KR20100126663A - Coupling, particularly for lng - Google Patents
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Abstract
특히 LNG 인 극저온 매체를 차량의 연료탱크로 주입하기 위하여 마련되며, 접속관에 커플링 하우징을 접속하기 위한 커플링에 있어서, 수동 레버가 접속용 커플링 하우징에 피버트식으로 이동가능하게 배치된다. 본 발명에 따르면, 수동 레버 (15)에 인접하게 커플링 하우징(11)에 적어도 한개의 잠금요소(21)가 마련된 제어 블록(20)이 배치되며, 잠금요소는 수동 레버(15)를 접속위치에서 잠금상태로 한다. In particular, it is provided for injecting the cryogenic medium, which is LNG, into the fuel tank of the vehicle, and in the coupling for connecting the coupling housing to the connecting pipe, the manual lever is pivotally arranged in the coupling housing for connection. . According to the invention, the control block 20 is provided in the coupling housing 11 with at least one locking element 21 adjacent to the manual lever 15, the locking element being connected to the manual lever 15 by the position of connection. Lock it on.
Description
본 발명은 극저온의 매체, 특히 LNG를 차량의 연료탱크로 공급하기 위하여 접속관에 커플링 하우징을 접속하기 위한 커플링에 관한 것이며, 수동 레버(lever)가 접속용 커플링하우징에 피버트식으로 장착되어 있는 것이다.The present invention relates to a coupling for connecting a coupling housing to a connection tube for supplying cryogenic medium, in particular LNG, to a fuel tank of a vehicle, wherein a manual lever is pivotally connected to the coupling housing for connection. It is installed.
극저용 매체용 커플링들은 공지된 것들이 있으며, 이들은 접속과 관련된 여러개의 기계적인 단점을 보여준다. DE 195 16 029 C1 또는 DE 4041337 A1 공보는 극저온 매체용 커플링들을 개시하고 있으며, 여기에서 커플링 플러그는 신속결합 소켓으로 삽입되고, 외부의 커플링 하우징들이 중첩되며, 신속결합 소켓의 접속요소들이 커플링 플러그의 대응부위와 걸어맞춤하게 된다. 이러한 접속은 통상 커플링 플러그와 신속결합 소켓을 나사결합함으로써 이루어지며, 시간을 많이 소모한다. 커플링 플러그를 신속결합 소켓내로 삽입하는 동안, 커플링은 외기에 대하여 먼저 밀폐되고 연료공급끝단의 잠금부가 해제된다.There are known couplings for cryogenic media, which show several mechanical disadvantages associated with the connection. The DE 195 16 029 C1 or DE 4041337 A1 publication describes couplings for cryogenic media, where the coupling plug is inserted into the quick coupling socket, the external coupling housings are overlapped, and the connection elements of the quick coupling socket It will engage with the corresponding part of the coupling plug. Such a connection is usually made by screwing the coupling plug and the quick connect socket into place, which is time consuming. During insertion of the coupling plug into the quick coupling socket, the coupling is first sealed against the outside air and the lock at the fuel supply end is released.
그 밖에, DE 41 04711 A1 또는 US 4,335,747 A1 공보는 2개의 볼밸브를 개별적으로 개방/폐쇄함으로써 외기에 대하여 밀폐를 하는 것을 개시하고 있다. 커플링 플러그와 신속결합 소켓의 결합은 개별적인 평면에서의 기계적 요소에 의하여 이루어진다. 2개의 볼밸브들은 반드시 개별적으로 개방 또는 폐쇄되어야 한다.In addition, DE 41 04711 A1 or US Pat. No. 4,335,747 A1 discloses sealing against outside air by individually opening / closing two ball valves. The coupling of the coupling plug and the quick connect socket is made by mechanical elements in separate planes. The two ball valves must be opened or closed individually.
