KR20150113398A - 퍼지 밸브 - Google Patents

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KR20150113398A
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주식회사 유니크
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Abstract

본 발명은 연료전지 스택에서 반응을 마친 유체 또는 반응과정에서 발생한 유체의 배출을 허용 또는 차단하는 퍼지 밸브에 관한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 전원 인가 시 회전력을 발생시키는 액추에이터와, 상기 액추에이터에서 발생한 회전력을 외부로 출력하는 샤프트와, 상기 액추에이터의 일단에 결합되고 유체를 외부로 배출하기 위한 이송로가 내부에 형성된 홀더와, 상기 샤프트의 일단에 나사 결합되며 상기 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크루 너트를 포함한다.
상술한 구성의 본 발명은, 전원이 인가되어 샤프트가 회전을 할 경우 스크루 너트가 샤프트의 길이방향으로 직선운동을 하며 이송로를 개방 또는 폐쇄한다. 즉, 샤프트의 회전운동이 스크루 너트의 직선운동으로 변환되어 이송로를 개방 또는 폐쇄한다.

Description

퍼지 밸브{HYDROGEN PURGE VALVE}
본 발명은 연료전지시스템에 사용되는 퍼지 밸브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 연료전지 스택에서 반응을 마친 유체 또는 반응과정에서 발생한 유체의 배출을 허용 또는 차단하는 퍼지 밸브에 관한 것이다.
연료전지는 연료인 수소와 산화제인 공기를 반응시켜 전기를 생산하는 일종의 발전장치이다. 연료전지는 에너지 효율이 높고 공해가 없어 차세대 대체에너지로 각광을 받고 있다. 이러한 연료전지는 휴대용 기기의 배터리에서 차량의 동력원 및 대규모 발전설비에 이르기까지 그 적용범위가 매우 광범위하다.
연료전지시스템의 구성을 살펴보면, 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택과, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 연료 공급부, 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기(좀 더 상세하게는 산소)를 공급하는 공기 공급부와, 연료전지 스택의 운전온도를 제어하는 제어부 등으로 구성된다.
대한민국공개특허공보 제2011-0019274호(2011.02.25.)를 참조하면, 연료탱크(미도시)에서 공급된 수소는 저압레귤레이터(LPR)를 거쳐 연료전지 스택의 연료극(anode, 60)으로 이송되고, 연료극(60)에서 전기 생성을 위한 반응을 마친 후 수소 퍼지 밸브(70)를 통해 외부로 배출되거나 재순환된다. 또한, 공기블로워(20)의 작동에 의해 공급된 공기는 가습기(30)를 거쳐 연료전지 스택의 공기극(cathode, 50)으로 이송되며, 공기극(50)에서 전기 생성을 위한 반응을 마친 후 가습기(30)로 다시 이송되어 공기 밸브(40)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 연료전지 스택으로 공급된 수소와 산소가 반응하는 과정에서 발생하는 물은 워터 트랩에 일시 저장되었다가 워터 트랩 밸브(미도시)를 통해 외부로 배출된다.
대한민국등록특허공보 제10-1047299호(2011.07.01.)에는 수소 퍼지 밸브 또는 워터 트랩 밸브로 사용되는 솔레노이드 밸브가 개시되어 있다.
솔레노이드 밸브는 전원 인가 여부에 따라 밸브를 개방 또는 폐쇄하여 유체의 흐름을 허용 또는 차단하는 밸브이다. 좀 더 상세하게는, 전원 인가 시 로드가 상승하여 밸브를 개방시키고, 전원 차단 시 스프링에 의해 로드가 하강하여 상기 밸브를 폐쇄시키는 리니어 타입 솔레노이드 밸브이다.
상술한 리니어 타입 솔레노이드 밸브는 로드의 길이에 따라 밸브의 열림 정도가 결정되는 구조로, 밸브의 열림 정도를 조절하고자 할 경우 로드를 교체해야만 한다. 하지만, 솔레노이드의 내부에 위치된 로드를 교체하기 위해서는 솔레노이드 밸브를 전체적으로 분해해야 하는바, 교체 작업이 번거롭고 까다로우며 교체 작업에 많은 시간이 소요된다.
