KR102635651B1 - Receptacle for hydrogen fuel cell vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플런져를 내부에 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드에 형성되는 유로부를 밸브가이드의 내주면에서 축선방향을 따라 설정함으로써 플런져 후단측 내부유동의 생성을 억제하고 플런져의 후단부가 받게 되는 압력을 감소시켜 열림압과 차압성능을 개선을 할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 개시한다.
전술한 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 밸브시트에 대해 접촉 가능하게 설치되어 고압의 수소가스에 대한 유입을 조절하는 플런져, 상기 플런져를 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드, 및 상기 밸브가이드의 내부에서 상기 플런져를 탄력적으로 지지하도록 설치되는 리턴스프링을 포함하고, 상기 밸브가이드는 상부가 개방되고 내부에 상기 플런져의 수용을 위한 공간부를 갖춘 중공형 몸체부, 상기 몸체부의 내주면에서 상기 플런져의 외주면과의 사이에 이격거리를 두고 형성되는 유로부, 및 상기 몸체부의 저면부에서 상기 유로부를 외부와 교통 가능하게 형성하는 관통구멍을 구비하고, 상기 몸체부의 저면부는 상기 관통구멍을 제외한 나머지 부위가 외부와의 교통이 단절되는 차폐구조로 형성된다.The present invention suppresses the generation of internal flow at the rear end of the plunger by setting the flow path formed in the valve guide that movably accommodates the plunger inside along the axial direction on the inner peripheral surface of the valve guide and the pressure received by the rear end of the plunger. Disclosed is a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle that can improve opening pressure and differential pressure performance by reducing .
The above-described receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle includes a plunger that is installed in contact with the valve seat to control the inflow of high-pressure hydrogen gas, a valve guide that movably accommodates the plunger, and the above-mentioned gas inside the valve guide. It includes a return spring installed to elastically support the plunger, and the valve guide has a hollow body portion with an open top and a space therein for accommodating the plunger, and an outer peripheral surface of the plunger on the inner peripheral surface of the body portion. a flow path formed at a distance between the body, and a through hole formed in the bottom of the body to enable communication of the flow path with the outside, and the bottom of the body, except for the through hole, is outside. It is formed as a shielding structure that cuts off traffic with the city.

Description

수소 연료전지 차량용 리셉터클{Receptacle for hydrogen fuel cell vehicle}Receptacle for hydrogen fuel cell vehicle}

본 발명은 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플런져를 내부에 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드에 형성되는 유로부를 밸브가이드의 내주면에서 축선방향을 따라 설정함으로써 플런져 후단측 내부유동의 생성 억제를 도모하고, 이를 통해 플런져의 후단부가 받게 되는 압력을 감소하여 열림압과 차압성능을 개선을 할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 관한 것이다. The present invention relates to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle. More specifically, the present invention relates to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle. More specifically, the flow path formed in the valve guide that movably accommodates the plunger is set along the axial direction on the inner peripheral surface of the valve guide to allow internal flow at the rear end of the plunger. This relates to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle that seeks to suppress the generation of and thereby improves opening pressure and differential pressure performance by reducing the pressure received by the rear end of the plunger.

일반적으로 수소 연료전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)은 고압의 수소가스를 탱크에 저장한 다음, 저장된 수소를 산소와 반응시켜 전기를 발생하고, 발생된 전기를 이용하여 전기모터를 동작시켜 구동력을 확보할 수 있게 된다.In general, a hydrogen fuel cell vehicle (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) stores high-pressure hydrogen gas in a tank, reacts the stored hydrogen with oxygen to generate electricity, and uses the generated electricity to operate an electric motor to provide driving power. can be secured.

이를 위해 수소 연료전지 차량은 수소 충전소로부터 제공되는 고압의 수소가스를 주입받기 위한 리셉터클을 구비하게 된다. 이러한 리셉터클은 제공받은 고압의 수소가스를 차량의 내부에 위치한 탱크에 저장하게 된다.To this end, hydrogen fuel cell vehicles are equipped with a receptacle to receive high-pressure hydrogen gas provided from a hydrogen charging station. These receptacles store the supplied high-pressure hydrogen gas in a tank located inside the vehicle.

