KR20120090228A - 극저온 유체용 리턴밸브 - Google Patents

극저온 유체용 리턴밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR20120090228A
KR20120090228A KR1020110010539A KR20110010539A KR20120090228A KR 20120090228 A KR20120090228 A KR 20120090228A KR 1020110010539 A KR1020110010539 A KR 1020110010539A KR 20110010539 A KR20110010539 A KR 20110010539A KR 20120090228 A KR20120090228 A KR 20120090228A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
adapter
circumferential surface
return valve
spool
body portion
Prior art date
Application number
KR1020110010539A
Other languages
English (en)
Inventor
김일근
정상우
김경한
Original Assignee
(주)로커스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)로커스 filed Critical (주)로커스
Priority to KR1020110010539A priority Critical patent/KR20120090228A/ko
Publication of KR20120090228A publication Critical patent/KR20120090228A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/70—Pressure relief devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0332—Safety valves or pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0382—Constructional details of valves, regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 LNG와 같은 극저온 연료탱크에 부착하는 밸브에 관한 것으로서, LNG 구동 차량에 LNG연료를 충전하는 경우 연료탱크에 부착하여 증발가스를 강제로 배기 및 회수함으로써 연료탱크 내부의 충전압이 떨어지는 것을 방지하고 대기로 버려지는 증발가스를 회수하여 재사용함으로써 자원을 절약하고 환경오염을 예방할 수 있는 극저온 유체용 리턴밸브에 관한 것이다.
본 발명에서는, LNG 연료탱크에 장착되는 증발가스 배기용 리셉터클에 탈부착함으로써 연료탱크 내부의 증발가스를 배출 및 회수하기 위한 것으로서, 내부에 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되는 것으로서 내주면에 나사산이 형성되는 몸체부(111), 상기 몸체부 후방에 단차지게 연장되는 핸들홀더 착좌부(112), 상기 핸들홀더 착좌부 후방에 단차지게 연장되며 외주면에 나사산이 형성되는 연결부(113)로 이루어지는 바디(110); 상기 핸들홀더 착좌부(112)에 결합하는 핸들홀더(161)와 상기 핸들홀더에 결합하는 핸들(162); 상기 연결부(113)에 결합하며 내주면에 나사산이 형성되는 몸체부(171)와 이로부터 후방으로 단차지게 연장되는 호스 연결부(172)로 이루어지는 호스 어댑터(170); 상기 바디(110)의 내부에 삽입되는 것으로서 내부에 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되며 외주면에 나사산이 형성되는 몸체부(131,132)와 이로부터 연장 형성되는 것으로서 외주면에 회전 장착홈(134a)이 나선형으로 형성되는 헤드부(134)로 이루어지는 어댑터(130); 상기 어댑터(130)의 몸체부(131) 내부 유로 상에 장착되는 것으로서 외주면에 다수개의 유체 통과공(122a)이 관통 형성되고 내부에 상기 유체 통과공에 연통하는 중앙공(122b)이 형성되는 몸체부(121,122)와 이로부터 단차지게 연장 형성되며 전단에 밸브팁부(124)가 형성되는 헤드부(123)로 이루어지는 스풀(120); 및 상기 바디(110)의 내주면과 상기 스풀(120) 사이에 장착되는 스프링(140)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브가 제안된다.

Description

극저온 유체용 리턴밸브{A return valve for extremely low temperature fluid}
본 발명은 LNG와 같은 극저온 연료탱크에 부착하는 밸브에 관한 것으로서, LNG 구동 차량에 LNG연료를 충전하는 경우 연료탱크에 부착하여 증발가스를 강제로 배기 및 회수함으로써 연료탱크 내부의 충전압이 떨어지는 것을 방지하고 대기로 버려지는 증발가스를 회수하여 재사용함으로써 자원을 절약하고 환경오염을 예방할 수 있는 극저온 유체용 리턴밸브에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG, liquified natural gas)란 대량 수송과 저장의 목적으로 천연가스를 영하 162℃로 냉각시켜 가스의 부피를 1/600로 압축시킨 무색 투명한 가스를 말한다. 천연가스는 전 세계적으로 광범위하게 매장되어 장기적, 안정적 공급이 가능하고 석유의 대체 에너지로서 중요한 역할을 하고 있다. 또한, 천연가스는 액화과정에서 분진, 황, 질소 등이 제거되어 연소시 공해물질을 거의 발생하지 않는 무공해 청정 연료로 알려져 있다. 아울러 천연가스는 연탄, 석유, 등 타 연료에 비해 열효율이 높고 냉.난방은 물론 자동차, 유리, 전자, 석유 및 금속처리 산업 등에 다양하게 이용되고 있다.
