KR20180043436A - Receptacle filter for high-pressure hydrogen - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압 수소에 포함된 포함된 이물질을 여과시켜 이물질이 유입되는 것을 방지하는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter, and more particularly, to a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter that prevents foreign matter contained in high-pressure hydrogen from being filtered.
통상적으로, 수소를 연료로 사용하는 연료전지 자동차는 350 기압 또는 700 기압의 수소 탱크를 하나 이상 장착하고 있다.Typically, a fuel cell vehicle using hydrogen as fuel is equipped with one or more hydrogen tanks of 350 atmospheres or 700 atmospheres.
상기 수소 탱크에 대한 수소 충진 시스템은 수소 충전소의 디스펜서 또는 수소 탱크에 포함된 압력 센서에서 압력을 측정하여, 그 측정압력이 목표압력에 도달하면 충진을 마치는 시스템으로 되어 있다.The hydrogen filling system for the hydrogen tank is a system for measuring the pressure in a pressure sensor included in a dispenser of a hydrogen filling station or a hydrogen tank and finishing the filling when the measured pressure reaches a target pressure.
상기 수소 탱크에 대한 수소 충전시 일종의 커넥터인 고압 수소 충전용 리셉터클(Receptacle)을 사용하며, 상기 리셉터클의 내부에는 충전되는 수소내에 포함된 이물질을 걸러주는 필터가 내설된다.A high-pressure hydrogen filling receptacle (Receptacle), which is a kind of connector, is used for filling the hydrogen tank with hydrogen, and a filter for filtering foreign substances contained in hydrogen to be charged is installed in the receptacle.
즉, 상기 고압 수소의 충전 및 저장을 위한 수소저장 시스템에는 수소가 충전되는 방향을 따라 두 개의 필터가 배열되는데, 하나는 수소가 충전되는 방향을 따라 첫번째로 배열되는 필터로서 리셉터클내에 내설되어 수소 저장소로부터 유입되는 수소내 이물질을 걸러주는 역할을 하고, 다른 하나는 리셉터클내에 내설된 필터의 후단쪽에 배열되는 레귤레이터 필터로서 연료전지 스택쪽으로 이물질이 유입되지 않게 걸러주는 역할을 한다.That is, the hydrogen storage system for filling and storing the high-pressure hydrogen has two filters arranged along the direction of filling the hydrogen, the first filter arranged along the direction of filling the hydrogen, And the other is a regulator filter arranged on the rear end side of the filter installed in the receptacle so as to filter foreign matter from flowing into the fuel cell stack.
즉, 상기 리셉터클내에 내설되는 필터는 40~50㎛의 미세기공 구조를 갖는 필터로서 고압 수소가 충전시 수소내 이물질을 최초로 걸러주고, 상기 레귤레이터 필터는 레귤레이터 전단에 장착되는 10㎛의 메시 구조를 갖는 필터로서 레귤레이터에 의하여 수소가 350bar 또는 700bar에서 10bar로 감압될 때 스택내에 이물질이 유입되지 않게 걸러주는 역할을 한다.That is, the filter installed in the receptacle is a filter having a fine pore structure of 40 to 50 탆, and when the high-pressure hydrogen is charged, foreign substances are first filtered in the hydrogen, and the regulator filter has a mesh structure of 10 탆 As a filter, when the pressure of the hydrogen is reduced to 350 bar by the regulator or 10 bar at 700 bar, it acts to filter foreign matter from entering the stack.
그런데, 종래 리셉터클 필터는 한국등록특허 10-790199에는 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이, 유체통과 개구부(102)를 갖는 필터 몸체부(104)와, 유체통과 개구부(102)를 가려주면서 몸체부의 표면을 따라 감겨지는 복층 메쉬 필터관체인 스프링 와이어(106)로 구성된 유체 파이프용 필터(100)가 개시되어 있다.The conventional receptacle filter has a filter body portion 104 having a fluid passage opening portion 102 and a body portion 104 which covers the fluid passage opening portion 102 as shown in FIG. 6 attached to Korean Patent No. 10-790199. A filter (100) for a fluid pipe comprising a spring wire (106) that is a double layer mesh filter tube wound along a surface is disclosed.
