장용기용 밸브 어셈블리의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.The operation process of the valve assembly for a hydrogen storage container of the present invention configured in this way is as follows.

먼저, 수소 저장용기(100)에 수소를 저장할 때에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 포트(101)로 유입된 수소는 제1 유로(310)를 따라 이송된다. 상기 제1 수동밸브(110)는 개방된 상태이므로 개방한 상기 솔레노이드 밸브(130)와 과류차단밸브(140)를 통해 상기 수소 저장용기(10) 내로 이송되어 저장된다. First, when storing hydrogen in the hydrogen storage container 100, as shown in FIG. 2, hydrogen flowing into the first port 101 is transported along the first flow path 310. Since the first manual valve 110 is in an open state, the hydrogen is transferred into the hydrogen storage container 10 and stored through the opened solenoid valve 130 and the overflow cut-off valve 140.

이 때, 과류차단밸브(140)는 수소가 저장용기(10)로 이송되는 방향에 대해서는 작용을 하지 않고, 제1 유로(310)는 그 단면적이 크게 형성되어 빠른 시간 내에 신속하게 수소를 상기 저장용기(10)에 저장할 수 있다.At this time, the overflow blocking valve 140 does not act on the direction in which hydrogen is transferred to the storage container 10, and the first flow path 310 has a large cross-sectional area to quickly store the hydrogen. It can be stored in container 10.

다음으로, 수소 저장용기(10)에 저장된 수소를 사용부로 공급할 때에는 도 3에 도시된 바와 같이, 수소 저장용기(10)에 저장된 수소가 제2 포트(102)를 통해 배출된다. Next, when supplying the hydrogen stored in the hydrogen storage container 10 to the user unit, the hydrogen stored in the hydrogen storage container 10 is discharged through the second port 102, as shown in FIG. 3 .

이 때, 제3 포트(104)를 통해서는 상기 안전해제밸브(170)가 폐쇄되어 있어 수소가 배출될 수 없으며, 상기 제2 포트(102)를 통해서는 상기 과류차단밸브(180)와 개방한 상기 솔레노이드 밸브(130)를 순차적으로 거쳐 쉽게 저장용기(10) 내부의 수소를 배출할 수 있다. At this time, hydrogen cannot be discharged through the third port 104 because the safety release valve 170 is closed, and the overflow blocking valve 180 and the open The hydrogen inside the storage container 10 can be easily discharged through the solenoid valve 130 sequentially.

상기 저장용기(10) 내의 수소는 제2 포트(102)를 통해서 상기 과류차단밸브(180)에서 과다하지 않은 양의 수소가 이송되며 상기 솔레노이드 밸브(130)로 유입되고, 제1 수동밸브(110) 및 제1 포트(101)를 순차적으로 통과하여 사용부로 공급된다. A non-excessive amount of hydrogen in the storage container 10 is transferred from the overflow blocking valve 180 through the second port 102 and flows into the solenoid valve 130, and the first manual valve 110 ) and sequentially passes through the first port 101 and is supplied to the user unit.

다음으로, 온도감응형 안전밸브(160)가 작동할 때에는 도 4에 도시된 바와 같이, 저장용기(10) 내부의 수소는 다른 밸브를 거치지 않고 제3 포트(104)와 제3 유로(340)를 거쳐 온도감응형 안전밸브(160)를 통해 신속하게 외부로 배출된다.Next, when the temperature-sensitive safety valve 160 operates, as shown in FIG. 4, hydrogen inside the storage container 10 flows through the third port 104 and the third flow path 340 without passing through another valve. It is quickly discharged to the outside through the temperature-sensitive safety valve 160.

온도감응형 안전밸브(160)는 사고 또는 화재 등의 비상 상황의 의해 밸브 어셈블리 주변 환경의 온도가 설정된 온도 이상이 되는 경우 자동으로 작동하고, 다른 밸브 등을 거치지 않고 길이가 짧은 제3 유로(340)를 통해 신속하게 수소를 배출하므로, 비상 상황에서도 신속하게 수소 저장용기(10) 내부의 압력을 낮추어 비상 상황을 효과적으로 안전하게 대처할 수 있다. The temperature-sensitive safety valve 160 automatically operates when the temperature of the environment around the valve assembly exceeds a set temperature due to an emergency situation such as an accident or fire, and creates a short third flow path (340) without going through other valves. Since hydrogen is quickly discharged through ), even in an emergency situation, the pressure inside the hydrogen storage container 10 can be quickly lowered to effectively and safely respond to the emergency situation.

이 때, 과류차단밸브(180)로 유입되는 수소가 과다하면 과류차단밸브(180)에서 차단을 하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 솔레노이드 밸브(130)를 통해서 동시에 배출할 수 있도록 제어할 수도 있다. At this time, if the hydrogen flowing into the overflow blocking valve 180 is excessive, it is blocked by the overflow blocking valve 180. Otherwise, the hydrogen can be controlled to be discharged simultaneously through the solenoid valve 130.