이러한 LNG와 같은 극저온 유체는 해안가 등의 LNG 저장시설의 베이스 스테이션에 설치된 저장탱크로부터 이동 가능한 차량인 탱크로리나 탱크 트레일러 등에 충전하여 공급된다. 이때, 베이스 스테이션의 저장탱크에 연결된 공급라인의 단부측 플랜지를 탱크 트레일러 등에 연결된 주입라인의 선단부 플랜지에 결합함으로써 저장탱크로부터 탱크 트레일러 등의 이동체에 LNG를 공급하게 된다.
통상적으로 액화천연가스나 메탄가스 등의 수송용 차량의 연료탱크는 내외 두겹으로 된 이중벽 구조로 되어 있으며, 이중벽체 사이에 진공조건을 유지하여 저온 액체로의 열전달에 의한 기화를 방지하고 있다. LNG 등의 수송용 탱크 트레일러 등의 연료탱크는 최근 그 수요가 급증하고 있는 LNG 등의 극저온의 액화가스를 다루는 것으로서 극저온 액체에 대한 저온 특성이 우수하고 충전 및 배기가 안전하게 수행되며, 연료탱크 내부의 압력이나 유체의 흐름을 안전하고 효율적으로 조절하기 위한 연료 충전용 배관 모듈을 구비하고 있다.
도1은 차량용 LNG 연료탱크의 유체 라인 시스템(10)을 나타낸 개략도인데, 차량의 LNG 연료탱크(11)에 충전된 LNG연료는 연료라인(12)을 통하여 엔진으로 공급된다. 그런데 LNG 연료탱크(11)에 LNG 주유시설의 연료 주입용 커텍터를 연결한 후 충전을 지속하게 되면 연료탱크 내부의 압력이 상승하게 되고 이로 인하여 충전압이 떨어져 충전이 원활하게 되지 않는 문제가 발생한다.
이는 연료충전 과정 중에 연료탱크 내부의 LNG 액체가 기화하여 증발가스(BOG:Boil of Gas)를 형성하기 때문이다. 이와 같은 연료의 증발가스가 연료탱크 내부에 지속적으로 축적되는 경우 충전압을 떨어뜨릴 뿐 아니라 연료탱크가 폭발할 위험이 있으므로 LNG 연료탱크에는 별도의 증발가스 배기를 위한 릴리프밸브를 구비하여 이를 통하여 증발가스를 대기 중으로 방출하고 있다.
따라서, 연료탱크에 LNG와 같은 극저온 연료를 충전함에 있어서 위의 릴리프밸브와는 별도로 연료탱크에 부착하여 증발가스를 배출한 후 별도의 회수시설로 회귀시켜 재활용할 수 있도록 리턴밸브를 채택할 필요가 있다.