또한, 공지의 커플링들은 높은 조립단가를 요구한다. 커플링 하우징의 플러깅/푸싱(plugging/pushing) 접속은, 작은 힘으로도 결합이 될 수 있도록 하기 위하여, 고도의 표면 마무리 및 형태의 정확성을 필요로 할뿐 아니라 접속면의 순도도 높아야 한다. 마찬가지로, 만약 신속결합 소켓(접속관)이 차량의 연료주입 기구(탱크 뚜껑)이고 커플링 플러그가 충전소에 배치되어 있다면, 플러깅/푸싱접속은 안전면에 있어서도 만족스럽지 못한데, 그 이유는 차량이 충전상태에서 출발하게 되는 경우 플러깅 접속이 충전소 및 차량에 대하여 큰 손상을 유발할 수 있기 때문이다. 부가적으로 만약 차량의 극저온 연료용기의 충전이 초보자에 의해서 행해지고 있다면, 극저온 연료와 작업자가 심하게 접촉하지 않도록, 커플링의 작동은 그 커플링이 단순하고도 안전하게 만들어져 있을 것을 필요로 하게 된다. 따라서 공지기술에 있어서의 단점을 회피할 수 있는 극저온 매체용 커플링이 요구되고 있다. In addition, known couplings require high assembly costs. The plugging / pushing connection of the coupling housing requires high surface finish and form accuracy as well as high connection surface purity in order to be able to be engaged even with small forces. Similarly, if the quick coupling socket is connected to the vehicle's fuel injection mechanism (tank lid) and the coupling plug is placed at the charging station, the plugging / pushing connection is not satisfactory in terms of safety, because the vehicle is charged This is because the plugging connection can cause great damage to the charging station and the vehicle when starting from the state. In addition, if the vehicle's cryogenic fuel container is being filled by the novice, the operation of the coupling will require that the coupling be made simple and secure so that the cryogenic fuel does not come in deep contact with the operator. Therefore, there is a need for a cryogenic medium coupling that can avoid the disadvantages of the known art.
본 발명은 공지의 커플링에 대한 작동안전성을 개선하기 위한 극저온 매체, 특히 LNG 용 커플링을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a cryogenic medium, in particular a coupling for LNG, for improving the operational safety of known couplings.
이러한 목적은 청구항 1의 기술적 특징을 가지는 커플링에 의한 본 발명에 의하여 달성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 개시된다.This object can be achieved by the invention by a coupling having the technical features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.
제안된 커플링의 취급성 및 안전성은 실질적으로 개선될 수 있는데, 이는 잠금요소가 접속관, 바람직하게는 콜렛(collets)을 통한 연결과 관련하여 수동레버의 피버트식 운동에 의하여 이루어지고, 수동레버를 접속위치에 잠그어놓기 때문이다. 따라서 커플링의 의도되지 않은 해제가 안전한 방식으로 배제될 수 있다.The handleability and safety of the proposed coupling can be substantially improved, in which the locking element is achieved by the pivotal movement of the manual lever in relation to the connection via a conduit, preferably a collet, This is because the lever is locked in the connecting position. Thus unintentional release of the coupling can be ruled out in a safe manner.
본 발명에 따른 커플링의 작동에 의하여 접속관으로의 극저온 매체의 유통로의 제어가 안전하게 달성될 수 있다. 커플링의 걸림은 앞서 언급한 개별적인 단계로 발생한다. 이는 해제에도 동일하게 적용되는 것이어서, 작업자는 극저온 매체와 직접적으로 접촉하지 않게 되며, 제어블록 및 제어바(bar)에 의하여 수동 레버의 해제전에 신뢰성있게 차단이 일어나게 된다.By operation of the coupling according to the invention control of the flow path of the cryogenic medium to the connection tube can be safely achieved. Jamming of the coupling occurs in the individual steps mentioned above. The same applies to the release, so that the operator does not come in direct contact with the cryogenic medium, and the block is reliably interrupted before release of the manual lever by the control block and the control bar.
단순한 구조의 금속제 제어바는, 특히 내부가 제어라인에 접속되는 주름상자 (bellow)를 포함하여 구성된다. 제어라인은 EP 0 889 273 A1 공보에서 개시된 바와 같이 제어신호를 통하여 개방 또는 폐쇄될 수 있다.The metal control bar of a simple structure comprises in particular a bellows inside which is connected to the control line. The control line can be opened or closed via a control signal as disclosed in EP 0 889 273 A1 publication.