다음으로 상기 수소 저장용기(10)의 압력을 해제할 때에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 수동밸브(110)를 폐쇄하고 상기 압력해제밸브(170)를 개방하여, 수소 저장용기(10) 내의 수소가 다른 밸브를 거치지 않고 제2 유로(330)를 통해 제1 포트(101)를 통해 신속하게 배출할 수 있다. Next, when releasing the pressure of the hydrogen storage container 10, the first manual valve 110 is closed and the pressure release valve 170 is opened, as shown in FIG. 5, so that the hydrogen storage container 10 The hydrogen inside can be quickly discharged through the first port 101 through the second flow path 330 without passing through another valve.

또한, 상기 제1 포트(101)를 통해 수소 저장용기(10) 내부의 수소가 배출되므로, 배출되는 수소를 외부 수소라인에서 쉽게 회수할 수 있으므로, 수소 연료의 낭비를 막을 수 있을 뿐 아니라, 가연성 수소의 폭발이나 화재 등을 예방하고 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the hydrogen inside the hydrogen storage container 10 is discharged through the first port 101, the discharged hydrogen can be easily recovered from an external hydrogen line, thereby preventing waste of hydrogen fuel and reducing flammability. It has the advantage of preventing hydrogen explosions or fires and allowing it to be used safely.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 수소 저장용기 100: 밸브 바디
101: 제1 포트 102: 제2 포트 104: 제3 포트
105: 제4 포트 106: 제5 포트 110: 제1 수동밸브
130: 솔레노이드 밸브 140: 과류차단밸브
160: 온도감응형 안전밸브 170: 압력해제밸브
181, 182: 제1, 2 필터 190: 온도센서
191: 케이블 200: 커넥터
310: 제1 유로 330: 제2 유로
340: 제3 유로 390: 통로10: Hydrogen storage container 100: Valve body
101: first port 102: second port 104: third port
105: 4th port 106: 5th port 110: 1st manual valve
130: Solenoid valve 140: Overflow blocking valve
160: Temperature-sensitive safety valve 170: Pressure release valve
181, 182: 1st, 2nd filter 190: temperature sensor
191: cable 200: connector
310: 1st Euro 330: 2nd Euro
340: Third Euro 390: Passage

Claims (7)