공개특허공보 제10-2004-0105548호 "극저온 유체 커플링" 공개특허공보 제10-2008-0091216호 "극저온 짐벌 커플링" 실용신안공보 실1993-0001149호 "저온용 관 접속기구"
본 발명은 LNG 연료탱크 내부에 극저온 액체 연료인 LNG를 충전할 때 연료탱크 내부에서 증발하는 기체 상태의 연료 가스를 신속하고 안전하게 배기하여 저장시설로 회수함으로써 연료탱크 내부의 압력상승으로 인한 충전압의 저하를 방지하고, 이상 압력 상승으로 인하여 릴리프밸브가 작동함으로써 연료가스가 대기로 방출되는 것을 방지하여 환경오염을 예방하고 버려지는 에너지를 재활용하기 위한 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적의 달성을 위하여 본 발명에서는, LNG 연료탱크에 장착되는 증발가스 배기용 리셉터클에 탈부착함으로써 연료탱크 내부의 증발가스를 배출 및 회수하기 위한 것으로서, 내부에 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되는 것으로서 내주면에 나사산이 형성되는 몸체부(111), 상기 몸체부 후방에 단차지게 연장되는 핸들홀더 착좌부(112), 상기 핸들홀더 착좌부 후방에 단차지게 연장되며 외주면에 나사산이 형성되는 연결부(113)로 이루어지는 바디(110); 상기 핸들홀더 착좌부(112)에 결합하는 핸들홀더(161)와 상기 핸들홀더에 결합하는 핸들(162); 상기 연결부(113)에 결합하며 내주면에 나사산이 형성되는 몸체부(171)와 이로부터 후방으로 단차지게 연장되는 호스 연결부(172)로 이루어지는 호스 어댑터(170); 상기 바디(110)의 내부에 삽입되는 것으로서 내부에 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되며 외주면에 나사산이 형성되는 몸체부(131,132)와 이로부터 연장 형성되는 것으로서 외주면에 회전 장착홈(134a)이 나선형으로 형성되는 헤드부(134)로 이루어지는 어댑터(130); 상기 어댑터(130)의 몸체부(131) 내부 유로 상에 장착되는 것으로서 외주면에 다수개의 유체 통과공(122a)이 관통 형성되고 내부에 상기 유체 통과공에 연통하는 중앙공(122b)이 형성되는 몸체부(121,122)와 이로부터 단차지게 연장 형성되며 전단에 밸브팁부(124)가 형성되는 헤드부(123)로 이루어지는 스풀(120); 및 상기 바디(110)의 내주면과 상기 스풀(120) 사이에 장착되는 스프링(140)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브에 관하여 개시한다.
여기서, 상기 어댑터(130)의 몸체부(131,132) 내주면에는 제1경사면(135a)과 이에 연결되는 제2경사면(135b)을 가지며 유로의 중심방향으로 돌출하는 유입구 경사체(135)가 형성된다.
또한, 상기 스풀(120)의 헤드부(123)에는 링 형상의 스풀시트(142)가 장착됨으로써상기 유입구 경사체(135)와의 접촉에 의하여 밀봉 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 어댑터(130)의 헤드부(134)의 내경에는 링 형상의 옴니씰(147)이 삽입 장착되고, 상기 옴니씰의 전방에는 중앙이 개구되고 외주면에 나사산이 형성되는 링 어댑터(150)가 나사 결합하여 상기 옴니씰을 압착 고정하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 링 어댑터(150)는 중앙이 개방되고 외주면에 나사산이 형성되는 몸체부(151)와 상기 몸체부(151)의 전단에서 외경이 확장하도록 연장되는 날개부(152)로 이루어지고, 상기 어댑터(130)의 헤드부(134)의 내경면과 상기 날개부(152) 사이에는 링 형상의 헤드시트(146)가 장착되는 것이 바람직하다.
위의 구성에서, 상기 바디(110)의 몸체부(111)의 내주면과 상기 어댑터(130)의 몸체부(132)의 외주면 사이에는 링 형상의 어댑터시트(141)가 장착되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 연료탱크 내부에 이상 가스압력이 축적되어 내압이 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있으며 그에 따라 연료탱크 내부의 충전지속으로 인한 충전압 저하를 방지할 수 있다.
또한, 연료탱크 내부에 증발가스에 의한 내압이 누적되는 것을 실시간으로 배기하여 처리하므로 릴리프밸브의 비상 작동으로 인하여 연료가스가 대기로 방출되는 것을 방지할 수 있어 환경오염의 예방이나 에너지 절약 면에서 매우 유리하다고 할 수 있다.
또한, 사용자가 차량 등의 LNG 연료탱크에 간편하게 탈부착할 수 있는 구조이므로 연료충전작업이 신속하며, 배기되는 기체 상태의 극저온 유체가 누설될 염려가 없어 신뢰성이 높다는 장점이 있다.