또한, 리니어 타입 솔레노이드 밸브는 플런저의 구동을 위한 코일이 보빈의 외주면에 촘촘히 감긴 형태이므로, 솔레노이드의 내부에 위치 센서를 추가하는 것이 용이하지 못하다. 따라서 솔레노이드 밸브의 작동상태를 외부에서 확인할 수 없는 단점을 갖고 있다.
또한, 리니어 타입 솔레노이드 밸브는 전원의 인가 여부에 따라 플런저가 상승 또는 하강하는 구조이므로, 플런저의 상승 및 하강과정에서 다른 부품과의 접촉에 의한 소음이 발생하게 된다.
대한민국공개특허공보 제2011-0019274호(2011.02.25.) 대한민국등록특허공보 제10-1047299호(2011.07.01.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 작업자가 밸브의 열림 정도를 용이하게 조절할 수 있고, 밸브의 작동상태를 외부에서 확인할 수 있으며, 밸브의 작동과정에서 발생하는 소음을 줄일 수 있는 퍼지 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 퍼지 밸브는, 전원 인가 시 회전력을 발생시키는 액추에이터와, 상기 액추에이터에서 발생한 회전력을 외부로 출력하는 샤프트와, 상기 액추에이터의 일단에 결합되고 유체를 외부로 배출하기 위한 이송로가 내부에 형성된 홀더와, 상기 샤프트의 일단에 나사 결합되며 상기 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크루 너트를 포함한다.
상기 액추에이터의 내부에는 스테이터가 고정되고, 상기 스테이터의 내부에는 로터가 회전 가능하게 설치되며, 상기 샤프트가 상기 로터를 관통하도록 결합된다. 상기 스테이터 및 상기 로터가 내장되는 케이스의 양단에는 제1커버와 제2커버가 각각 결합되고, 상기 제1커버와 상기 제2커버에는 상기 샤프트의 회전을 지지하는 베어링이 각각 설치된다.
상기 홀더는, 상기 스크루 너트의 이동공간이 형성된 제1홀더와, 상기 이송로가 형성된 제2홀더로 이루어진다. 상기 이송로는, 상기 제2홀더의 일측으로 개방된 제1유로와, 상기 제1유로와 교차하도록 배치된 제2유로와, 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 위치된 작동공간으로 이루어진다.
상기 작동공간에는 상기 제1유로를 개폐하는 다이어프램이 설치된다. 상기 다이어프램은, 상기 스크루 너트의 선단에 결합되어 상기 제1유로를 개폐하는 밀봉부와, 상기 작동공간의 내벽에 고정되는 고정부로 이루어진다.
한편, 본 발명은 상기 샤프트의 회전 작동 시 축적된 탄성 에너지를 이용하여 상기 샤프트를 복귀시키는 토션 스프링을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 토션 스프링은 상기 로터와 상기 제1커버 사이에 개재되고, 상기 토션 스프링의 일단이 상기 로터에 고정되며, 상기 토션 스프링의 타단이 상기 제1커버에 고정된다.
다른 한편, 본 발명은 상기 로터의 자력 변화를 측정하고 측정된 값을 통해 상기 샤프트의 회전 각도를 산출하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 퍼지 밸브는, 전원이 인가되어 샤프트가 회전할 경우 스크루 너트가 샤프트의 길이방향으로 직선운동을 하며 이송로를 개방 또는 폐쇄하는 구조이다. 다시 말해, 샤프트의 회전운동을 스크루 너트의 직선운동으로 변환시켜 이송로를 개방 또는 폐쇄하는 구조이다.