이에 따라 리셉터클은 충전소에서 제공하는 고압의 수소가스를 탱크에 저장하고, 수소가스의 주입이 완료된 다음에는 탱크에 저장된 수소가스의 외부 유출을 차단할 수 있도록 내부에 수소가스의 누기 방지를 위한 기밀한 구조부위를 가지게 된다.Accordingly, the receptacle stores the high-pressure hydrogen gas provided by the charging station in the tank, and after the injection of hydrogen gas is completed, it has an airtight structure to prevent leakage of hydrogen gas inside to block external leakage of the hydrogen gas stored in the tank. It has a part.

일례로, 종래 리셉터클은 특허출원 제10-2021-0146739호에 개시된 바와 같이 구성된다.For example, a conventional receptacle is configured as disclosed in Patent Application No. 10-2021-0146739.

그런데, 상기와 같은 구조의 종래 리셉터클에서는 체크밸브(60; 플런져에 해당)를 내부에 이동 가능하게 수용하는 밸브지지체(80; 밸브가이드에 해당)에 고압의 수소가스를 유동 가능하게 하는 통로부(82; 유로부에 해당)가 밸브지지체(80)의 외측 상단부와 하단부에 대해 각각 사선방향으로 형성됨에 따라, 밸브시트(50)를 통과하는 고압의 수소가스가 밸브지지체(80)의 외측에 위치한 통로부(82)를 지나 밸브지지체(80)의 후단으로 빠져나가게 된다. However, in the conventional receptacle having the above structure, a passage part that allows high-pressure hydrogen gas to flow in the valve support (80 (corresponding to a valve guide)) that movably accommodates the check valve (60 (corresponding to a plunger)) inside. As (82; corresponding to the flow path portion) is formed in a diagonal direction with respect to the outer upper and lower portions of the valve supporter 80, high-pressure hydrogen gas passing through the valve seat 50 flows to the outside of the valve supporter 80. It passes through the located passage portion 82 and exits to the rear end of the valve support body 80.

이때, 고압의 수소가스가 사선방향의 통로부(82)를 지나는 과정에서 압력손실이 발생되어 차압성능에 불리한 문제를 발생하게 된다. 이는 고압의 수소가스가 통로부(82)를 지나 밸브지지체(80)의 외주면을 따라 밸브지지체(80)의 후단으로 이동할 때 유동저항에 따른 압력저하가 수반될 뿐만 아니라, 수소가스 중 일부는 체크밸브(60)의 외주면과 밸브지지체(80)의 내주면 사이의 틈새를 통해 밸브지지체(80)의 내부공간에서 체크밸브(60)의 배면부위로 유입되어 배압으로 작용하기 때문에 기인하는 현상이다. At this time, as the high-pressure hydrogen gas passes through the diagonal passage portion 82, pressure loss occurs, resulting in a disadvantageous problem in differential pressure performance. This not only entails a pressure drop due to flow resistance when the high-pressure hydrogen gas passes through the passage portion 82 and moves to the rear end of the valve support 80 along the outer peripheral surface of the valve support 80, but also some of the hydrogen gas is checked. This phenomenon is caused by flowing from the inner space of the valve support 80 to the rear portion of the check valve 60 through the gap between the outer peripheral surface of the valve 60 and the inner peripheral surface of the valve support 80 and acting as back pressure.

즉, 체크밸브(60)의 외주면과 밸브지지체(80)의 내주면 사이의 틈새를 통해 밸브지지체(80)의 내부공간으로 유입된 수소가스는 와류에 의한 잔류압력의 생성을 야기하게 되고, 이러한 잔류압력에 의한 배압은 체크밸브(60)에 대한 열림압과 차압성능에 불리하게 작용하게 된다.That is, the hydrogen gas flowing into the inner space of the valve support 80 through the gap between the outer peripheral surface of the check valve 60 and the inner peripheral surface of the valve support 80 causes the generation of residual pressure by vortices, and this residual pressure Back pressure due to pressure has a detrimental effect on the opening pressure and differential pressure performance of the check valve 60.