필터 몸체부에 유체통과 개구부를 형성해야 하고, 또 스프링와이어를 수회 내지 수십회 감어야 하는 등 부품수가 많고 그 구조가 복잡한 단점이 있고, 또한 스프링 와이어의 각 권선간 미세틈새에서 수소내 이물질에 대한 필터링이 이루지게 되지만 수소가 스프링 와이어의 각 권선간 미세틈새를 원할하게 통과할 정도이기 때문에 미세한 이물질에 대한 여과 성능이 떨어지는 단점이 있다.There is a disadvantage in that the number of parts is large and the structure is complicated. In addition, there is a disadvantage in that the structure of the spring wire is complicated, Filtering is performed. However, since the hydrogen can pass smoothly through the fine gaps between the windings of the spring wire, there is a disadvantage in that the filtering performance against fine foreign substances is deteriorated.
종래기술의 다른 예로서, 서스(SUS) 재질의 필터 몸체부 자체에 다수의 미세홀이 가공되어 관통 형성된 구조의 필터가 출시되어 있지만, 다수의 미세홀만으로는 수소내 포함된 미세한 이물질을 제대로 걸러주지 못하는 한계성을 갖는다.As another example of the prior art, a filter having a structure in which a plurality of microholes are processed by passing through a filter body portion of a stainless steel (SUS) material has been released, but a large number of microholes can not properly filter fine foreign substances contained in hydrogen It has no limit.
한편, 본 발명과 관련하여 대한민국 특허등록 공고 제 10-1113641호에서는 첨부한 도 4에 도시된 바와 같이 필터부를 금속분말을 소결을 통해 바인딩시킨 소결형 금속필터를 채택한 고압 수소 충전용 리셉터클 필터를 제안하고 있다.Meanwhile, Korean Patent Registration No. 10-1113641 discloses a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter employing a sintered metal filter in which a filter portion is bound through sintering as shown in FIG. 4 .
이러한 소결형 금속필터를 탑재한 리셉터클 필터는, 필터 몸체부에 스프링 와이어를 권취시킨 필터에 대비하여 우수한 여과성능을 갖는 이점을 갖는다.The receptacle filter equipped with such a sintered metal filter has an advantage of having excellent filtering performance in comparison with the filter in which the spring wire is wound around the filter body portion.
그러나, 상기 소결형 금속필터를 채택하여 고압 수소를 여과하면 고압 수소의 여과과정에 소결된 금속분말이 소결형 금속필터에서 분리되어 2차적인 오염물질을 생성할 수 있는 소지를 갖고, 상기 분리된 금속분말이 고압 수소와 혼입될 수 있는 소지를 갖는 관계로, 이물질의 여과에 따른 안정성과, 금속분말이 고압 수소에 혼입됨에 따른 2차적인 문제점을 야기할 수도 있다.However, when the high-pressure hydrogen is filtered by adopting the sintered metal filter, the sintered metal filter is separated from the sintered metal filter in the filtration process of the high-pressure hydrogen to form a secondary pollutant, Since the metal powder has a base which can be mixed with high-pressure hydrogen, it may cause stability due to filtration of foreign matter and secondary problems as metal powder is mixed with high-pressure hydrogen.
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 소결형 금속필터의 제반적인 문제점을 해소하면서 충분한 요구성능의 충족이 가능한 메쉬 필터를 제안 및 채택하여서, 고압 수소의 여과에 따른 여과성능과 내구성을 갖도록 한 고압 수소 충전용 리셉터클 필터를 제공함에 있다.It is an object of the present invention, which is devised to solve the above problems, to propose and adopt a mesh filter capable of satisfying required performance while solving all the problems of a sintered type metal filter, Pressure hydrogen filling receptacle filter having a high durability.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.The above object is achieved by the following constitutions provided in the present invention.