특히, 시동 중인 차량에 장착하더라도 차량의 진동에 의하여 결합이 해제되거나 나사가 풀릴 우려가 없으며, 연결부위에 테프론 수지와 같은 별도의 기밀 유지용 물질이 필요하지 않다는 장점이 있다.
도1은 차량용 LNG 연료탱크의 유체 라인을 나타낸 개략도.
도2는 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브의 외관 사시도.
도3은 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브의 분해 사시도.
도4는 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브의 단면 사시도.
도5는 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브의 종단면도.
도6은 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브의 정면도.
도7은 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브가 결합하는 극저온 유체용 배기 리셉터클의 외관 사시도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브의 외관 사시도, 도3은 분해 사시도, 도4는 단면 사시도, 도5는 종단면도, 도6은 정면도이고, 도7은 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브가 결합하는 극저온 유체용 배기 리셉터클의 외관 사시도이다.
먼저, 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브(100)가 결합하는 배기 리셉터클(receptacle,200)은 크게 내부에 극저온 유체 유로가 형성되는 몸체(201), 상기 몸체(201)의 전방에 연장 형성되는 헤드(202) 및 상기 몸체(201)의 후방에 연장 형성되는 연결구(203)로 이루어진다.
상기 헤드(202)의 내경에는 스프링(미도시)에 의하여 탄력 설치되는 체크 샤프트(205)가 장착되며, 상기 체크 샤프트(205)의 전단에는 본 발명의 후술할 밸브팁부(124)와 접촉하여 후퇴하는 대응 밸브팁부(206)가 형성된다.
이와 같은 구성의 배기 리셉터클(200)은 LNG 연료탱크(11)에 고정부착되고, 여기에 본 발명의 극저온 유체용 리턴밸브(100, 이하 리턴밸브로 약칭한다.)를 탈부착함으로써 연료탱크 내부의 증발가스를 배기 및 회수하게 된다.
이하의 도면에서는 설명의 편의를 위하여 도3을 기준으로 우측을 전방, 좌측을 후방이라 정의하고 설명하기로 한다.
본 발명의 리턴밸브(100)는 크게 중공 관체 형상의 바디(110), 상기 바디(110)에 결합하는 핸들홀더(161)와 핸들(162), 상기 바디(110)의 후단에 결합하는 호스 어댑터(170), 상기 바디(110)의 내부에 장착되는 스프링(140)과 스풀(120,spool) 및 후단부가 상기 바디(110)의 내경에 삽입하여 결합하는 어댑터(130)로 구성된다.
상기 바디(110)는 내부에 극저온 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되어 전후로 개방되는 중공의 관체로서, 내주면에 계단식 단차가 형성되는 몸체부(111), 상기 몸체부(111)에서 후방으로 단차지게 연장 형성되는 핸들홀더 착좌부(112), 상기 핸들홀더 착좌부(112)에서 후방으로 단차지게 연장 형성되는 연결부(113)로 이루어진다.
상기 핸들홀더 착좌부(112)는 외주면이 매끄러운 원통 형상으로서 외경에 후술할 링 형상의 핸들홀더(161)가 결합한다. 상기 연결부(113)의 외주면에는 후술할 호스 어댑터(170)의 내경에 나사 결합하기 위하여 나사산이 형성된다.
상기 핸들홀더(161)는 링 형상의 몸체 외주면에 한 쌍의 대향하는 핸들 삽입구(161a)가 형성된 것으로서 상기 핸들 삽입구(161a)에 한 쌍의 핸들(162)이 각각 결합하여 대향 한다.
상기 핸들(162)의 경우 원뿔대 또는 원추형으로 형성되는 몸체부(162a)의 전단에 외주면에 나사산이 형성되는 연결부(162b)가 형성되는데, 상기 연결부(162b)를 전기의 핸들 삽입구(161a)에 삽입한 후 돌려서 나사 체결하는 방식으로 결합한다.
상기 바디(110) 후단의 연결부(113)에 나사 결합하는 호스 어댑터(170)는 크게 내주면에 나사산이 형성되며 내부에 중공의 유로가 형성되는 몸체부(171)와 상기 몸체부(171)에서 후방으로 단차지게 연장 형성되는 것으로서 호스가 연결되는 부분인 호스 연결부(172)로 이루어진다.