상술한 본 발명의 구조에 따르면, 샤프트에 나사 결합된 스크루 너트를 죄거나 풀 경우 밸브의 열림 정도를 조절할 수 있다. 특히, 액추에이터에 결합된 홀더를 제거할 경우 스크루 너트가 외부로 노출되므로 밸브의 열림 정도를 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 로터의 자력 변화를 측정하고 측정된 값을 통해 샤프트의 회전 각도를 산출할 수 있는 제어부를 더 포함하여 구성되므로, 밸브의 작동 여부를 외부에서 간단하게 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 샤프트의 회전운동이 스크루 너트의 직선운동으로 변환되는 과정에서 감속되므로 스크루 너트가 다른 부품과 접촉할 때 발생하는 충격 및 소음을 저감할 수 있으며, 이를 통해 밸브의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 밸브 중 일부를 확대한 도면.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 밸브의 작동 상태도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 밸브(1)는, 전원 인가 시 회전력을 발생시키는 액추에이터(100)와, 액추에이터(100)에서 발생한 회전력을 외부로 출력하는 샤프트(200)와, 샤프트(200)에 의해 작동하며 유체의 배출을 허용 또는 차단하는 밸브(300)를 포함한다.
액추에이터(100)는, 중공의 케이스(110)와, 케이스(110)의 내부에 설치된 스테이터(120) 및 로터(130)와, 케이스(110)의 양단에 각각 결합된 커버(140,150)으로 구성된다.
케이스(110)는 상하로 연장된 파이프 형상이며, 그 내부에는 스테이터(120) 및 로터(130)를 설치하기 위한 공간(112)이 마련된다. 케이스(110)의 하단 외주면에는 제1커버(140) 및 홀더(310,320)와의 결합을 위한 플랜지(114)가 형성되고, 상단 내주면에는 제2커버(150)의 삽입 깊이를 제한하기 위한 걸림턱(116)이 형성된다.
스테이터(120)는 전원 인가 시 회전자계(rotating field)를 발생시키는 고정자이다. 스테이터(120)는 케이스(110)의 내벽에 고정 설치될 수 있도록, 그리고 그 내부에 로터(130)가 설치될 수 있도록 환형으로 형성된다. 스테이터(120)는, 얇은 철판을 성층한 철심인 스테이터 코어(122)와, 스테이터 코어(122)에 감긴 스테이터 코일(124)로 구성된다.
로터(130)는 전원 인가 시 스테이터(120)에서 발생한 회전자계에 의해 회전하는 회전자이다. 로터(130)는 스테이터(120)의 중심에 위치되고, 회전 가능하게 설치된다. 로터(130)는, 샤프트(200)의 중단에 결합된 파이프 형상의 로터 코어(132)와, 로터 코어(132)의 둘레에 설치된 하프 파이프 형상의 마그넷(134)으로 구성된다. 이때, 마그넷(134)은 로터 코어(132)의 외주면을 감싸는 한 쌍으로 구성된다.
한편, 스테이터(120)와 로터(130)에 의해 발생한 회전력은 샤프트(200)를 통해 외부로 출력된다. 샤프트(200)는 로터 코어(122)를 관통하도록 결합되는 소정 길이의 환봉이다. 샤프트(200)의 상단과 하단은 중단에 비해 작은 직경으로 가공되고, 가공된 상단과 하단에는 샤프트(200)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(144,154)이 설치된다. 특히, 샤프트(200)의 하단 외주면에는 후술할 스크루 너트(330)와의 결합을 위한 나사(210)가 형성된다.
커버(140,150)는, 케이스(110)의 하단에 결합된 제1커버(140)와, 케이스(110)의 상단에 결합된 제2커버(150)로 구성된다. 또한, 제2커버(150)는, 케이스(110)의 상단 내부에 삽입되어 걸림턱(116)에 안착된 내측 커버(150a)와, 케이스(110)의 상단 외부에 결합된 외측 커버(150b)로 구성된다.
제1커버(140)는 일부가 케이스(110)의 내부로 삽입되는 다단의 판재 형상이다. 제1커버(140)의 중앙에는 샤프트(200)가 관통되는 관통공(142)이 형성되고, 관통공(142)에는 샤프트(200)의 하단을 회전 가능하게 지지하는 베어링(144)이 설치된다.