본 발명에 따른 고압 수소 충전용 리셉터클 필터는,According to the present invention, there is provided a receptacle filter for high-
수소에 잔류된 이물질을 여과하는 필터부와, 밸브 하우징을 통과하는 수소의 일방향 흐름을 제어하는 체크 밸브부를 포함하는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 있어서,1. A high-pressure hydrogen-filled receptacle filter comprising: a filter portion for filtering foreign matters remaining in hydrogen; and a check valve portion for controlling one-way flow of hydrogen passing through the valve housing,
상기 필터부는, 측벽에 복수의 여과슬롯들이 형성된 필터 지지관과; 상기 필터 지지관의 일측에 배치되어, 이격된 밸브유닛의 중공부 입구와 필터 지지관의 중공부 출구를 상호 연통시키는 중공보스와; 상기 필터 지지관의 중공부 입구를 폐쇄하는 엔드캡; 및 상기 필터 지지관의 외벽에 관통된 상태로 배치되어 필터 지지관의 외경면에 내경면을 지지하며, 금속 와이어를 직조하여 복수의 여과공들이 형성된 와이어 메쉬를 관상으로 형상 가공한 복층 메쉬 필터관체를 포함하는 필터유닛과, The filter unit includes: a filter support tube having a plurality of filtration slots formed in a side wall thereof; A hollow boss disposed at one side of the filter support tube for communicating the hollow portion inlet of the separated valve unit and the hollow portion outlet of the filter support tube; An end cap closing the inlet of the hollow portion of the filter support tube; And a mesh-filter-tubular body that is disposed in a state of being penetrated through an outer wall of the filter support tube and supports an inner diameter surface on an outer diameter surface of the filter support tube, and a wire mesh having a plurality of filter holes formed by weaving a metal wire, A filter unit,
상기 필터유닛을 수용되게 배치하여 여과를 요하는 고압 수소의 공급경로를 제공하는 필터 하우징을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a filter housing that accommodates the filter unit to provide a supply path for high-pressure hydrogen requiring filtration.
바람직하게는, 상기 복층 메쉬 필터관체는 금속 와이어를 망상으로 직조한 복수의 와이어 메쉬를 동심구조로 적층시킨 형태로 이루어져, Preferably, the multi-layer mesh filter tube is formed by laminating a plurality of wire meshes woven in a mesh shape of a metal wire in a concentric structure,
상기 복층 메쉬 필터관체의 표면에서 내부로 유입되는 고압 수소는, 동심구조로 적층된 와이어 메쉬에 형성된 여과공을 순차적으로 투과하면서, 잔류된 이물질을 여과하도록 구성된다.The high-pressure hydrogen introduced into the inner surface of the multi-layer mesh filter tube is configured to sequentially filter the filtration holes formed in the wire mesh stacked in a concentric structure to filter residual foreign matter.
보다 바람직하게는, 상기 복층 메쉬 필터는 'C'형으로 절곡 성형되고, 마주하는 'C'형으로 절곡 성형된 복층 메쉬 필터의 가장자리변은 경화된 에폭시 수지에 의해 접합하여 이음되도록 구성한다.More preferably, the multi-layer mesh filter is folded into 'C' shape, and the edges of the multi-layer mesh filter, which is bent and formed into a 'C' shape, are joined by a hardened epoxy resin.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 필터유닛을, 복층의 와이어 메쉬를 적층 및 관상체로 성형하여, 복층의 와이어 메쉬로 이루어진 여과 지지층이 동심구조로 형성된 복층 메쉬 필터관체를 포함한다.As described above, in the present invention, the filter unit includes a multilayered mesh filter tube body in which a multilayered wire mesh is laminated and formed into a tubular body, and a filter support layer composed of a multilayer wire mesh is formed in a concentric structure.
따라서, 상기 복층 메쉬 필터관체는 동심구조로 적층된 복층의 와이어 메쉬에 의해 안정된 지지력을 갖고, 특히 고압 수소는 적층된 각 와이어 메쉬에 형성된 여과공을 순차적으로 투과하면서, 이물질의 안정적인 여과가 이루어진다.Accordingly, the multi-layer mesh filter tube has a stable supporting force by a multi-layered wire mesh laminated in a concentric structure, and in particular, high-pressure hydrogen is stably filtered while allowing the filter balls formed in the respective wire meshes stacked to pass sequentially.