또한, 밸브지지체(80)의 외측 상단부와 하단부에 각각 형성되는 통로부(82)는 사선방향의 방향성을 가지게 되므로, 밸브지지체(80)의 제작에 있어 가공성을 저해시키는 문제로 귀결된다.In addition, since the passage portions 82 formed at the outer upper and lower ends of the valve support body 80 have a diagonal direction, this results in a problem of impairing processability in manufacturing the valve support body 80.

특허출원 제10-2021-0146739호Patent Application No. 10-2021-0146739

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 플런져를 내부에 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드에 형성되는 유로부를 밸브가이드의 내주면에서 축선방향을 따라 설정함으로써 플런져 후단측 내부유동의 생성을 억제하고 플런져의 후단부가 받게 되는 압력을 감소시켜 열림압과 차압성능을 개선을 할 수 있는 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to suppress the generation of internal flow at the rear end of the plunger by setting the flow path formed in the valve guide that movably accommodates the plunger inside along the axial direction on the inner peripheral surface of the valve guide. The aim is to provide a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle that can improve opening pressure and differential pressure performance by reducing the pressure received by the rear end of the vehicle.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예는 하우징의 내부에 설치되는 밸브시트, 상기 밸브시트에 대해 접촉 가능하게 설치되어 고압의 수소가스에 대한 유입을 조절하는 플런져, 상기 플런져를 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드, 및 상기 밸브가이드의 내부에서 상기 플런져를 탄력적으로 지지하도록 설치되는 리턴스프링을 포함하고, 상기 밸브가이드는 상부가 개방되고 내부에 상기 플런져의 수용을 위한 공간부를 갖춘 중공형 몸체부, 상기 몸체부의 내주면에서 상기 플런져의 외주면과의 사이에 이격거리를 두고 형성되는 유로부, 및 상기 몸체부의 저면부에서 상기 유로부를 외부와 교통 가능하게 형성하는 관통구멍을 구비하고, 상기 몸체부의 저면부는 상기 관통구멍을 제외한 나머지 부위가 외부와의 교통이 단절되는 차폐구조로 형성되는 것이 바람직하다.Embodiments of the present invention for solving the above technical problems include a valve seat installed inside the housing, a plunger installed in contact with the valve seat to control the inflow of high-pressure hydrogen gas, and the plunger. It includes a valve guide that movably accommodates the valve guide, and a return spring installed inside the valve guide to elastically support the plunger, wherein the valve guide has an open top and a space therein for receiving the plunger. A hollow body portion provided with a portion, a flow path portion formed at a distance between the inner peripheral surface of the body portion and the outer peripheral surface of the plunger, and a through hole formed in the bottom portion of the body portion to enable communication with the outside of the flow path portion. Preferably, the bottom of the body part is formed with a shielding structure in which communication with the outside is cut off except for the through hole.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 유로부는 상기 몸체부의 내주면에서 상기 플런져의 이동방향을 따라 형성되는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, the flow path portion is preferably formed along the moving direction of the plunger on the inner peripheral surface of the body portion.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 유로부는 상기 몸체부의 내주면의 전 둘레부위에 걸쳐 복수의 수량으로 형성되는 것이 바람직하다.As a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the passage portions are formed in a plurality over the entire circumference of the inner peripheral surface of the body portion.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 유로부는 상기 몸체부의 중심에 대해 방사상으로 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, the flow path portion is preferably arranged to be radially spaced apart from the center of the body portion.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 몸체부의 저면부에는 상기 리턴스프링의 안착 지지를 위해 오목하게 파인 수용홈부가 구비되는 것이 바람직하다.As a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the bottom of the body portion is provided with a concave receiving groove for seating and supporting the return spring.