내측 커버(150a)는 소정의 두께를 가진 원판 형상이다. 내측 커버(150a)의 하면에는 샤프트(200)의 상단이 삽입되는 장착홈(152)이 형성되고, 장착홈(152)에는 샤프트(200)의 상단을 회전 가능하게 지지하는 베어링(154)이 설치된다. 또한, 내측 커버(150a)의 상면에는 후술할 제어부(170)가 설치되는 설치홈(156)이 형성된다.
외측 커버(150b)는 일부가 설치홈(156)에 삽입되는 다단의 원판 형상이다. 외측 커버(150b)의 중앙에는 제어부(170)에서 발생하는 열을 외부로 배출하기 위한 통기공(158)이 형성된다. 통기공(158)에는 수분 등의 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 마감재(159)가 구비된다. 이때, 마감재(159)는 설치홈(156)에서 발생한 열과 수분이 외부로 배출될 수 있도록, 그리고 수분 등의 이물질이 설치홈(156)으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 코어텍스 소재로 제작된다.
한편, 제1커버(140)와 로터(130) 사이에는 토션 스프링(160)이 설치된다. 토션 스프링(160)의 일단은 로터(130)에 고정되고, 타단은 제1커버(140)에 고정된다. 이러한 토션 스프링(160)은 전원 인가 시 회전한 샤프트(200)를 최초의 위치로 복귀시키기 위한 수단이다. 좀 더 상세히 설명하면, 액추에이터(100)에 전원이 인가되면 스테이터(120)에서 발생한 회전자계(rotating field)에 의해 로터(130)와 샤프트(200)가 회전을 한다. 이때, 토션 스프링(160)은 탄성 에너지를 축적한 후, 전원이 차단되어 회전자계가 소멸되면 축적된 탄성 에너지를 이용하여 샤프트(200)를 최초의 위치로 복귀시킨다.
다른 한편, 제어부(170)는 샤프트(200)의 회전 각도를 산출하는 위치센서이다. 제어부(170)는, 케이스(110)의 내부 공간(112)에 설치된 측정부(172)와, 제2커버(150)의 내부에 설치된 PCB(174)와, PCB(174)에 실장된 처리부(176)로 이루어진다. 측정부(172)는 액추에이터(100)의 작동 시 마그넷(134)의 자력변화를 측정하고, 처리부(176)는 측정부(172)에서 측정된 값을 이용하여 샤프트(200)의 회전 각도를 산출한다. 이처럼 샤프트(200)의 회전 각도를 산출할 경우 액추에이터(100)를 포함하는 퍼지 밸브(1)의 작동 여부를 외부에서 간단하게 확인할 수 있다.
밸브(300)는, 유체(반응에 사용된 유체 또는/및 반응과정에서 발생한 유체)를 외부로 배출하기 위한 이송로(322~326)가 내부에 형성된 홀더(310,320)와, 홀더(310,320)의 내부에 설치되어 이송로(322~326)를 개방 또는 폐쇄하는 스크루 너트(330)를 포함한다.
홀더(310,320)는, 제1커버(140)의 하부에 결합된 제1홀더(310)와, 제1홀더(320)의 하부에 결합된 제2홀더(320)로 구성된다. 제1홀더(310)의 중앙에는 스크루 너트(330)가 관통되는 장착공(312)이 형성되고, 장착공(312)에는 스크루 너트(330)의 이동을 안내함과 동시에 마찰을 저감하기 위한 부시(314)가 설치된다. 또한, 제2홀더(320)의 내부에는 유체를 외부로 배출하기 위한 이송로(322~326)가 형성된다.
이송로(322~326)는, 제2홀더(320)의 하면으로 개방된 제1유로(322)와, 제1유로(322)와 교차하도록 배치되고 제2홀더(320)의 측면으로 개방된 제2유로(324)와, 제1유로(322)와 제2유로(324) 사이에 위치된 작동공간(326)으로 이루어진다. 제1유로(322)는 유체가 유입되는 유입로이고, 제2유로(322)는 유체를 배출하기 위한 배출로이며, 작동공간(326)은 스크루 너트(330)의 이동 공간이다. 이때, 제1유로(322)의 상단은 작동공간(326)으로 돌출되어 스크루 너트(300)의 하강 시 제1유로(322)가 완벽하게 밀폐되도록 한다.