특히, 본 실시예에서는 상기 복층의 와이어 메쉬를 적층시킨 다음, 'C'형으로 절곡 성형한 다음, 마주하는 가장자리변을 이음함에 있어, 열변형이 야기되는 테두리 용접을 통해 가장자리변을 이음하지 아니하고, 에폭시 수지를 도포하여 가장자리변의 이음을 도모하고 있다.Particularly, in the present embodiment, after the multilayer wire mesh is laminated, the wire mesh is folded and formed into a 'C' shape. Then, in joining opposing edge sides, the edges are not joined through edge welding, , And an epoxy resin is applied so as to make the marginal edge.
따라서, 상기 복층 메쉬 필터관체는 용접에 의한 열변형 발생이 방지되므로, 열변형에 의해 여과공의 형상과 직경이 변형되어서, 고압 수소의 여과률이 저하되는 현상이 예방될 수 있다.Therefore, the multi-layered mesh filter tube is prevented from being thermally deformed by welding, so that the shape and diameter of the filter hole are deformed by thermal deformation, and the filtration rate of the high-pressure hydrogen is lowered.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 전체 구성을 보여주는 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터를 통한 고압 수소의 여과과정을 보여주는 작용 상태도이고,
도 3은 상기 도 2에 있어, 복층 메쉬 필터관체를 투과하는 고압 수소의 여과 상태를 확대하여 보여주는 작용 상태도이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 있어, 복층 메쉬 필터관체의 순차적인 성형과정을 보여주는 것이며,
도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 있어, 복층 메쉬 필터관체의 조립상태를 보여주는 것이며,
도 6은 종래 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터를 보여주는 것이다.1 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter of a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter proposed as a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a functional state diagram showing a filtration process of high-pressure hydrogen through a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter of a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter proposed in the preferred embodiment of the present invention,
FIG. 3 is an enlarged view of the filtration state of high-pressure hydrogen permeating through the multi-layer mesh filter tube in FIG. 2,
4 shows a sequential molding process of a multi-layered mesh filter tube in a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter of a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter proposed in the preferred embodiment of the present invention,
5 is a view showing an assembly state of a multi-layered mesh filter tube in a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter of a high-pressure hydrogen filling receptacle filter proposed in the preferred embodiment of the present invention,
6 is a view showing a conventional high-pressure hydrogen filling receptacle filter of a high-pressure hydrogen filling receptacle filter.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터를 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 전체 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터를 통한 고압 수소의 여과과정을 보여주는 작용 상태도이고, 도 3은 상기 도 2에 있어, 복층 메쉬 필터관체를 투과하는 고압 수소의 여과 상태를 확대하여 보여주는 작용 상태도이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 있어, 복층 메쉬 필터관체의 순차적인 성형과정을 보여주는 것이며, 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터의 고압 수소 충전용 리셉터클 필터에 있어, 복층 메쉬 필터관체의 조립상태를 보여주는 것이다.1 is an exploded perspective view showing the entire configuration of a high-pressure hydrogen filling receptacle filter of a high-pressure hydrogen filling receptacle filter proposed as a preferred embodiment of the present invention. Fig. 2 is an exploded perspective view of a high- Pressure hydrogen through a high-pressure hydrogen-filled receptacle filter of a rechargeable receptacle filter. Fig. 3 is an operational view showing the filtration state of high-pressure hydrogen permeating through the multi-layer mesh filter tube in Fig. 4 is a view showing a sequential molding process of a multi-layer mesh filter tube in a high-pressure hydrogen filling receptacle filter of a high-pressure hydrogen filling receptacle filter proposed in the preferred embodiment of the present invention. FIG. Pressure hydrogen-filled receptacle filter proposed in the preferred embodiment of the present invention Hydrogen pressure in the charging receptacle for a filter, to show the assembled state of the multi-layer mesh filter tube.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터(1)는, 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 고압 수소에 잔류된 이물질을 여과하는 필터부(10)와, 밸브 하우징(21)을 통과하는 고압 수소의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브부(20)를 포함하여 구성되어, 필터부(10)에 의해 이물질이 제거된 고압 수소가 필터부(10)에 직렬로 배치된 체크밸브부(20)에 주입되도록 한다.1 and 2, the high-pressure hydrogen-filled