본 발명의 실시예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 플런져를 내부에 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드에 형성되는 유로부를 밸브가이드의 내주면에 대해 축선방향을 따라 길게 설정함으로써 플런져의 후단측에서 발생하는 수소가스에 의한 내부유동의 생성을 효과적으로 억제할 수 있고, 이를 통해 플런져의 후단부가 받게 되는 압력을 감소시킬 수 있으므로, 열림압과 차압성능의 개선과 함께 밸브가이드의 가공성을 개선할 수 있게 된다.The receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention sets the flow path formed in the valve guide that movably accommodates the plunger inside to be long along the axial direction with respect to the inner circumferential surface of the valve guide, thereby generating heat at the rear end of the plunger. The creation of internal flow caused by hydrogen gas can be effectively suppressed, and through this, the pressure received by the rear end of the plunger can be reduced, improving the opening pressure and differential pressure performance as well as improving the processability of the valve guide. do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 대한 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 필터와 밸브가이드를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 밸브가이드에서 밸브시트와 플런져를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 밸브가이드를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 밸브가이드를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 밸브가이드에 플런져가 조립된 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 밸브가이드에 대한 유량과 유량계수를 측정한 그래프이다.
도 9는 종래 수소 연료전지 차량용 리셉터클에 적용되는 밸브가이드에 대한 유량과 유량계수를 측정한 그래프이다.1 is a perspective view showing a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle shown in FIG. 1.
Figure 3 is an exploded perspective view of the filter and valve guide shown in Figure 2.
Figure 4 is an exploded perspective view of the valve seat and plunger in the valve guide shown in Figure 3.
Figure 5 is a perspective view showing the valve guide shown in Figure 4.
Figure 6 is a plan view showing the valve guide shown in Figure 4.
Figure 7 is a plan view showing a state in which the plunger is assembled to the valve guide shown in Figure 4.
Figure 8 is a graph measuring the flow rate and flow coefficient for a valve guide applied to a receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a graph measuring the flow rate and flow coefficient for a valve guide applied to a receptacle for a conventional hydrogen fuel cell vehicle.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached illustration drawings.

도 1 내지 도 4를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 제1하우징(10), 제2하우징(20), 필터(30), 필터지지체(40), 밸브시트(50), 플런져(60), 리턴스프링(70), 및 밸브가이드(80)를 포함하여 구성된다.1 to 4, the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention includes a first housing 10, a second housing 20, a filter 30, a filter support body 40, and a valve seat. (50), a plunger (60), a return spring (70), and a valve guide (80).

상기 제1하우징(10)은 고압의 수소가스가 저장되는 탱크와 교통 가능하게 연결되는 유출구(12)를 구비한다.The first housing 10 has an outlet 12 that is connected to a tank storing high-pressure hydrogen gas.

상기 제2하우징(20)은 상기 제1하우징(10)과 결합되고 외부로부터 고압의 수소가스를 제공받는 유입구(22)를 구비한다.The second housing 20 is coupled to the first housing 10 and has an inlet 22 through which high-pressure hydrogen gas is supplied from the outside.

상기 필터(30)는 상기 제1하우징(10)과 상기 제2하우징(20) 사이에 형성되는 내부 공간에 수용되게 설치되고, 상기 유입구(22)를 통해 내부로 유입되는 고압의 수소가스 중 포함되는 각종 이물질을 제거하는 역할을 수행하도록 구성된다.The filter 30 is installed to be accommodated in the internal space formed between the first housing 10 and the second housing 20, and contains high-pressure hydrogen gas flowing into the interior through the inlet 22. It is designed to remove various foreign substances.

상기 필터지지체(40)는 상기 제1하우징(10)과 상기 제2하우징(20) 사이의 내부 공간에서 상기 필터(30)의 저면부를 지지하도록 설치된다. 이 경우, 상기 필터지지체(40)의 중앙부위에는 고압의 수소가스가 유동할 수 있는 통로가 구비된다.The filter support body 40 is installed to support the bottom portion of the filter 30 in the internal space between the first housing 10 and the second housing 20. In this case, a passage through which high-pressure hydrogen gas can flow is provided in the central portion of the filter support 40.

상기 밸브시트(50)는 상기 제1하우징(10)과 상기 제2하우징(20) 사이의 내부 공간에서 상기 필터지지체(40)의 저면부에 위치하여 이를 지지하도록 설치된다. 이 경우, 상기 밸브시트(50)의 중앙부위에는 고압의 수소가스가 유동할 수 있는 통로가 구비된다. The valve seat 50 is located on the bottom of the filter support 40 in the internal space between the first housing 10 and the second housing 20 and is installed to support it. In this case, a passage through which high-pressure hydrogen gas can flow is provided in the central portion of the valve seat 50.