스크루 너트(330)는 샤프트(200)의 하단에 나사 결합되어 샤프트(200)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 장치이다. 스크루 너트(330)는 상단이 개방되고 하단이 밀폐된 컵 형상이다. 스크루 너트(330)의 내주면에는 샤프트(200)의 나사(210)와 대응되는 나사(332)가 형성된다. 또한, 스크루 너트(330)의 하면에는 후술할 다이어프램(340)과의 결합을 위한 결합돌기(334)가 형성된다.
샤프트(200)와 스크루 너트(330)에 형성된 나사(210,332)는, 나사산의 단면이 사각인 사각나사이다. 이처럼 사각나사를 사용하는 이유는 마찰이 적고 미끄럼이 없어 동력 전달용으로 적합하기 때문이다.
다이어프램(340)은, 스크루 너트(330)의 결합돌기(334)에 결합되는 밀봉부(342)와, 작동공간(326)의 내벽에 고정되는 고정부(344)로 이루어진 원판 형상이다. 다이어프램(340)은 소정의 탄성을 가진 재질로 제작되어, 제1유로(322)를 완벽하게 밀폐할 수 있고, 제1유로(322)와의 접촉 시 발생하는 소음 및 충격을 흡수할 수 있다.
도면부호 350은 전원이 인가되면 열을 발생시키는 피티씨 히터이다. 피티씨 히터(350)는 제2홀더(320)에 내부에 설치되어, 제1유로(322)를 가열함으로써 제1유로(320)를 포함하는 이송로(322~326)의 내부에서 결빙이 일어나는 것을 방지한다.
도면부호 360은 퍼지 밸브(1)의 기밀을 유지하는 오링이다. 오링(360)은 제1홀더(310)와 제1커버(140) 사이, 제1커버(140)와 케이스(110) 사이, 내측 커버(150a)와 케이스(110) 사이, 내측 커버(150a)와 외측 커버(150b) 사이에 각각 개재된다.
도 3과 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 퍼지 밸브(1)의 작동과정을 살펴보도록 한다.
도 3은 액추에이터(100)에 전원이 인가되지 않은 상태를 도시한다. 전원이 인가되지 않은 상태에서는, 토션 스프링(160)이 샤프트(200)를 반시계 방향으로 탄성 지지함으로써 샤프트(200)의 하단에 나사 결합된 스크루 너트(330)를 하향으로 이동시킨다. 이때, 스크루 너트(330)의 하단에 결합된 다이어프램(340)의 밀봉부(342)가 제1유로(322)에 접촉되어 제1유로(322)를 밀폐한다.
이 상태에서, 액추에이터(100)에 전원이 인가되면 스테이터(120)의 주위에 회전자계가 형성되고, 회전자계에 의해 로터(130) 및 샤프트(200)가 회전하게 된다. 샤프트(200)는 시계 방향으로 회전하며 스크루 너트(330)를 상승시키고, 다이어프램(340)의 밀봉부(342)가 제1유로(322)에서 이격되며 제1유로(322)를 개방한다.(도 4 참조)
한편, 샤프트(200)의 하단에 나사 결합된 스크루 너트(330)를 죌 경우 스크루 너트(330)의 하단에 결합된 밀봉부(342)와 제1유로(322) 사이의 거리가 이격된다. 이처럼 밀봉부(342)와 제1유로(322) 사이의 거리가 이격되며 제1유로(322)를 통해 유입되는 유체의 양이 증가하게 된다. 반면, 스크루 너트(330)를 풀면 밀봉부(342)와 제1유로(322) 사이의 거리가 좁혀지고, 이에 제1유로(322)를 통해 유입되는 유체의 양이 감소하게 된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 퍼지 밸브 100: 액추에이터
110: 케이스 120: 스테이터
130: 로터 140: 제1커버
150: 제2커버 160: 토션 스프링
170: 제어부 200: 샤프트
300: 밸브 310: 제1홀더
320: 제2홀더 330: 스크루 너트
340: 다이어프램 350: 피티씨 히터

Claims (13)

  1. 연료전지시스템에 사용되는 퍼지 밸브에 있어서,
    전원 인가 시 회전력을 발생시키는 액추에이터;
    상기 액추에이터에서 발생한 회전력을 외부로 출력하는 샤프트;
    상기 액추에이터의 일단에 결합되고, 유체를 외부로 배출하기 위한 이송로가 내부에 형성된 홀더; 및
    상기 샤프트의 일단에 나사 결합되며, 상기 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크루 너트를 포함하고,