상기 바디(110)의 몸체부(111)의 개방된 전방으로는 어댑터(130)가 결합하는데, 상기 어댑터(130)는 내부에 유체가 통과할 수 있도록 중공의 유로가 형성되는 것으로서 크게 외주면에 나선형 회전 장착홈(134a)이 형성되는 헤드부(134), 상기 헤드부(134)에서 후방으로 단차지게 연장 형성되는 제1몸체부(131), 상기 제1몸체부(131)에서 후방으로 단차지게 연장 형성되는 제2몸체부(132) 및 상기 제2몸체부(132)의 후단에서 단차지게 형성되는 선단부(133)로 이루어진다.
상기 어댑터(130)의 제1몸체부(131)의 외주면에는 나사산이 형성되어 상기 바디(110)의 몸체부(111)의 내주면에 형성되는 나사산에 나사 체결된다.
상기 어댑터(130)의 제1몸체부(131)의 내주면에는 유로가 좁아지도록 중심축 방향으로 돌출하는 유입구 경사체(135)가 형성되는데, 상기 유입구 경사체(135)의 상면에는 서로 경사각이 다르게 연속하는 제1경사면(135a)과 제2경사면(135b)이 형성되고, 상기 제2경사면(135b)에서 연장하여 수직한 유입측 전단면(135c)이 형성된다.
상기 유입구 경사체(135)에는 스풀(120)의 헤드부(123)가 접촉하여 유입되는 유체를 개폐하는 역할을 한다. 상기 스풀(120)은 크게 원통 형상의 헤드부(123), 상기 헤드부(123)의 후방으로 연속하여 단차지게 연장 형성되는 제2몸체부(122)와 제1몸체부(121)로 이루어진다.
상기 스풀(120)은 상기 어댑터(130)의 몸체부(131,132)의 내경에 삽입하여 장착하는 것으로서 상기 스풀(120)의 제1몸체부(121)의 외주면이 상기 어댑터(130)의 내주면에 접촉하도록 내설된다. 상기 스풀(120)의 제1몸체부(121)의 내부에는 유입되는 유체를 후방으로 배출하기 위한 중앙공(122b)이 형성되어 후단부가 유로를 향하여 개방된다. 상기 제2몸체부(122)의 외주면 상에는 다수개의 유체 통과공(122a)이 형성되어 상기 중앙공(122b)과 연통한다.
상기 스풀(120)의 제2몸체부(122)와 어댑터(130)의 제1 및 제2몸체부(131,132)의 내주면 사이에는 이격된 공간인 챔버(145)가 도4에 도시한 바와 같이 형성되는데 여기에 스풀(120)을 밀고 유입된 극저온 유체가 유입된 후 상기 유체 통과공(122a)을 통하여 빠져나간다.
상기 스풀(120)의 헤드부(123)에는 고무나 수지 재질의 스풀시트(142)가 장착되는데, 구체적으로는 스풀(120)의 제2몸체부(122)와 헤드부(123) 간의 단차면에 밀착하도록 장착된다.
상기 스풀시트(142)는 스풀(120)이 전진하여 유로를 폐쇄할 때 전술한 유입구 경사체(135)의 경사면(135a,135b)에 접촉함으로써 유체의 기밀을 유지하는 역할을 한다.
상기 어댑터(130)의 헤드부(134)의 외주면에는 전술한 바와 같이 나선형의 홈이 헤드부(134)의 원주방향으로 형성되는데, 이는 전술한 배기 리셉터클(200)의 결합용 돌기(204)에 상기 회전 장착홈(134a)을 걸고 비틀어 회전시킴으로써 양 자간을 공고하게 결합하기 위한 것이다.