본 발명의 일 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1 은 커플링의 사시도;
도 2 는 커플링 하우징의 측면도;
도 3은 도 2에서 나타낸 커플링을 평면에서 본 길이방향 단면도;
도 4는 평면에서 본 제어블록의 길이방향 단면도이다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a perspective view of a coupling;
2 is a side view of the coupling housing;
3 is a longitudinal cross-sectional view of the coupling shown in FIG. 2;
4 is a longitudinal sectional view of the control block seen in plan view.
도 1의 사시도에서 나타낸 커플링(1)은 2개의 라인의 끝단을 연결하기 위한 커플링 하우징(11)을 포함하여 구성된다. 커플링 접속관(도시다지 않음)에 커플링 하우징(11)을 접속하는 것은 콜렛(30)의 형태로 된 다수개의 잠금요소에 의하여 이루어진다. 이러한 목적으로, 수동 레버(15)가 커플링 하우징(11)에 마련되는데, 이는 축(16)상에 피버트식으로 장착되고, 상대적으로 짧은 확산 레버(17)가 축(21)에 인접하여 피버트식으로 장착된다. 수동 레버(15)를 이동하면 기계적인 힘이 제공되는데, 이는 커플링 하우징(11)을 밀폐체가 마련된 접속관의 커플링-플랫(flat)쪽 당기게 되고, 확산 레버(17)는 토글 조인트(toggle joint)의 방식으로 힘의 증폭을 달성하게 된다. 따라서, 커플링의 접속을 위하여는 비교적 적은 손의 힘만으로도 충분하다.The coupling 1 shown in the perspective view of FIG. 1 comprises a
수동레버(15)를 선회시킬 때(도 2에서 화살표 참조), 먼저, 잠금 슬리브(31)가 콜렛(30)을 도면에서 왼쪽을 향하여 이동시키고, 이를 출원인의 다수개의 특허(예를 들면 EP 1 483 524 B1; 내부 참조번호:S 0041-P-EP)에서 기술한 바와 같이 걸어잠근다. 한편, 수동 레버(15)를 제어블록(20)쪽으로 선회시킬 때, 이 제어블록은 커플링 하우징(11)에 끼워져 있는 것이거나 혹은 일체적으로 형성된 것이며, 측방향으로 돌출하는 작동 노브(22)가 작동한다. 이는 제어블록(20)(도 4 참조)내에 있는 밸브를 작용시키고, 따라서 압력라인 내의 예를 들면 5bar 의 압축공기인 입구압력이 제어블록(20)내의 잠금요소(21)를 바깥쪽으로 밀게 됨으로써, 접속위치에 있는 수동레버(15)의 움직임을 방지하게 된다. 잠금요소(21)는 바람직하게는 대칭적으로 연장가능한 체크 피스톤(21a)(도 4 참조)의 형태로 되어 제어블록(20)의 양측에 배치된다. 도 1 은 또한 도 2에서와 같이 매체의 공급을 위한 주된 라인(47)을 측방향으로 나타내며, 도 3 및 도 4는 각각 A 및 B 선에 따른 단면도를 나타낸다.When turning the manual lever 15 (see arrow in FIG. 2), first, the
도 3의 길이방향 단면도(수평 중앙면에서 본)로부터 명백한 바와 같이, 대략 원통형상인 커플링 하우징(11)은 라인의 끝단에서 LNG와 같은 극저온 매체가 증발되는 것을 방지하기 위하여 밀폐실을 형성하게 된다. 라인의 끝단은 커플링 접속관(바람직하게는 연료탱크로 연결된다)과 커플링 하우징(11)의 분할면에 이르며, 커플링 하우징은 적어도 부분적으로는 주된 라인(47)을 둘러싸고 있다. 각 라인끝단의 대향하는 밸브들은 그의 각 앞면에 인접하여 라인의 끝단을 개방 또는 폐쇄하도록 구성되며, 커플링 하우징(11)내에서 적어도 한개의 밀봉부(38)는 PTFE로 형성된다.As is evident from the longitudinal cross-sectional view of FIG. 3 (as seen from the horizontal center plane), the substantially