    상기 샤프트의 회전 시 상기 스크루 너트가 이동하며 상기 이송로를 개방 또는 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트의 회전 작동 시 축적된 탄성 에너지를 이용하여 상기 샤프트를 복귀시키는 토션 스프링을 더 포함하는 퍼지 밸브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 액추에이터의 내부에 스테이터가 고정되고, 상기 스테이터의 내부에 로터가 회전 가능하게 설치되며, 상기 샤프트가 상기 로터를 관통하도록 결합된 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 액추에이터는, 상기 스테이터 및 상기 로터가 내장되는 중공의 케이스와, 상기 케이스의 양단에 각각 결합된 제1커버 및 제2커버와, 상기 제1커버 및 상기 제2커버에 각각 설치되어 상기 샤프트의 회전을 지지하는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 토션 스프링은 상기 로터와 상기 제1커버 사이에 개재되고, 상기 토션 스프링의 일단이 상기 로터에 고정되며, 상기 토션 스프링의 타단이 상기 제1커버에 고정된 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 로터의 자력 변화를 측정하고 측정된 값을 통해 상기 샤프트의 회전 각도를 산출하는 제어부를 더 포함하는 퍼지 밸브.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부가 상기 제2커버의 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트의 외주면과 상기 스크루 너트의 내주면에 각각 형성된 나사는, 나사산의 단면이 사각인 사각나사인 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더는, 상기 스크루 너트의 이동공간이 형성된 제1홀더와, 상기 이송로가 형성된 제2홀더로 이루어진 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 이동공간의 내부에는 상기 스크루 너트의 이동을 안내하는 부시가 설치된 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 이송로는, 상기 제2홀더의 일측으로 개방된 제1유로와, 상기 제1유로와 교차하도록 배치된 제2유로와, 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에 위치된 작동공간으로 이루어진 것을 특징으로 하는 퍼지 밸브.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 스크루 너트의 선단에 결합되어 상기 제1유로를 개폐하는 밀봉부와, 상기 작동공간의 내벽에 고정되는 고정부로 이루어진 다이어프램을 더 포함하는 퍼지 밸브.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2홀더의 내부에 설치되어 상기 이송로의 결빙을 방지하는 피티씨 히터를 더 포함하는 퍼지 밸브.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170309932A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Hyundai Motor Company Anode discharge valve for fuel cell system
US11127959B2 (en) * 2019-05-10 2021-09-21 Honda Motor Co., Ltd. Valve
KR20220076691A (ko) * 2020-12-01 2022-06-08 주식회사 유니크 연료전지 차량용 배출밸브

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003139011A (ja) * 2001-10-30 2003-05-14 Bosch Automotive Systems Corp 燃料液流量調節弁、及び該燃料液流量調節弁を備えた内燃機関の燃料噴射システム
KR100977418B1 (ko) * 2008-08-20 2010-08-24 (주)모토닉 저온 시동성이 향상된 퍼지 밸브
JP5663335B2 (ja) * 2011-02-09 2015-02-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 遮断弁装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170309932A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Hyundai Motor Company Anode discharge valve for fuel cell system
CN107314138A (zh) * 2016-04-26 2017-11-03 现代自动车株式会社 用于燃料电池系统的阳极排放阀
US10403912B2 (en) 2016-04-26 2019-09-03 Hyundai Motor Company Anode discharge valve for fuel cell system
US11127959B2 (en) * 2019-05-10 2021-09-21 Honda Motor Co., Ltd. Valve
KR20220076691A (ko) * 2020-12-01 2022-06-08 주식회사 유니크 연료전지 차량용 배출밸브

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