즉, 배기 리셉터클(200)의 결합용 돌기(204)를 상기 회전 장착홈(134a)에 걸고 핸들(162)을 회전시키면 리턴밸브(100)가 상기 회전 장착홈(134a)의 나선형 홈을 따라 가이드 되어 전진하면서 상기 배기 리셉터클(200)에 결착하게 되는 것이다. 이때, 상기 배기 리셉터클(200)의 돌출한 대응 밸브팁부(206)와 리턴밸브(100)의 스풀(120) 선단의 밸브팁부(124)가 서로 맞닿아 눌려지면서 유체의 유로가 개방된다. 따라서, 연료탱크(11) 내부의 증발가스가 배기 리셉터클(200)을 거쳐서 상기 리턴밸브(100)를 통과하여 베이스 스테이션에 별도로 마련되는 배기가스 회수용 스텍에 저장된다.
상기 어댑터(130)의 내경에는 유체의 기밀을 유지하기 위한 이중의 장치가 내설되는데, 링 형상의 옴니씰(147)과 헤드시트(146)가 그것이다. 즉 도5에 도시한 바와 같이 상기 어댑터(130)의 헤드부(134) 내경면에는 고무나 수지 재질의 옴니씰(147)이 장착되고, 상기 옴니씰(147)의 전방에 링 어댑터(150)가 나사 결합하여 상기 옴니씰(147)을 가압하여 지지 고정한다.
상기 링 어댑터(150)는 외주면에 나사산이 형성되는 중공 원통형의 몸체부(151)와 상기 몸체부(151)의 전단에서 외경이 더 커지도록 연장 형성되는 날개부(152)로 이루어진다.
상기 날개부(152)와 어댑터(130) 헤드부(134)의 내주면에 형성되는 단차면 사이에는 헤드시트(146)가 추가로 장착되어 유체의 기밀을 더욱 완전하게 한다.
상기 바디(110)의 몸체부(111)의 내경면에 형성되는 계단식 단차면과 상기 어댑터(130)의 제2몸체부(132)와 선단부(133)의 단차면(111b) 사이에는 링 형상의 어댑터시트(141)가 장착되어 유체의 기밀을 유지한다.
상기 스프링(140)의 전단부는 상기 스풀(120)의 제1몸체부(121)의 내부에 개방되게 형성되는 중앙공(122b)에 삽입되며, 후단부는 바디(110)의 내주면에 단차지게 형성되는 스프링 안착부(111a)에 접촉하도록 설치한다. 따라서, 배기 리셉터클(200)을 통하여 유입되는 유체의 압력이 스프링(140)의 탄성력 이상이 되는 경우 스풀(120)을 후퇴시켜 유로를 개방하게 되는 것이다.
도5에서 미설명부호 113a,131a 및 151a는 각각 나사산이 결합한 나사부를 나타낸다. 본 발명에서의 각 구성요소에 형성되는 나사산은 유니파이 가는나사(UNF type)로 함으로써 나사산의 체결 면적을 넓게 하고, 차량의 진동에 의하여 나사결합이 풀리지 않도록 한다. 또한 본 발명의 UNF 방식의 나사체결 부위에는 종래와 같은 기밀 유지를 위한 테프론 테이프 등이 필요 없어 편리하다.
이와 같은 구조의 리턴밸브(100)를 사용하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 우선 LNG를 연료원으로 하는 차량이 도착하면 작업자는 연료 주입용 커넥터(미도시)를 연료탱크의 주입구 노즐에 결착하고, 이어서 본 발명의 리턴밸브(100)를 연료탱크에 기 장착된 배기 리셉터클(200)에 결착한다.
그러면 연료탱크의 내부에 극저온 유체인 LNG의 충전이 시작되는데, 충전 과정 중에 액체 상태인 LNG 연료의 기화에 의하여 상승한 내압은 본 발명의 리턴밸브(100) 내부의 유로를 통하여 배출된다.
즉, 리턴밸브(100)의 유로가 개방되면 연료탱크의 내부에서 발생하는 증발가스가 리턴밸브(100)를 거쳐 상기 리턴밸브(100)에 호스로 연결된 별도의 배기가스 저장용 스텍에 모이게 되고 이것을 후에 재사용하게 되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 리턴밸브(100)는 연료탱크(11)에 탈부착하기가 매우 용이하고 간편하며, 진동에 의한 결합 해제나 극저온 유체의 누설 우려가 없는 배기 및 회수 수단으로서의 기능을 다하게 되는 것이다.