상기 플런져(60)는 상기 제1하우징(10)과 상기 제2하우징(20) 사이의 내부 공간에서 상기 밸브시트(50)에 대해 접촉 가능하게 설치되어, 고압의 수소가스에 대한 유입을 허용하거나 수소가스의 주입 완료시 외부로의 유출을 차단하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 플런져(60)는 고압의 수소가스에 대한 유입을 조절(허용 또는 차단)하기 위해 상기 밸브시트(50)의 통로에 대해 접촉 가능하게 설치된다. The plunger 60 is installed to be in contact with the valve seat 50 in the internal space between the first housing 10 and the second housing 20, allowing the inflow of high-pressure hydrogen gas. It also serves to block the outflow of hydrogen gas to the outside when injection is completed. That is, the plunger 60 is installed to be in contact with the passage of the valve seat 50 in order to control (allow or block) the inflow of high-pressure hydrogen gas.

상기 리턴스프링(70)은 상기 플런져(60)의 배면부위를 탄력적으로 지지하도록 설치된다.The return spring 70 is installed to elastically support the rear portion of the plunger 60.

상기 밸브가이드(80)는 상기 제1하우징(10)과 상기 제2하우징(20) 사이의 내부 공간에서 상기 플런져(60)를 이동 가능하게 수용하도록 설치된다. 이때, 상기 리턴스프링(70)은 상기 밸브가이드(80)의 내부에 수용된 상태에서 상기 플런져(60)의 배면부위를 탄력적으로 지지하도록 설치된다. The valve guide 80 is installed to movably accommodate the plunger 60 in the internal space between the first housing 10 and the second housing 20. At this time, the return spring 70 is installed to elastically support the rear portion of the plunger 60 while accommodated inside the valve guide 80.

도 5 내지 도 7을 참조로 하면, 상기 밸브가이드(80)는 상부가 개방되고 내부에 상기 플런져(60)의 수용을 위한 소정 용적의 공간부를 갖춘 중공형 몸체부(82), 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)에서 상기 플런져(60)의 외주면과의 사이에 적정 간격의 이격거리를 두고 형성되는 유로부(84), 및 상기 몸체부(82)의 저면부에서 상기 유로부(84)를 외부와 교통 가능하게 하도록 부재를 관통하여 형성하는 관통구멍(86)을 구비한다. 이때, 상기 몸체부(82)의 저면부는 상기 관통구멍(86)을 제외한 나머지 부위가 외부와의 교통이 단절되는 차폐구조로 형성되도록 구성된다.Referring to FIGS. 5 to 7, the valve guide 80 includes a hollow body portion 82 having an open top and a space portion of a predetermined volume for accommodating the plunger 60, the body portion A flow path portion 84 formed at an appropriate distance between the inner circumferential surface 82a of (82) and the outer circumferential surface of the plunger 60, and the flow path portion at the bottom of the body portion 82. It is provided with a through hole 86 formed through the member to enable communication with the outside (84). At this time, the bottom portion of the body portion 82 is configured so that the remaining portions except for the through hole 86 are formed as a shielding structure in which communication with the outside is cut off.

또한, 상기 유로부(84)는 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)에서 상기 플런져(60)의 이동방향과 동일한 축선방향을 따라 길게 형성되도록 구성된다. 이때, 상기 유로부(84)는 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)에서 반경방향 외측을 향해 부재의 두께부위를 소정량 만큼 파인 형태로 형성되고, 단면의 형태로 볼 때 대체로 반원의 형태로 구성되는 것이 바람직할 것이다. In addition, the flow path portion 84 is configured to be long along the same axial direction as the moving direction of the plunger 60 on the inner peripheral surface 82a of the body portion 82. At this time, the passage portion 84 is formed in a shape in which the thickness of the member is recessed by a predetermined amount toward the radial outer side from the inner peripheral surface 82a of the body portion 82, and has a generally semicircular shape when viewed in cross section. It would be desirable to consist of:

또한, 상기 유로부(84)의 형성방향은 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)의 상단부에서 하단부에 이르기까지 일직선방향으로 길게 형성될 수 있고, 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)의 상단부에서 하단부에 이르기까지 나선 형태로 일정한 각도를 두고 경사지게 배치되는 형태로도 형성될 수 있을 것이다.In addition, the formation direction of the flow path portion 84 may be formed in a straight line from the upper end to the lower end of the inner peripheral surface 82a of the body portion 82, and the inner peripheral surface 82a of the body portion 82 may be formed in a straight line. It may also be formed in a spiral shape arranged obliquely at a certain angle from the upper end to the lower end.