여기서, 상기 필터부(10)에 의해 여과된 고압 수소가 공급되는 체크밸브부(20)는, 일반적으로 볼(22c)과, 볼지지대(22a)와, 스프링(22b)을 포함하여 구성된 체크밸브 유닛(22)과, 상기 체크밸브 유닛(22)을 수용하며, 후술되는 필터부(10)의 필터 하우징(11)과 직렬로 연결되는 밸브 하우징(21)을 포함한다.The
그리고, 상기 체크 밸브부(22)에 주입되는 고압 수소를 여과하는 필터부(20)는, 도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이 와이어를 직조한 와이어 메쉬(M1, M2, M3...))들이 동심구조로 적층시켜 성형된 복층 메쉬 필터관체(15)를 포함하여 구성되어서, 고압 수소의 여과에 따른 충분한 여과성능과 내구성을 발휘하면서 제작에 따른 비용이 대폭 절감되도록 한다.The
본 발명에 따른 필터부(10)는, 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 외벽에 복수의 여과슬롯(12a)들이 형성된 필터 지지관(12)과; 상기 필터 지지관(12)의 전방에 배치되어 이격된 체크 밸브부(20)의 입구와 필터 지지관(22)의 중공부 출구를 상호 연통시키는 중공보스(13)와; 상기 필터 지지관(12)의 중공부 입구를 폐쇄하는 엔드캡(14); 및 상기 필터 지지관(12)의 외벽에 관통된 상태로 배치되어 필터 지지관(12)의 외경면에 내경면을 지지하며, 측벽에 복수의 여과공(15a)들이 관통되게 형성된 복층 메쉬 필터관체(15)를 포함하는 필터유닛과, 상기 필터 유닛을 수용되게 배치한 필터 하우징(11)을 포함한다.1 and 2, the
상기 필터 하우징(11)의 단부와 체크 밸브부(20)를 구성하는 밸브 하우징(21)의 단부에는 체결 이음부(11a, 21a)가 대응되게 형성되어, 상기 필터 하우징(11)과 밸브 하우징(12)은 체결 이음부(11a, 21a)를 통해 상호 직렬로 이음되어서, 길이가 긴 리셉터클 하우징을 형성한다.The end portions of the
따라서, 상기 필터 하우징(11) 내로 유입되어 밸브 하우징(12)으로 이동하는 고압 수소는 도 3과 같이 필터 하우징(11) 내에 배치된 복층 메쉬 필터관체(15)의 외경측에서 내경측으로 투과하면서 잔류된 이물질이 여과된다.3, the high-pressure hydrogen that flows into the
특히, 본 발명에서는 상기 복층 메쉬 필터관체(15)를 낱장의 와이어 메쉬를 전개시켜 구성하지 아니하고, 금속 와이어를 망상으로 직조한 복수의 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들을 동심구조로 적층시킨 복층 메쉬 필터(15')로 구성하여서, 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들 사이에 형성된 각 여과공(15a)에 의해 고압 수소에 잔류된 이물질의 안정적인 여과가 이루어지고, 여과과정에 2차적인 오염물질의 생성을 방지하는 한편, 동심구조로 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들은 상호 안정되게 지지되어서 고압 수소의 여과과정에 의해 형상이 변형되거나 함몰되는 현상이 방지된다.Particularly, in the present invention, a plurality of wire meshes M1, M2, M3... Formed by woven a metal wire into a mesh are not formed by expanding the wire mesh of the single-
특히, 본 발명에서는 상기 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)를 열간 프레스를 통해 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들 사이의 교접부(P)를 상호 열간 융축시켜 교접부(P)가 열간 압착하여 융착된 복층 메쉬 필터(15')로 이루어지며, 상기 복층 메쉬 필터(15')는 마주하는 가장자리변(15b, 15c)을 이음하여 관상체를 형성하도록 한다.Particularly, in the present invention, the laminated wire meshes M1, M2, M3, ... are hot-pressed to mutually hot-melt the contact portions P between the wire meshes M1, M2, M3, Layer mesh filter 15 'in which the contact portion P is hot-pressed and fused, and the multi-layer mesh filter 15' forms a tubular body by joining the
본 발명에 따르면, 상기 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들은 도 4a와 같이 00 내지 1150℃의 온도가 유지된 진공로에서, 전열판이 내설된 열간 프레스 금형(110)을 통해 4TON 내지 6TON의 압력으로 열간 프레스되어서, 도 4b와 같이 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...) 사이에 형성된 교접부(P)들이 열간 압착하여 상호 융착된 복층 메쉬 필터(15')를 형성하도록 한다.According to the present invention, the laminated wire meshes M1, M2, M3,... Are connected to each other through a
본 실시예와 같이 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들을 열간 프레스를 통해 교접부(P)들을 상호 융착시킨 복층 메쉬 필터(15')는, 적층된 상태로 융착된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들에 의해 자체 강도가 향상될 뿐 아니라, 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...) 사이의 간격이 최소화되어 향상된 여과성능의 발휘가 가능하고, 결과적으로 고압 수소 여과에 따른 충분한 여과성능을 갖는다.The multi-layer mesh filter 15 ', in which the wires P are welded to each other through the hot press, is formed by stacking the wire meshes M1, M2, M3, M1, M2, M3, and so on, as well as the spacing between the stacked wire meshes M1, M2, M3, ... is minimized, so that improved filtration performance can be achieved, As a result, it has a sufficient filtration performance due to high-pressure hydrogen filtration.