수소 저장용기(10)에 장착되며, 수소가 이송되는 제1 내지 제5 포트(101, 102, 104, 105, 106)가 형성되어 있는 밸브 바디(100);
상기 제1 포트(101)와 상기 제2 포트(102) 사이에 연결되어, 상기 제1 포트(101)를 통해 유입되는 수소를 상기 수소 저장용기(10)의 내부로 이송하는 제1 유로(310);
상기 제3 포트(104)와 상기 제1 유로(310) 사이에 연결되어, 상기 제1 포트(101)를 통해 상기 수소 저장용기(10) 내부의 수소를 외부로 배출하는 제2 유로(330);
상기 제4 포트(105)와 상기 제2 유로(330) 사이에 연결되어, 상기 제4 포트(105)를 통해 상기 수소 저장용기(10) 내부의 수소를 외부로 배출하는 제3 유로(340);
상기 제1 유로(310) 상에 상기 수소 저장용기(10) 방향으로 순차적으로 설치된 제1 수동밸브(110), 솔레노이드 밸브(130) 및 과류차단밸브(140);
상기 제2 유로(330) 상에 설치된 압력해제밸브(170);
상기 제5 포트(106)에 연결되어 상기 수소 저장용기(10) 내의 온도를 측정하는 온도센서(190); 및
상기 제3 유로(340) 상에 설치되어 주변 환경의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 수소 저장용기(10) 내의 수소를 배출하도록 설치된 온도감응형 안전밸브(160);를 포함하고
상기 과류차단밸브(140)는 상기 수소 저장용기(10) 방향으로 이송되는 수소의 과류는 차단하지 않고, 상기 수소 저장용기(10)로부터 유출되는 수소의 과류를 차단할 수 있도록 구성되어 있되,
상기 압력해제밸브(170)는 수동으로 작동할 수 있는 밸브로 구성되어 있고,
상기 제2 유로(330)는 신속하게 압력을 해제할 수 있도록 그 단면적이 상기 제1 유로(310)의 단면적의 0.7배 이상으로 형성되어 있으며,
상기 제2 유로(330)는 상기 제1 포트(101)와 상기 제1 수동밸브(110) 사이에서 상기 제1 유로(310)와 연결되어 있고,
상기 제 3포트(104)를 통해 상기 수소 저장용기(10) 내의 수소를 배출할 때에는 상기 압력해제밸브(170)는 개방하고, 상기 제1 수동밸브(110)는 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리.A valve body 100 mounted on the hydrogen storage container 10 and having first to fifth ports 101, 102, 104, 105, and 106 through which hydrogen is transferred;
A first flow path 310 is connected between the first port 101 and the second port 102 and transports hydrogen flowing in through the first port 101 into the interior of the hydrogen storage container 10. );
A second flow path 330 is connected between the third port 104 and the first flow path 310 and discharges the hydrogen inside the hydrogen storage container 10 to the outside through the first port 101. ;
A third flow path 340 is connected between the fourth port 105 and the second flow path 330 and discharges the hydrogen inside the hydrogen storage container 10 to the outside through the fourth port 105. ;
A first manual valve 110, a solenoid valve 130, and an overflow blocking valve 140 sequentially installed on the first flow path 310 in the direction of the hydrogen storage container 10;
A pressure release valve 170 installed on the second flow path 330;
A temperature sensor 190 connected to the fifth port 106 to measure the temperature within the hydrogen storage container 10; and
A temperature-sensitive safety valve 160 installed on the third flow path 340 to discharge hydrogen in the hydrogen storage container 10 when the temperature of the surrounding environment rises above the set value.
The overflow blocking valve 140 is configured to block the overflow of hydrogen flowing out of the hydrogen storage container 10 without blocking the overflow of hydrogen being transported in the direction of the hydrogen storage container 10,
The pressure release valve 170 is composed of a valve that can be operated manually,
The second flow path 330 has a cross-sectional area of 0.7 times or more than that of the first flow path 310 so that pressure can be quickly released,
The second flow path 330 is connected to the first flow path 310 between the first port 101 and the first manual valve 110,
When discharging hydrogen in the hydrogen storage container 10 through the third port 104, the pressure release valve 170 is opened and the first manual valve 110 is closed. One-way valve assembly for hydrogen storage containers. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 포트(102)를 통해 수소가 이송될 때에는 상기 제1 수동밸브(110)는 개방되어 있고, 상기 압력해제밸브(170)는 폐쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리.According to paragraph 1,
When hydrogen is transferred through the second port 102, the first manual valve 110 is open and the pressure release valve 170 is closed. . 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제3 유로(340)는 상기 제3 포트(104)와 상기 압력해제밸브(170) 사이에서 상기 제2 유로(330)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리.According to paragraph 1,
The third flow path (340) is a one-way valve assembly for a hydrogen storage container, characterized in that it is connected to the second flow path (330) between the third port (104) and the pressure release valve (170). 제1항에 있어서,
상기 제1 유로(310)의 상기 제1 포트(101)와 상기 제1 수동밸브(110) 사이에 제1 필터(181)가 추가로 구비되어 있고,
상기 제1 유로(310)의 상기 과류차단밸브(140)와 상기 수소 저장용기(10) 사이에 제2 필터(182)가 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리.
According to paragraph 1,
A first filter 181 is additionally provided between the first port 101 of the first flow path 310 and the first passive valve 110,
A one-way valve assembly for a hydrogen storage container, characterized in that a second filter (182) is additionally provided between the overflow blocking valve (140) of the first flow path (310) and the hydrogen storage container (10).
 제1항에 있어서,
상기 제5 포트(106)는 상기 솔레노이드 밸브(130)의 커넥터(200)와 연결되는 통로(390)가 형성되어 있고,
상기 온도센서(190)의 케이블(191)은 상기 통로(390)를 통해 상기 솔레노이드 밸브(130)의 커넥터(200)에 연결되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수소 저장용기용 원웨이 밸브 어셈블리.
According to paragraph 1,
The fifth port 106 is formed with a passage 390 connected to the connector 200 of the solenoid valve 130,
A one-way valve assembly for a hydrogen storage container, characterized in that the cable 191 of the temperature sensor 190 is connected to the connector 200 of the solenoid valve 130 through the passage 390.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180066305A (en) 2016-12-07 2018-06-19 영도산업 주식회사 Valve for hydrogen storage tank
KR20180069307A (en) * 2016-12-15 2018-06-25 현대자동차주식회사 The system for measuring high pressure of In-tank regulator
KR20210104973A (en) * 2020-02-18 2021-08-26 주식회사 유니크 Valve assembly for charging and discharging control of fuel cell electric vehicle
KR20220153827A (en) * 2021-05-12 2022-11-21 주식회사 유니크 Valve assembly for hydrogen charging and discharging control of vehicle
KR20230038472A (en) * 2020-06-10 2023-03-20 아르고 게엠베하 Valve device, in-tank valve and gas pressure accumulator system, in particular for fuel cell systems, and leak detection method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180066305A (en) 2016-12-07 2018-06-19 영도산업 주식회사 Valve for hydrogen storage tank
KR20180069307A (en) * 2016-12-15 2018-06-25 현대자동차주식회사 The system for measuring high pressure of In-tank regulator
KR20210104973A (en) * 2020-02-18 2021-08-26 주식회사 유니크 Valve assembly for charging and discharging control of fuel cell electric vehicle
KR20230038472A (en) * 2020-06-10 2023-03-20 아르고 게엠베하 Valve device, in-tank valve and gas pressure accumulator system, in particular for fuel cell systems, and leak detection method
KR20220153827A (en) * 2021-05-12 2022-11-21 주식회사 유니크 Valve assembly for hydrogen charging and discharging control of vehicle

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