커플링 하우징(11)에서 공급을 개방 또는 차단하기 위하여 제어 바(36)가 마련되며, 이것도 바람직하게는 PTFE의 밀봉부를 가진다. 제어 바(36)는 압축 스프링(41) 및 그에 접속된 금속제 주름상자(44)을 통하여 밀폐면에 힘을 가하게 된다. 금속제 주름상자(44)는 내부(45)를 포함하며, 이 내부는 제어 라인(46)을 통하여 압력발생기(도시않됨)에 접속된다. 압축된 제어유체(예를 들면 10bar 의 압축공기)가 제어 라인(46)을 통하여 내부(45)로 공급되고, 따라서 금속제 주름상자(44)는 축방향으로 신장되고 제어 바(36)에 의하여 매체 또는 유체 입구를 개방하게 된다.A
수동 레버(15)를 제어블록(20)쪽으로 선회시키고 확산레버(17)의 힘증폭기구를 선회시킴에 의해, 커플링 접속관과 커플링 하우징(11)이 상호간에 압착되고 콜렛(30)에 의하여 단단하게 잠겨진다. 이러한 밀착위치에서는 극저온 매체의 흐름이 아직은 불가능하다. 제어라인(46)을 통하여 작동압력을 전환함으로써만, 주름상자(44)의 내부실(45)에 압력이 공급된다. 그리고, 주름상자는 밀봉부(38)를 잡고 있는 제어바 (36)를 접속관측으로 움직인다. 따라서, 커플링 하우징(11)과 커플링 접속관이 개방위치에 있게 된다. 두개의 라인끝단들은 이제 상호간에 접속되고 극저온 매체가 유통될 수 있다.By pivoting the
제어라인(46)에서의 작동압력의 해제(따라서, 주된 라인(47)내의 유체의 흐름의 해제)는 바람직하게도 도 4에서 나타낸 바와 같이 제어블록(20)에서의 복귀 라인 R에 의하여 만들어진다. 즉, 잠금요소(21) 또는 체크 피스톤(21a)이 연결위치에서 수동레버(15)를 "차단"한 다음에야 가능하다. 따라서, 특히 높은 접속 안정성이 달성된다.The release of the operating pressure in the control line 46 (and thus the release of the flow of fluid in the main line 47) is preferably made by the return line R in the
매체의 유통이 완료된 후 (즉, 연료탱크의 특정한 양의 충전이 접속관을 통하여 완료된 후), 내부(45)는 제어라인(46)의 수단에 의하여 균형을 찾는다. 따라서 압축스프링(41)이 제어바(36) 및 금속제 주름상자를 커플링의 폐쇄 위치로 누르게 된다. 이는 양쪽 라인 끝단내의 압력에 의하여 지지되는데, 주름상자와 밀폐면이 부가적인 폐쇄력을 유발하기 때문이다. 동시에 또는 약간의 시간차를 두고 압력 라인 P에서의 압력이 스위치 오프되며, 따라서 체크 피스톤(21a)들은 제어블록 (20)의 내부로 향하여 후퇴하고, 따라서 수동레버(15)는 그의 원래 위치로 들어올려진다. 그리고 잠금 슬리브(31)도 동시에 후퇴하고 커플링이 다시 분리된다.After the distribution of the medium is complete (ie, after a certain amount of filling of the fuel tank is completed through the connection tube), the interior 45 is balanced by means of the
유체 흐름이 단절을 확실하게 확인하기 위해서 제어블록(20)에서의 압력 P를 스위칭 오프하는 신호가 복귀 라인 R 로 전달될수 있으며, 그에 의하여 안전성 표준이 더욱 증가된다. 이는 작업자를 위한 시각적 표시 (예를 들면 "지불/시작") 또는 충전소의 작업자를 위한 해제("녹색등")나, 음향신호 또는 전자적인 차단(예를 들면 충전소의 문을 개방하는 것)의 형태 등이 될 수 있다.A signal to switch off the pressure P in the
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