또한, 상기 유로부(84)는 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)의 전 둘레부위에 걸쳐 상기 플런져(60)의 이동방향을 따라 복수의 수량으로 형성되도록 구성될 수 있을 것이다.Additionally, the passage portion 84 may be formed in a plurality along the moving direction of the plunger 60 over the entire circumference of the inner peripheral surface 82a of the body portion 82.

또한, 상기 유로부(84)는 상기 몸체부(82)의 중심에 대해 방사상으로 이격되게 배치되도록 구성되는 것이 더욱 바람직할 것이다.In addition, it is more preferable that the flow path portion 84 is arranged to be radially spaced apart from the center of the body portion 82.

또한, 상기 몸체부(82)의 저면부에는 상기 리턴스프링(70)의 안착 지지를 위해 오목하게 파인 수용홈부(88)가 구비되도록 구성된다.In addition, the bottom portion of the body portion 82 is configured to be provided with a concave receiving groove portion 88 for seating and supporting the return spring 70.

즉, 상기 플런져(60)는 상기 밸브가이드(80)의 내부 공간부에서 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)에 대해 외주면이 밀착되게 설치되고, 상기 유로부(84)만이 상기 플런져(60)의 외주면과 이격되는 형태로 설치되는 것이다.That is, the plunger 60 is installed with its outer peripheral surface in close contact with the inner peripheral surface 82a of the body portion 82 in the inner space of the valve guide 80, and only the flow path portion 84 is connected to the plunger 60. It is installed in a manner that is spaced apart from the outer peripheral surface of (60).

이에 따라, 상기 플런져(60)의 외주면은 상기 몸체부(82)의 내주면(82a)에 대해 상기 유로부(84)를 제외한 나머지 부위가 이동 가능하게 기밀한 상태로 설치되고, 상기 유로부(84)를 통해 유입되는 고압의 수소가스는 상기 몸체부(82)의 내부 공간부로 이동한 다음 상기 관통구멍(86)을 지나 상기 제1하우징(10)의 유출구(12)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.Accordingly, the outer peripheral surface of the plunger 60 is installed in an airtight state so that the remaining portions except the passage portion 84 are movable with respect to the inner peripheral surface 82a of the body portion 82, and the passage portion ( The high-pressure hydrogen gas flowing in through 84) moves to the internal space of the body portion 82, then passes through the through hole 86 and is discharged to the outside through the outlet 12 of the first housing 10. It becomes possible.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 수소 연료전지 차량용 리셉터클은 고압의 수소가스를 유동 가능하게 하는 상기 유로부(84)가 상기 밸브가이드(80)를 구성하는 몸체부(82)의 내주면(82a)에 대해 일직선방향으로 형성됨에 따라, 상기 밸브시트(50)를 통과한 고압의 수소가스는 직선형태의 유로부(84)를 지나 상기 플런져(60)의 후단 공간부로 빠져나갈 수 있게 된다.Therefore, in the receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention configured as described above, the passage portion 84 that allows high-pressure hydrogen gas to flow is connected to the body portion 82 constituting the valve guide 80. As it is formed in a straight direction with respect to the inner peripheral surface (82a), high-pressure hydrogen gas passing through the valve seat 50 can pass through the straight flow path portion 84 and escape into the space at the rear end of the plunger 60. There will be.

이 과정에서 고압의 수소가스가 상기 밸브가이드(80)의 몸체부(82)의 내주면(82a)에 형성되는 유로부(84)를 통과하여 상기 플런져(60)의 후단부로 이동할 때, 상기 플런져(60)의 후단에서 발생되는 내부유동의 생성을 효과적으로 억제할 수 있고, 이로 인해 상기 플런져(60)의 후단부가 받는 압력이 감소되어, 열림압 및 차압성능의 개선을 도모할 수 있게 된다.In this process, when high-pressure hydrogen gas passes through the flow path portion 84 formed on the inner peripheral surface 82a of the body portion 82 of the valve guide 80 and moves to the rear end of the plunger 60, the plunger 60 moves to the rear end of the plunger 60. The generation of internal flow occurring at the rear end of the plunger 60 can be effectively suppressed, and this reduces the pressure on the rear end of the plunger 60, thereby improving the opening pressure and differential pressure performance. .