본 실시예에서는, 하부에는 상대적으로 직경이 얇은 와이어들을 직조시켜 직경이 작은 여과공들이 형성된 여과용 와이어 메쉬를 배치하고, 상기 와이어 메쉬의 상부에는 상대적으로 직경이 굵은 와이어들을 직조시켜 직경이 큰 여과공들이 형성된 지지용 와이어 메쉬를 배치한다.In this embodiment, a wire mesh for filtration, in which relatively thin diameter wires are formed by weaving small diameter filter holes, is arranged at the bottom, and wires having a relatively large diameter are woven at the top of the wire mesh, The support wire mesh with the balls formed therein is placed.
따라서, 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들을 도 3과 같이 열간 프레스하여 성형된 복층 메쉬 필터를 관상으로 성형시킨 복층 메쉬 필터관체(15)는, 내경측에는 직경이 굵은 와이어에 의해 상대적으로 강도가 강하고 여과공의 직경이 넓은 지지용 와이어 메쉬(M3)로 이루어진 여과 지지층이 형성되고, 외경측에는 직경이 얇은 와이어에 의해 상대적으로 강도가 약하고 여과공의 직경이 좁은 여과용 와이어 메쉬로 이루어진 여과 지지층(M1, M2))이 형성된다.Therefore, the multi-layered mesh
그리하여, 상기 필터 하우징(11)을 통해 복층 메쉬 필터관체(15)의 외측에서 내측로 유입되는 고압 수소는, 융착된 여과 지지층의 여과공들을 순차적으로 통과하고, 이때 고압 수소에 잔류된 이물질들은 외측에 형성되어 상대적으로 직경이 작은 여과공을 갖는 여과 지지층(M1, M2)에 여과된다.Thus, the high-pressure hydrogen flowing inward from the outside of the multi-layer
도 4는 본 발명에서 제안하고 있는 복층 메쉬 필터관체의 성형과정을 개략적으로 보여주는 것으로, FIG. 4 schematically shows a molding process of the multi-layer mesh filter tube proposed in the present invention,
본 발명에서는 도 4a와 같이 상기 적층된 와이어 메쉬(M1, M2, M3...)들을 평판형의 열간 프레스(110)를 통해 열간 압착시켜, 도 4b와 도 4c와 같이 상호 마주하는 (M1, M2, M3...)들의 교접부(P)들이 상호 연간 융착된 평판형의 복층 메쉬 필터(15')를 성형한다.In the present invention, the laminated wire meshes M1, M2, M3,... Are hot-pressed through a flat plate type
이후, 도 4d와 같이 상기 평판형의 복층 메쉬 필터(15')를 절곡 성형을 통해 'C'형의 절곡체로 예비 성형된 다음, 도 4e와 같이 'C'형의 절곡체에서 상호 마주하는 가장자리변(15b, 15c)을 이음시켜 관상의 복층 메쉬 필터관체(15)를 제조하고 있으며, 상기 상호 마주하는 'C'형의 복층 메쉬 필터(15)의 가장자리변(15b, 15c)은 용접을 통해 고정될 수도 있다.Then, as shown in FIG. 4D, the planar type multi-layer mesh filter 15 'is preliminarily molded into a' C 'type bend through bending, and then, as shown in FIG. 4E, The side edges 15b and 15c of the 'C' type
다만, 본 실시예에서는 용접시 복층 메쉬 필터의 열변형 발생을 고려하여 교차된 메쉬 필터(15)의 가장자리변(15b, 15c)에 에폭시 수지를 도포한 다음 도포된 에폭시 수지를 열간 경화시켜서, 상호 교차하는 복층의 메쉬필터(15)의 가장자리변(15b, 15c)이 에폭시 수지가 경화된 에폭시 몰드(15d)에 의해 접합하여 이음되도록 한다.However, in this embodiment, the epoxy resin is applied to the