본 발명은 차량 등의 연료탱크에 극저온 유체인 LNG 연료를 충전할 때 연료탱크 내부의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하고 대기 중으로 방출되는 가스 상태의 연료를 신속하고 안전하게 회수하여 재사용함으로써 환경오염방지와 에너지 절약의 효과를 동시에 거둘 수 있는 극저온 밸브에 관한 것이다. 따라서, 점차 그 시장이 넓어지고 있는 액화천연가스(LNG) 저장시설이나 주유시설 등에서 널리 채택하여 적용할 필요가 있을 것이다.
100: 극저온 유체용 리턴밸브 110: 바디
111: 몸체부 112: 핸들홀더 착좌부
113: 연결부 120: 스풀
121: 제1몸체부 122: 제2몸체부
122a: 유체 통과공 122b: 중앙공
123: 헤드부 124: 밸브팁부
130: 어댑터 131: 제1몸체부
132: 제2몸체부 133: 선단부
134: 헤드부 134a: 회전 장착홈
135: 유입구 경사체 135a,135b: 제1 및 제2경사면
135c: 유입측 전단면 140: 스프링
141: 어댑터시트 142: 스풀시트
146:헤드시트 147: 옴니씰
150: 링 어댑터 151: 몸체부
152: 날개부 161: 핸들홀더
161a: 핸들 삽입구 162: 핸들
170: 호스 어댑터 171: 몸체부
172: 호스 연결부

Claims (6)

  1. LNG 연료탱크에 장착되는 증발가스 배기용 리셉터클에 탈부착함으로써 연료탱크 내부의 증발가스를 배출 및 회수하기 위한 것으로서,
    내부에 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되는 것으로서 내주면에 나사산이 형성되는 몸체부(111), 상기 몸체부 후방에 단차지게 연장되는 핸들홀더 착좌부(112), 상기 핸들홀더 착좌부 후방에 단차지게 연장되며 외주면에 나사산이 형성되는 연결부(113)로 이루어지는 바디(110);
    상기 핸들홀더 착좌부(112)에 결합하는 핸들홀더(161)와 상기 핸들홀더에 결합하는 핸들(162);
    상기 연결부(113)에 결합하며 내주면에 나사산이 형성되는 몸체부(171)와 이로부터 후방으로 단차지게 연장되는 호스 연결부(172)로 이루어지는 호스 어댑터(170);
    상기 바디(110)의 내부에 삽입되는 것으로서 내부에 유체가 통과할 수 있도록 유로가 형성되며 외주면에 나사산이 형성되는 몸체부(131,132)와 이로부터 연장 형성되는 것으로서 외주면에 회전 장착홈(134a)이 나선형으로 형성되는 헤드부(134)로 이루어지는 어댑터(130);
    상기 어댑터(130)의 몸체부(131) 내부 유로 상에 장착되는 것으로서 외주면에 다수개의 유체 통과공(122a)이 관통 형성되고 내부에 상기 유체 통과공에 연통하는 중앙공(122b)이 형성되는 몸체부(121,122)와 이로부터 단차지게 연장 형성되며 전단에 밸브팁부(124)가 형성되는 헤드부(123)로 이루어지는 스풀(120); 및
    상기 바디(110)의 내주면과 상기 스풀(120) 사이에 장착되는 스프링(140)
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터(130)의 몸체부(131,132) 내주면에는 제1경사면(135a)과 이에 연결되는 제2경사면(135b)을 가지며 유로의 중심방향으로 돌출하는 유입구 경사체(135)가 형성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스풀(120)의 헤드부(123)에는 링 형상의 스풀시트(142)가 장착됨으로써상기 유입구 경사체(135)와의 접촉에 의하여 밀봉 기능을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어댑터(130)의 헤드부(134)의 내경에는 링 형상의 옴니씰(147)이 삽입 장착되고, 상기 옴니씰의 전방에는 중앙이 개구되고 외주면에 나사산이 형성되는 링 어댑터(150)가 나사 결합하여 상기 옴니씰을 압착 고정하는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 링 어댑터(150)는 중앙이 개방되고 외주면에 나사산이 형성되는 몸체부(151)와 상기 몸체부(151)의 전단에서 외경이 확장하도록 연장되는 날개부(152)로 이루어지고, 상기 어댑터(130)의 헤드부(134)의 내경면과 상기 날개부(152) 사이에는 링 형상의 헤드시트(146)가 장착되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 바디(110)의 몸체부(111)의 내주면과 상기 어댑터(130)의 몸체부(132)의 외주면 사이에는 링 형상의 어댑터시트(141)가 장착되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 리턴밸브.