즉, 고압의 수소가스가 일직선방향의 유로부(84)를 통과할 때 발생되는 압력손실의 감소로 인해 차압성능에 유리한 이점이 있게 되고, 상기 밸브가이드(80)의 몸체부(82)에 대해 상기 유로부(84)를 형성하는 과정에서 가공성에도 유리한 효과를 제공할 수 있게 된다. In other words, there is an advantage in differential pressure performance due to a reduction in pressure loss that occurs when high-pressure hydrogen gas passes through the linear passage portion 84, and the body portion 82 of the valve guide 80 In the process of forming the flow path portion 84, it is possible to provide an advantageous effect on processability.

부연하자면, 본 발명의 실시예는 고압의 수소가스가 유동하는 통로에 해당하는 상기 유로부(84)가 상기 밸브가이드(80)의 몸체부(82)의 내주면(82a)과 상기 플런져(60)의 외주면 사이에서 플런져(60)의 후단부에 위치하는 공간부에 이르기까지 일직선 방향으로 형성됨에 따라, 상기 플런져(60)의 후단부에서 내부유동의 생성을 효과적으로 억제할 수 있고, 이를 통해 상기 플런져(60)의 후단부에서 배압의 발생을 배제하여 열림압이 감소되고 차압성능이 향상될 수 있는 효과를 얻게 된다.To elaborate, in an embodiment of the present invention, the flow path portion 84 corresponding to a passage through which high-pressure hydrogen gas flows is formed on the inner peripheral surface 82a of the body portion 82 of the valve guide 80 and the plunger 60. ) is formed in a straight direction from the outer peripheral surface of the plunger 60 to the space located at the rear end of the plunger 60, thereby effectively suppressing the creation of internal flow at the rear end of the plunger 60. By eliminating the occurrence of back pressure at the rear end of the plunger 60, the opening pressure is reduced and the differential pressure performance is improved.

또한, 본 발명의 실시예는 상기 밸브가이드(80)의 몸체부(82)의 내주면(82a)에 구비되는 유로부(84)의 형성방향이 기존과 같은 사선방향이 아닌 일직선방향으로 설정됨에 따라, 유로의 형상으로 인해 발생하는 압력손실을 줄일 수 있게 되고, 상기 유로부(84)의 제작에 있어 단일 가공툴만으로도 상기 밸브가이드(80)의 몸체부(82)의 상단부에서 하단부에 이르도록 단순히 직선방향 가공작업을 수행하면 되므로, 가공시 공수의 절감과 함께 제조비용의 절감 효과까지도 기대할 수 있게 된다.In addition, in the embodiment of the present invention, the formation direction of the flow path portion 84 provided on the inner peripheral surface 82a of the body portion 82 of the valve guide 80 is set in a straight direction rather than the existing diagonal direction. , it is possible to reduce pressure loss caused by the shape of the flow path, and in manufacturing the flow path portion 84, it can be simply moved from the upper end to the lower end of the body portion 82 of the valve guide 80 with a single processing tool. Since processing work in a straight direction can be performed, it is possible to expect a reduction in manufacturing costs as well as a reduction in man-hours during processing.

아울러, 이와 같은 본 발명의 구성적 효과는 밸브가이드(80)의 종래 구조와 본 발명 구조의 차이에 따른 유량과 유량계수를 통해 차압성능을 비교한 도 8과 도 9에 각각 도시된 그래프로부터 명백하게 이해할 수 있다.In addition, the structural effect of the present invention is clearly evident from the graphs shown in FIGS. 8 and 9, respectively, which compare differential pressure performance through flow rate and flow coefficient according to the difference between the conventional structure of the valve guide 80 and the structure of the present invention. I can understand.

즉, 본 발명의 밸브가이드(80)에서는 유량이 1000LPM 근방에서 유량계수(Cv)가 대략 0.17 내지 0.19 정도이고, 종래 밸브가이드(80)에서는 유량이 1000LPM 근방에서 유량계수(Cv)가 대략 0.07 내지 0.08 정도이므로, 유량계수의 크기 비교만으로도 본 발명의 차압성능이 종래 구조에 비해 크게 개선되었음을 알 수 있을 것이다.That is, in the valve guide 80 of the present invention, the flow coefficient (Cv) is approximately 0.17 to 0.19 when the flow rate is around 1000 LPM, and in the conventional valve guide 80, the flow coefficient (Cv) is approximately 0.07 to 0.07 when the flow rate is around 1000 LPM. Since it is about 0.08, it can be seen that the differential pressure performance of the present invention is greatly improved compared to the conventional structure just by comparing the size of the flow coefficient.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, the scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.

10-제1하우징 12-유출구
20-제2하우징 22-유입구
30-필터 40-필터지지체
50-밸브시트 60-플런져
70-리턴스프링 80-밸브가이드
82-몸체부 84-유로부
86-관통구멍 88-수용홈부10-First housing 12-Outlet
20-2nd housing 22-inlet
30-filter 40-filter support
50-Valve seat 60-Plunger
70-return spring 80-valve guide
82-body part 84-euro part
86-through hole 88-receiving groove

Claims (5)

하우징의 내부에 설치되는 밸브시트;
상기 밸브시트에 대해 접촉 가능하게 설치되어 고압의 수소가스에 대한 유입을 조절하는 플런져;
상기 플런져를 이동 가능하게 수용하는 밸브가이드; 및
상기 밸브가이드의 내부에서 상기 플런져를 탄력적으로 지지하도록 설치되는 리턴스프링을 포함하고,
상기 밸브가이드는
상부가 개방되고 내부에 상기 플런져의 수용을 위한 공간부를 갖춘 중공형 몸체부;
상기 몸체부의 내주면에서 상기 플런져의 외주면과의 사이에 반경방향 외측을 향해 파인 형태로 형성되고, 상기 플런져의 변위와 무관하게 항상 개방상태를 유지하는 유로부; 및
상기 몸체부의 저면부에서 상기 유로부를 외부와 교통 가능하게 형성하는 관통구멍을 구비하고,
상기 몸체부의 저면부는 상기 관통구멍을 제외한 나머지 부위가 외부와의 교통이 단절되는 차폐구조로 형성되도록 구성되는 수소 연료전지 차량용 리셉터클.
A valve seat installed inside the housing;
A plunger installed to contact the valve seat to control the inflow of high-pressure hydrogen gas;
a valve guide that movably accommodates the plunger; and
Includes a return spring installed inside the valve guide to elastically support the plunger,
The valve guide is
A hollow body portion with an open top and a space therein for accommodating the plunger;
a flow path portion formed in a radially outward groove between the inner peripheral surface of the body portion and the outer peripheral surface of the plunger and always maintained in an open state regardless of displacement of the plunger; and
A through hole is provided at the bottom of the body to enable communication between the flow path and the outside,
A receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle in which the bottom portion of the body portion, excluding the through hole, is configured to have a shielding structure that cuts off communication with the outside.
 청구항 1에 있어서,
상기 유로부는 상기 몸체부의 내주면에서 상기 플런져의 이동방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클. In claim 1,
A receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle, wherein the flow path portion is formed along the moving direction of the plunger on the inner peripheral surface of the body portion. 청구항 2에 있어서,
상기 유로부는 상기 몸체부의 내주면의 전 둘레부위에 걸쳐 복수의 수량으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클. In claim 2,
A receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle, wherein the passage portions are formed in a plurality over the entire circumference of the inner peripheral surface of the body portion. 청구항 3에 있어서,
상기 유로부는 상기 몸체부의 중심에 대해 방사상으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클. In claim 3,
A receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle, wherein the flow path portion is arranged radially spaced apart from the center of the body portion. 청구항 1에 있어서,
상기 몸체부의 저면부에는 상기 리턴스프링의 안착 지지를 위해 오목하게 파인 수용홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 수소 연료전지 차량용 리셉터클. In claim 1,
A receptacle for a hydrogen fuel cell vehicle, characterized in that the bottom portion of the body portion is provided with a concave receiving groove to support the seating of the return spring.
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