이와 같이 성형된 복층 메쉬 필터관체(15)는 필터 지지관(12)에 관통되게 배치된다.The thus formed multilayered
그리고, 상기 복층 메쉬 필터관체(15)를 배치한 필터 지지관(12)의 일측과 타측에는 도 5와 같이 각각 중공보스(13)와 엔드캡(14)이 각각 배치되어 필터유닛을 형성한다.5, a
본 실시예에서는 상기 중공보스(13)의 외경면에 필터 지지관(12)의 전면을 지지하는 이음 지지링(13a)을 형성하고, 내측면에는 필터 지지관(12)의 중공부(12b)에 삽입되는 정렬림(13b)을 형성한다.In this embodiment, a
그리고, 상기 엔드캡(14)의 외경면에는 필터 지지관(12)의 배면을 지지하는 이음 지지링(14a)을 돌출되게 형성하고, 내측면에는 필터 지지관(12)의 중공부(12b)에 삽입되는 정렬림(14b)을 형성한다.A
따라서, 상기 필터 지지관의 양단에 중공보스와 엔드캡을 각각 진입하면, 상기 중공보스와 엔드캡에 형성된 정렬림은 필터 지지관의 지지관 내에 삽입되어서, 필터 지지관과 중공보스 및 엔드캡은 일렬로 정렬되고, 이때 상기 필터 지지관을 관통한 복층 메쉬 필터관체의 양측은 중공보스의 정렬림과 엔드캡의 정렬림에 외접하게 된다.Therefore, when the hollow boss and the end cap are respectively inserted into both ends of the filter support tube, the alignment rims formed on the hollow boss and the end cap are inserted into the support tube of the filter support tube, Both sides of the multi-layer mesh filter tube passing through the filter support tube are in contact with the alignment rim of the hollow boss and the alignment rim of the end cap.
본 실시예에서는 이들 외접된 부위에 에폭시 수지를 도포하여, 에폭시 수지가 경화된 에폭시 몰드층(15e)에 의해 복층 메쉬 필터관체(15)의 양측단은 외접하는 중공보스의 정렬림과 엔드캡의 정렬림에 밀봉된 상태로 고정되도록 한다.In the present embodiment, epoxy resin is applied to these circumscribed portions, and the epoxy mold layer 15e, in which the epoxy resin is cured, forms an alignment rim of the hollow boss which is in contact with both side ends of the multilayered mesh
그리고, 상기 복층 메쉬 필터관체(15)의 전면은 중공보스(13)에 형성된 이음 지지링(13a)에 지지되고, 메탈 필터관체(15)의 후면은 엔드캡(14)에 형성된 이음 지지링(14a)에 지지된 상태를 형성하며, 상기 복층 메쉬 필터관체(15)의 전면과 배면은 지지된 각 이음 지지링과 테두리 용접이나, 에폭시 수지에 의한 몰딩(13c, 14c) 접착에 의해 고정된다.The front surface of the multi-layer
물론, 상기 필터 지지관을 중공보스와 일체로 성형하거나, 필터 지지관을 엔드캡과 일체로 성형하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정하고 있다.Of course, it is also possible to form the filter support tube integrally with the hollow boss, or to integrally form the filter support tube with the end cap, which is also within the scope of the present invention.
따라서, 상기 복층 메쉬 필터관체(15)를 관통시킨 필터 지지관(12)의 전방에는 정렬림(13b)을 중공부(12b)에 진입시킨 중공보스(13)가 배치되고, 필터 지지관(12)의 후방에는 정렬림(14b)을 중공부(12b)에 진입시킨 엔드캡(14)이 배치되어서, 복층 메쉬 필터관체(15)를 관통시킨 필터 지지관(12)에 중공보스(13)와 엔드캡(14)이 정형화되게 고정된 필터유닛을 형성한다.A
이와 같이 구성된 필터유닛은 도 2와 같이 필터 하우징(21) 내에 내설되어, 고압 수소를 필터유닛에 형성된 복층 메쉬 필터관체(15)의 각 여과공(15a)에 단계적으로 투과시켜서, 고압 수소에 잔류된 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 고압 수소를 체크 밸브부(20)로 공급하게 된다.2, the high-pressure hydrogen is gradually passed through each of the
1. 고압 수소 충전용 리셉터클 필터
10. 필터부
11. 필터 하우징 12. 필터 지지관
12a. 여과슬롯 12b. 중공부
13. 중공 보스 13a 이음 지지링
13b. 정렬림 14. 엔드캡
14a. 이음 지지링 14b. 정렬림
20. 체크 밸브부 21. 밸브 하우징
22. 체크밸브 22a. 볼 지지대
22b. 스프링 22c. 볼1. High-pressure hydrogen filling receptacle filter
10. The filter unit
11.
12a.
13.
13b.
14a.
20.
22. Check
22b.
Claims (3)
상기 필터부는, 측벽에 복수의 여과슬롯들이 형성된 필터 지지관과; 상기 필터 지지관의 일측에 배치되어, 이격된 밸브유닛의 중공부 입구와 필터 지지관의 중공부 출구를 상호 연통시키는 중공보스와; 상기 필터 지지관의 중공부 입구를 폐쇄하는 엔드캡; 및 상기 필터 지지관의 외벽에 관통된 상태로 배치되어 필터 지지관의 외경면에 내경면을 지지하며, 금속 와이어를 직조하여 복수의 여과공들이 형성된 와이어 메쉬를 관상으로 형상 가공한 복층 메쉬 필터관체를 포함하는 필터유닛과,
상기 필터유닛을 수용되게 배치하여 여과를 요하는 고압 수소의 공급경로를 제공하는 필터 하우징을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터.1. A high-pressure hydrogen-filled receptacle filter comprising: a filter portion for filtering foreign matters remaining in hydrogen; and a check valve portion for controlling one-way flow of hydrogen passing through the valve housing,
The filter unit includes: a filter support tube having a plurality of filtration slots formed in a side wall thereof; A hollow boss disposed at one side of the filter support tube for communicating the hollow portion inlet of the separated valve unit and the hollow portion outlet of the filter support tube; An end cap closing the inlet of the hollow portion of the filter support tube; And a mesh-filter-tubular body that is disposed in a state of being penetrated through an outer wall of the filter support tube and supports an inner diameter surface on an outer diameter surface of the filter support tube, and a wire mesh having a plurality of filter holes formed by weaving a metal wire, A filter unit,
And a filter housing accommodating the filter unit to provide a supply path for high-pressure hydrogen requiring filtration.
상기 복층 메쉬 필터관체의 표면에서 내부로 유입되는 고압 수소는, 동심구조로 적층된 와이어 메쉬에 형성된 여과공을 순차적으로 투과하면서, 잔류된 이물질을 여과하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고압 수소 충전용 리셉터클 필터.[2] The multi-layered mesh filter according to claim 1, wherein the multi-layer mesh filter tube comprises a plurality of wire meshes,
Wherein the high-pressure hydrogen flowing into the interior of the multi-layer mesh filter tube body is configured to sequentially filter the filtration holes formed in the wire meshes stacked in a concentric structure to filter residual foreign matter. .
The multi-layered mesh filter according to claim 2, wherein the multi-layer mesh filter is formed by bending into a 'C' shape, and the edges of the multi-layer mesh filter folded and formed into a 'C' shape facing each other are joined by a hardened epoxy resin High-pressure hydrogen-filled receptacle filter.
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