KR1020110010539A 2011-02-07 2011-02-07 극저온 유체용 리턴밸브 KR20120090228A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110010539A KR20120090228A (ko) 2011-02-07 2011-02-07 극저온 유체용 리턴밸브

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110010539A KR20120090228A (ko) 2011-02-07 2011-02-07 극저온 유체용 리턴밸브

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120090228A true KR20120090228A (ko) 2012-08-17

Family

ID=46883339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110010539A KR20120090228A (ko) 2011-02-07 2011-02-07 극저온 유체용 리턴밸브

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120090228A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058103A1 (ko) * 2012-10-12 2014-04-17 동방테크 주식회사 압축천연가스 차량용 가스충전시스템의 리셉터클
KR101676328B1 (ko) * 2015-12-31 2016-11-15 신정문 기밀성을 갖는 선박용 가스 샘플링 장치
CN109114253A (zh) * 2018-09-29 2019-01-01 凯迈（洛阳）气源有限公司 一种用于气瓶充放气的集成阀

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058103A1 (ko) * 2012-10-12 2014-04-17 동방테크 주식회사 압축천연가스 차량용 가스충전시스템의 리셉터클
KR101676328B1 (ko) * 2015-12-31 2016-11-15 신정문 기밀성을 갖는 선박용 가스 샘플링 장치
CN109114253A (zh) * 2018-09-29 2019-01-01 凯迈（洛阳）气源有限公司 一种用于气瓶充放气的集成阀

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6742554B1 (en) Device for overheat protection for a type 4 compressed gas container
US9057483B2 (en) Threaded insert for compact cryogenic-capable pressure vessels
KR101480320B1 (ko) 자기 유체 커플링 조립체 및 방법
US7731051B2 (en) Hydrogen pressure tank including an inner liner with an outer annular flange
CN101711323B (zh) 高压流体用管接头部件
EP1591711B1 (en) Fluid connector
US11149693B2 (en) Method for delivering a fluid stored in liquefied form to an end user in gaseous form
KR20090046573A (ko) 고저압 겸용 수소연료 저장용기
US10793417B2 (en) Device for fuelling motor vehicles with liquefied gas
KR20120090228A (ko) 극저온 유체용 리턴밸브
KR101061029B1 (ko) 극저온 유체용 안전밸브
JP2018128120A5 (ko)
KR102328718B1 (ko) 액체수소의 주입을 위한 퀵커넥팅 방식의 아답터 및 이와 호환되는 액체수소 저장탱크
KR102189988B1 (ko) 가스 충전 노즐용 동결 방지 구조
US9677713B1 (en) Compact insert design for cryogenic pressure vessels
KR102189473B1 (ko) 가스저장탱크용 더블체크 멀티밸브장치
KR102017725B1 (ko) 액화 천연가스 자동차용 용기
KR102125491B1 (ko) 액화수소 충전포트 구조
CN214947092U (zh) 高稳定性城市双供气系统
KR101966200B1 (ko) 액화가스 공급 시스템 및 방법
CN217422555U (zh) 低温氢气回收装置
KR101100781B1 (ko) 극저온 액화천연가스 고속충전모듈
KR20240078336A (ko) 액체수소 저장 탱크용 퀵커넥팅 리셉터클
CN114352936B (zh) 一种可快速更换多种燃料的燃料供应装置及其使用方法
KR200224499Y1 (ko) 자동차의 ｌｐｇ 차단용 안전밸브

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee