KR20200052495A - Check valve for high pressure tank - Google Patents

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Abstract

An object of the present invention is to provide a check valve for a high pressure vessel which can minimize deformation of a hermetic unit due to repeated use. The check valve for the high pressure vessel of the present invention comprises: a sheet unit fixed to a flow path through which a raw material gas passes; a check ball which is in close contact with the sheet and maintains airtightness; a body unit in which the check ball is inserted to be movable in a straight line; and a spring disposed on the body unit, and imparting an elastic force so that the check ball is in close contact with the sheet unit. The sheet unit comprises: a low pressure hermetic unit which maintains the airtightness by contacting the check ball when a low pressure equal to or lower than a set pressure is applied; and a high pressure hermetic unit which maintains the airtightness by contacting the check ball when a high pressure equal to or more than a set pressure is applied. Therefore, the sheet unit can improve airtight performance when both low pressure and high pressure act, and damage to the sheet unit can be prevented.

Description

고압용기용 체크밸브{CHECK VALVE FOR HIGH PRESSURE TANK}CHECK VALVE FOR HIGH PRESSURE TANK

본 발명은 저압시 기밀을 유지하는 저압 기밀부와, 고압시 기밀을 유지하는 고압 기밀부가 구비되어 기밀 성능을 향상시키고, 부품의 손상을 방지하는 고압용기용 체크밸브에 관한 것이다. The present invention relates to a check valve for a high pressure vessel that is provided with a low pressure hermetic portion that maintains airtightness at low pressure and a high pressure hermetic portion that maintains airtightness at high pressure to improve airtight performance and prevent component damage.

현재, 수소 연료전지 시스템의 경우 원료가스가 저장된 고압용기에 밸브가 설치되어 고압용기로 원료가스를 충전할 때 원료가스의 흐름을 제어하고, 고압용기에 저장된 원료가스를 가스 사용부로 공급할 때 원료 가스의 흐름을 제어한다. Currently, in the case of a hydrogen fuel cell system, a valve is installed in a high-pressure container in which the raw material gas is stored to control the flow of the raw material gas when filling the raw material gas with the high-pressure vessel, and when supplying the raw material gas stored in the high-pressure vessel to the gas use unit. To control the flow.

이러한 밸브는 전기적인 신호에 따라 정밀하게 원료가스의 흐름을 정밀하게 제어할 수 있고, 수소용기에 저장된 원료가스의 압력을 일정하게 유지해야되며, 수소 연료전지 자동차의 전복이나 화재 발생시 고압용기의 폭발을 방지할 수 있어야 된다. These valves can precisely control the flow of raw material gas according to the electrical signal, maintain the constant pressure of the raw material gas stored in the hydrogen container, and explode the high-pressure container in the event of a rollover or fire of a hydrogen fuel cell vehicle. Should be able to prevent.

종래의 유체 제어용 밸브는 등록특허공보 10-1821597(2018년 01월 18일)에 개시된 바와 같이, 원료가스가 충전된 고압용기(100)의 입구에 장착되고 복수의 밸브가 구비되고 복수의 유로가 형성되는 메인 밸브 바디와, 메인 밸브 바디에 설치되어 고압용기로 원료가스를 충전할 때 개방되는 제1체크밸브와, 고압용기에 저장된 원료가스가 가스 사용부로 공급될 때 개방되는 제2체크밸브가 구비된다.Conventional fluid control valve is mounted on the inlet of the high pressure vessel 100 filled with a raw material gas, as disclosed in Patent Publication No. 10-1821597 (January 18, 2018), a plurality of valves are provided and a plurality of flow paths The main valve body to be formed, the first check valve installed on the main valve body and opened when filling the raw material gas with a high pressure container, and the second check valve opened when the raw material gas stored in the high pressure container is supplied to the gas use part It is provided.

수소 연료차량의 경우 초고압(70MPa)의 수소가스가 사용된다. 이와 같은 초고압의 수소가스가 저장된 수소용기의 경우 저압 기밀누설이 발생되는 문제가 있다. 즉, 체크밸브의 기밀부가 고무재질을 사용할 수 없어 메탈과 비메탈(플라스틱 계열, PEEK, PAI PI)을 조합하여 사용되기 때문에 고압의 경우 충분한 기밀을 유지할 수 있지만, 저압의 경우 기밀을 유지하기 어려워 가스 누설이 발생되는 문제가 있다. In the case of a hydrogen fueled vehicle, ultra-high pressure (70 MPa) hydrogen gas is used. In the case of a hydrogen container in which such ultra-high pressure hydrogen gas is stored, there is a problem in that a low pressure leak is generated. In other words, since the airtight part of the check valve cannot use rubber material, it is used in combination with metal and non-metal (plastic series, PEEK, PAI PI), so it can maintain sufficient airtight in the case of high pressure, but it is difficult to keep airtight in case of low pressure. There is a problem that gas leakage occurs.

또한, 체크밸브로 고무 계열 등의 탄성 재질을 사용할 경우 고압에 사용하기 어렵고 반복 사용에 따른 변형이 발생될 수 있고, 메탈 등의 비탄성 재질을 사용할 경우 고압에 기밀 유지가 우수하지만 저압 기밀유지가 어렵고 반복 사용에 따라 마찰이나 충격으로 인하여 변형이 발생되는 문제가 있다. In addition, if an elastic material such as a rubber-based material is used as a check valve, it is difficult to use at high pressure and deformation may occur due to repeated use, and when using an inelastic material such as metal, it is excellent in maintaining airtightness at high pressure but difficult to maintain low pressure airtightness. There is a problem that deformation occurs due to friction or impact due to repeated use.

등록특허공보 10-1821597(2018년 01월 18일)Registered Patent Publication 10-1821597 (January 18, 2018)

따라서, 본 발명의 목적은 저압일 때 기밀을 유지하는 저압 기밀부와, 고압일 때 기밀을 유지하는 고압 기밀부가 구비되어 기밀 유지 성능을 향상시키고, 반복 사용에 따른 기밀부의 변형을 최소화할 수 있는 고압용기용 체크밸브를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-pressure hermetic portion for maintaining airtightness at low pressure, and a high-pressure hermetic portion for maintaining airtightness at high pressure to improve airtightness performance and minimize deformation of the airtight portion due to repeated use. It is to provide a check valve for a high pressure vessel.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 원료가스가 통과하는 유로에 고정되는 시트부와, 상기 시트부에 밀착되어 기밀을 유지하는 체크 볼와, 상기 체크 볼이 직선 이동 가능하게 삽입되는 바디부와, 상기 바디부에 배치되어 체크 볼이 상기 시트부에 밀착되도록 탄성력을 부여하는 스프링을 포함하고, 상기 시트부는 설정압 이하의 저압이 작용할 때 상기 체크 볼이 접촉되어 기밀을 유지하는 저압 기밀부와, 설정압 이상의 고압이 작용할 때 상기 체크 볼이 접촉되어 기밀을 유지하는 고압 기밀부를 포함한다.To achieve the above object, a seat portion fixed to a flow path through which the raw material gas of the present invention passes, a check ball in close contact with the seat portion, and a body portion into which the check ball is inserted so as to be linearly movable, It is disposed on the body portion and includes a spring that provides an elastic force so that the check ball is in close contact with the seat portion, and the seat portion is a low pressure hermetic portion that maintains airtight when the check ball is contacted when a low pressure below a set pressure is applied, When the high pressure is higher than the set pressure, the check ball is in contact with the high pressure hermetic portion to maintain airtightness.

상기 바디부는 그 길이방향으로 원료가스가 통과하는 원료가스 통로부가 형성되고, 전방에는 체크 볼이 직선 이동 가능하게 가이드하는 체크 볼 안착부가 형성되고, 그 후방에는 스프링이 안착되는 스프링 안착부가 형성될 수 있다.The body portion is formed with a raw material gas passage portion through which raw material gas passes in the longitudinal direction, a check ball seating portion for guiding the check ball to be linearly movable is formed in the front, and a spring seating portion for spring mounting is formed at the rear side. have.

상기 스프링 안착부의 내경은 상기 체크 볼 안착부의 내경에 비해 작게 형성되어 상기 스프링 안착부 내부로 체크 볼이 삽입되는 것을 방지할 수 있다.The inner diameter of the spring seating portion is formed smaller than the inner diameter of the check ball seating portion to prevent the check ball from being inserted into the spring seating portion.

상기 시트부는 유로에 삽입되과 관통된 형태의 시트 바디와, 시트 바디의 전면에 링 형태로 고정되는 저압 기밀부와, 저압 기밀부의 후방에 위치되고 시트 바디에 형성되는 고압 기밀부를 포함할 수 있다.The seat portion may include a seat body inserted into the flow passage and penetrated, a low pressure hermetic portion fixed in a ring shape on the front surface of the seat body, and a high pressure hermetic portion located at the rear of the low pressure hermetic portion and formed in the seat body.

상기 저압 기밀부는 탄성 재질로 형성되고, 상기 고압 기밀부는 비탄성 재질로 형성될 수 있다.The low-pressure hermetic portion may be formed of an elastic material, and the high-pressure hermetic portion may be formed of an inelastic material.

상기 저압 기밀부의 내면에는 체크 볼이 밀착되는 밀착부가 형성되고, 상기 밀착부의 곡률반경은 상기 체크 볼의 곡률반경에 비해 작게 형성되어, 저압이 작용하면 체크 볼이 저압 기밀부에 밀착되고, 고압이 작용하면 저압 기밀부가 탄성 변경되면서 체크 볼이 더 전진되어 고압 기밀부에 밀착될 수 있다. On the inner surface of the low-pressure hermetic portion, a contact portion in which a check ball is in close contact is formed, and the radius of curvature of the contact portion is formed smaller than the radius of curvature of the check ball. When the action is made, the low pressure hermetic portion is elastically changed, and the check ball is further advanced to be in close contact with the high pressure hermetic portion.

상기한 바와 같이, 본 발명의 고압용기용 체크밸브는 저압일 때 체크볼이 접촉되어 기밀을 유지하는 저압 기밀부와, 고압일 때 체크볼이 접촉되어 기밀을 유지하는 고압 기밀부가 구비되어 저압과 고압 모두 기밀 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the check valve for a high-pressure container of the present invention is provided with a low-pressure hermetic unit that maintains airtightness by contacting a check ball when it is low pressure, and a high-pressure hermetic unit that maintains airtightness by contacting a check ball when it is high pressure. Both high pressures can improve airtight performance.

또한, 저압 기밀부는 탄성 재질로 형성되고 고압 기밀부는 비탄성 재질로 형성되어 반복 사용에 따른 기밀부의 변형을 최소화할 수 있다. In addition, the low-pressure hermetic portion is formed of an elastic material and the high-pressure hermetic portion is formed of an inelastic material to minimize deformation of the hermetic portion due to repeated use.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용기용 유체 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용기용 밸브 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 작동 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 바디부의 일부 절개된 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 저압 기밀부의 작용을 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 고압 기밀부의 작용을 보여주는 단변도이다. 1 is a block diagram of a fluid control system for a high pressure container according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a valve assembly for a high pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a check valve according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a check valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the operating state of the check valve according to an embodiment of the present invention.
6 is a partially cutaway perspective view of a body part of a check valve according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing the operation of the low pressure hermetic portion of the check valve according to an embodiment of the present invention.
8 is a sectional view showing the action of the high pressure hermetic portion of the check valve according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압용기용 밸브의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a valve for a high pressure vessel according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따른 유체 제어 시스템은 원료가스가 저장되는 고압용기(100)와, 고압용기(100)의 입구에 장착되어 원료가스를 제어하는 고압용기용 밸브 어셈블리(200)와, 고압용기용 밸브 어셈블리(200)에 제1파이프(500)로 연결되어 원료가스를 고압용기(100)에 충전하는 원료가스 충전구(300)와, 고압용기용 밸브 어셈블리(200)에 제2파이프(600)로 연결되어 고압용기(100)에 저장된 원료가스를 사용하는 가스 사용부(400)를 포함한다. The fluid control system according to an embodiment includes a high pressure container 100 in which raw material gas is stored, a valve assembly 200 for a high pressure container mounted at the inlet of the high pressure container 100 to control the raw material gas, and a valve for high pressure containers The first pipe 500 is connected to the assembly 200 to supply the raw material gas to the high pressure vessel 100, the raw material gas filling port 300, and the high pressure vessel valve assembly 200 to the second pipe 600 It includes a gas using unit 400 is connected to use the raw material gas stored in the high-pressure container 100.

이와 같은 본 실시예에 따른 유체 제어 시스템은 수소 연료전지 차량에 설치되어 수소 원료의 흐름을 제어하는 데 주로 사용되고, 수소 연료전지 차량 이외에, 고압의 원료가스를 충전 및 공급하는 어떠한 시스템에도 적용이 가능하다. The fluid control system according to this embodiment is installed in a hydrogen fuel cell vehicle and is mainly used to control the flow of hydrogen raw materials, and can be applied to any system that charges and supplies high-pressure raw material gas in addition to the hydrogen fuel cell vehicle. Do.

고압용기는 70MPa 정도의 원료가스를 충분히 안전하게 저장할 수 있는 용기가 사용된다.The high pressure container is a container that can safely store about 70MPa of raw material gas.

일 실시예에 따른 고압용기용 밸브 어셈블리(200)는 원료가스가 충전된 고압용기(100)의 입구에 장착되고 복수의 밸브가 구비되고 복수의 유로가 형성되는 밸브 바디(10)와, 밸브 바디(10)에 설치되어 수동으로 유로를 개폐하는 수동 밸브(Manual Valve)(12)와, 밸브 바디(10)에 설치되어 전기적인 신호에 따라 유로를 자동으로 개폐하는 솔레노이드 밸브(14)를 포함한다.The valve assembly 200 for a high-pressure vessel according to an embodiment is mounted at the inlet of the high-pressure vessel 100 filled with raw material gas, and is provided with a plurality of valves and a valve body 10 in which a plurality of flow paths are formed, and a valve body It includes a manual valve (12) installed on (10) to manually open and close the flow path, and a solenoid valve (14) installed on the valve body (10) to automatically open and close the flow path according to an electrical signal. .

밸브 바디(10)는 고압용기(100)에 연결되고 고압용기(100)에 충전되는 충전용 원료가스가 통과하는 제1유로(20)와, 고압용기(100)에 연결되고 가스 사용부(400)로 공급되는 공급용 원료가스가 통과하는 제2유로(22)와, 제1유로(20)와 제2유로(22)가 연통되는 제3유로(24)를 포함한다.The valve body 10 is connected to the high pressure container 100 and the first flow path 20 through which the raw material gas for charging, which is charged in the high pressure container 100, passes, and the high pressure container 100 is connected to the gas use unit 400 It includes a second flow path 22 through which the raw material gas for supply is supplied, and a third flow path 24 through which the first flow path 20 and the second flow path 22 communicate.

그리고, 밸브 바디(10)에는 원료가스 충전구(300)와 연결되어 원료가스가 유입되는 제4유로(26)와, 가스 사용부(400)와 연결되어 원료가스를 가스 사용부(400)로 공급하는 제5유로(28)가 형성되고, 제4유로(26)와 제5유로(28)는 제3유로(24)와 연통된다.And, the valve body 10 is connected to the raw material gas filling port 300, the fourth flow path 26 through which the raw material gas flows, and is connected to the gas use unit 400 to the raw material gas to the gas use unit 400 The fifth flow passage 28 is formed, and the fourth flow passage 26 and the fifth flow passage 28 communicate with the third flow passage 24.

제4유로(26)와 제5유로(28)가 만나는 지점에는 원료가스에 포함된 미세 먼지를 걸러주는 필터(30)가 설치될 수 있다.A filter 30 that filters fine dust contained in the raw material gas may be installed at a point where the fourth flow path 26 and the fifth flow path 28 meet.

밸브 바디(10)에는 원료가스가 일방향으로 흐르는 것은 개방하고 반대방향으로 흐르는 것을 차단하는 체크밸브(50)가 설치된다. The valve body 10 is provided with a check valve 50 that blocks the flow of raw material gas in one direction and blocks the flow of the raw material gas in the opposite direction.

체크밸브(50)는 제1유로(20)에 장착되어 고압용기(100)에 충전되는 충전용 원료가스의 제1방향(화살표 A방향) 흐름은 개방하고, 역방향으로 흐르는 것을 차단한다. 그리고, 제2유로(22)에는 가스 사용부(400)로 공급되는 공급용 원료가스의 제2방향(화살표 B방향) 흐름은 개방하고 역방향으로 흐르는 것을 차단하며, 충전용 원료가스가 솔레노이드 밸브(14)로 유입되는 것을 차단하는 보조 체크밸브(34)가 장착될 수 있다. The check valve 50 is mounted on the first flow path 20 to open the flow in the first direction (arrow A direction) of the raw material gas for filling in the high-pressure container 100 and block the flow in the reverse direction. In addition, the second flow path 22 flows in the second direction (arrow B direction) of the supply raw material gas supplied to the gas use unit 400 and blocks the flow in the reverse direction, and the raw material gas for filling is a solenoid valve ( 14) may be equipped with an auxiliary check valve 34 to block the inflow.

이와 같이, 본 실시예에 따른 밸브 바디(10)에는 충전용 원료가스가 통과하는 제1유로(20)와, 공급용 원료 가스가 통과하는 제2유로(22)가 각각 별도로 형성되고, 솔레노이드 밸브(14)는 제2유로(22)에 설치되어, 고압용기(100)로 원료가스를 충전할 때 제2체크밸브(44)가 제2유로(22)를 차단하여 충전용 원료가스가 솔레노이드 밸브(14)로 유입되는 것을 방지하므로 솔레노이드 밸브(14)가 고압의 충전압에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the valve body 10 according to the present embodiment, the first flow path 20 through which the raw material gas for filling passes and the second flow path 22 through which the raw material gas for supply passes are respectively formed separately, and the solenoid valve (14) is installed in the second flow path 22, when filling the raw material gas with the high-pressure vessel 100, the second check valve 44 blocks the second flow path 22 so that the raw material gas for filling is a solenoid valve. Since it is prevented from flowing into the 14, the solenoid valve 14 can be prevented from being damaged by a high pressure filling pressure.

제2유로(22)의 입구에는 고압용기(100)에 저장된 원료가스가 비정상적으로 과다하게 유출되는 것을 차단하는 과류차단밸브(Excess Flow Valve)(36)가 설치된다. At the inlet of the second flow path 22, an excess flow valve 36 is installed to block the excessive flow of raw material gas stored in the high-pressure container 100.

그리고, 밸브 바디(10)에는 차량 사고 등으로 인한 화재 발생시 고압용기(100)의 온도가 상승하면 고압용기(100) 내의 원료가스를 외부로 방출하여 고압용기가 폭발하는 것을 방지하는 압력해제장치(Pressure Relief Device)(38)와, 고압용기(100) 내의 원료가스를 외부로 방출시키는 브리드 밸브(Bleed Valve)(40)가 장착된다.And, in the valve body 10, when the temperature of the high-pressure container 100 rises in the event of a fire due to a vehicle accident, etc., the pressure release device prevents the high-pressure container from exploding by discharging the raw material gas in the high-pressure container 100 to the outside ( Pressure Relief Device (38), and a bleed valve (Bleed Valve) 40 for discharging the raw material gas in the high-pressure container 100 is mounted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 일부 절개된 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 단면도이다. 3 is a partially cut-away perspective view of a check valve according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views of a check valve according to an embodiment of the present invention.

체크밸브(50)는 원료가스가 통과하는 제1유로(20)에 고정되는 시트부(52)와, 시트부(52)에 밀착되어 기밀을 유지하는 체크 볼(54)과, 체크 볼(54)이 직선 이동 가능하게 삽입되는 바디부(56)와, 바디부(56)에 배치되어 체크 볼(54)이 시트부(52)에 밀착되도록 탄성력을 부여하는 스프링(58)을 포함한다. The check valve 50 includes a seat portion 52 fixed to a first flow path 20 through which raw material gas passes, a check ball 54 in close contact with the seat portion 52 to maintain airtightness, and a check ball 54 ) Includes a body portion 56 which is inserted to be linearly movable, and a spring 58 disposed on the body portion 56 to impart elasticity so that the check ball 54 is in close contact with the seat portion 52.

바디부(56)는 도 6에 도시된 바와 같이, 그 길이방향으로 원료가스가 통과하는 원료가스 통로부(62)가 형성되고, 전방에는 체크 볼(54)이 직선 이동 가능하게 가이드하는 체크볼 안착부(64)가 형성되고, 그 후방에는 스프링(58)이 안착되는 스프링 안착부(66)가 형성된다. As shown in FIG. 6, the body portion 56 is formed with a raw material gas passage portion 62 through which raw material gas passes in its longitudinal direction, and a check ball that guides the check ball 54 to move linearly in the front. The seating portion 64 is formed, and a spring seating portion 66 on which the spring 58 is seated is formed at the rear side.

바디부(56)는 원주방향으로 일정 간격으로 절개된 형태로 형성되고, 절개면 사이의 공간이 원료가스가 통과하는 원료가스 통로부(62)가 된다. The body portion 56 is formed in a shape cut at regular intervals in the circumferential direction, and the space between the cut surfaces becomes a raw material gas passage portion 62 through which the raw material gas passes.

체크볼 안착부(64)는 바디부(56)의 전방에 형성되고 체크 볼(54)이 충분히 직선 이동될 수 있는 내경을 갖는다. The check ball seating portion 64 is formed in front of the body portion 56 and has an inner diameter through which the check ball 54 can be sufficiently linearly moved.

스프링 안착부(66)는 바디부(56)의 후방에 원통 형태로 형성되고, 그 하단은 중앙이 개구된 바닥면(68)이 형성되어 스프링(58)의 한쪽 끝부분이 지지된다. Spring seating portion 66 is formed in a cylindrical shape at the rear of the body portion 56, the lower end is formed with a bottom surface 68 with a central opening is formed, one end of the spring 58 is supported.

이러한 스프링 안착부(66)의 내경(L2)은 체크 볼 안착부(L1)의 내경에 비해 작게 형성되어 스프링 안착부(66) 내부로 체크 볼(54)이 삽입되는 것을 방지한다. 즉, 연료가스의 압력에 의해 체크 볼(54)이 스프링(58)의 탄성력을 이기고 후퇴되면 체크 볼(54)이 스프링 안착부(66)의 전면(70)에 걸림되어 스프링 안착부(66) 내부로 이동되지 않도록 하여 스프링(58)이 설정치 이상 압축되어 변형되는 것을 방지할 수 있다. The inner diameter L2 of the spring seating portion 66 is formed smaller than the inner diameter of the check ball seating portion L1 to prevent the check ball 54 from being inserted into the spring seating portion 66. That is, when the check ball 54 overcomes the elastic force of the spring 58 by the pressure of the fuel gas and retracts, the check ball 54 is caught in the front surface 70 of the spring seating portion 66 and the spring seating portion 66 The spring 58 can be prevented from being deformed by being compressed beyond a set value by not moving inside.

바디부(56)의 하단은 스프링 안착부(66)의 후방에서 더 연장되게 형성되어 원료가스 통로부(62)가 스프링 안착부(66)의 후방으로 연결될 수 있도록 한다.The lower end of the body portion 56 is formed to extend further from the rear of the spring receiving portion 66 so that the raw material gas passage portion 62 can be connected to the rear of the spring receiving portion 66.

이와 같이, 본 실시에에 따른 바디부(56)는 스프링 안착부(66)의 내경(L2)이 체크 볼 안착부(64)의 내경(L1)에 비해 작게 형성되어 체크 볼(54)의 후퇴시 스프링 안착부(66)의 전면(70)에 체크 볼(54)이 걸림되도록 하여 스프링(58)이 과하게 압축되어 변형이 발생되는 것을 방지한다. In this way, the body portion 56 according to the present embodiment is formed with the inner diameter L2 of the spring seating portion 66 smaller than the inner diameter L1 of the check ball seating portion 64, and the retraction of the check ball 54 When the check ball 54 is engaged with the front surface 70 of the spring seating portion 66, the spring 58 is excessively compressed to prevent deformation.

그리고, 바디부(56)는 그 길이방향으로 절개된 형태의 원료가스 통로부(62)가 형성되어 원료가스가 원활하게 통과할 수 있도록 한다. In addition, the body portion 56 is formed in the longitudinal direction of the source gas passage portion 62 is formed so that the raw material gas can pass smoothly.

바디부(56)의 후방에는 밸브 바디(10)의 제1유로(20)에 나사 결합되어 바디부(56)가 제1유로(20)에 고정되도록 지지하는 고정부재(72)가 장착되고, 고정부재(72)의 내면에는 고압용기(100) 내부로 삽입되는 배관(74)이 밀봉 가능하게 결합된다. 이때, 고정부재(72)와 배관(74) 사이에는 제1시일 링(76)이 장착되어 누수를 방지한다. A fixing member 72 is mounted on the rear of the body portion 56 to be screwed to the first flow path 20 of the valve body 10 to support the body portion 56 to be fixed to the first flow path 20, On the inner surface of the fixing member 72, a pipe 74 inserted into the high pressure container 100 is coupled to be sealed. At this time, a first seal ring 76 is mounted between the fixing member 72 and the pipe 74 to prevent leakage.

시트부(52)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1유로(20)에 삽입되는 원통 형태의 시트바디(80)와, 시트바디(80)의 일면에 장착되어 설정압 이하의 저압 작용시 체크 볼(54)이 밀착되는 저압 기밀부(90)와, 설정압 이상의 고압 작용시 체크 볼(54)이 밀착되는 고압 기밀부(92)를 포함한다. 7 and 8, the seat portion 52 is mounted on one surface of the seat body 80 of the cylindrical shape inserted into the first flow path 20, and the seat body 80 is set pressure below It includes a low pressure hermetic portion (90) in which the check ball (54) is in close contact during low pressure action, and a high pressure hermetic portion (92) in which the check ball (54) is in close contact when the pressure is higher than the set pressure.

시트바디(80)는 제1유로(20)와의 사이에 제2시일 링(86)이 장착되어 기밀을 유지하고, 외경이 작게 형성되는 제1외경부(82)와, 제1외경부(82)에서 연장되어 외경이 크게 형성되는 제2외경부(84)로 구성되어 제2외경부(84)가 제1유로(20)에 걸림되어 제1유로(20)에 고정된다. The seat body 80 is equipped with a second seal ring 86 between the first flow path 20 to maintain airtightness, and the first outer diameter portion 82 and the first outer diameter portion 82 having a small outer diameter. It is composed of a second outer diameter portion 84 that extends from the outer diameter is largely formed, the second outer diameter portion 84 is locked to the first flow path 20 and fixed to the first flow path 20.

체크 볼(54)과 접촉되는 기밀부는 탄성 재질이 사용되면 저압시 기밀 성능이 우수한 장점이 있지만 고압시 기밀 유지가 어렵고 반복 사용시 변형이 발생될 수 있다. If the airtight portion in contact with the check ball 54 has an advantage of excellent airtight performance at low pressure when an elastic material is used, it may be difficult to maintain airtight at high pressure and deformation may occur during repeated use.

그리고, 기밀부는 메탈 등의 비탄성 재질이 사용되면 고압시 기밀 성능이 우수하지만 저압시 기밀 유지가 어렵고, 체크 볼과 부딪히면서 변형이 발생될 수 있다. In addition, when an inelastic material such as metal is used, the hermetic portion has excellent airtight performance at high pressure, but it is difficult to maintain airtightness at low pressure, and deformation may occur while colliding with the check ball.

본 실시예의 기밀부는 설정압 이하의 저압이 작용할 경우 체크 볼(54)이 저압 기밀부(90)에 밀착되고, 설정압 이상의 고압이 작용할 경우 체크 볼(54)이 고압 기밀부(92)에 밀착되어 기밀부의 변형을 방지하면서 기밀 성능을 향상시킨다. The airtight portion of the present embodiment is in contact with the low pressure hermetic portion 90 when a low pressure below the set pressure is applied, and when the high pressure is higher than the set pressure, the check ball 54 is in close contact with the high pressure hermetic portion 92 It improves hermetic performance while preventing deformation of hermetic parts.

저압 기밀부(90)는 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 재질이고, 원형 링 형태로 형성되고, 시트 바디(80)의 전면에 고정되며, 체크 볼(54)과 접촉되는 그 내면에는 경사면(110)이 형성된다. 경사면(110)은 후방으로 갈수록 내경이 점차적으로 작아게 형성되어 체크 볼(54)이 밀착된다. The low-pressure hermetic portion 90 is an elastic material, formed in a circular ring shape, fixed to the front surface of the seat body 80, and inclined on its inner surface in contact with the check ball 54, as shown in FIG. 110) is formed. The inclined surface 110 is formed to gradually decrease in inner diameter toward the rear, so that the check ball 54 is in close contact.

이와 같이, 저압이 작용할 경우 체크 볼(54)은 저압 기밀부(90)의 경사면(110)에 밀착되어 기밀을 유지하게 되고, 저압이 작용하므로 저압 기밀부(90)에 체크 볼(54)이 접촉되는 압력이 높지 않아 반복 사용하여도 저압 기밀부(90)가 탄성 복원이 정상적으로 이루어지므로 과도한 압력으로 인하여 변형되는 것을 방지할 수 있다. As described above, when the low pressure is applied, the check ball 54 is in close contact with the inclined surface 110 of the low pressure hermetic portion 90 to maintain airtightness, and as the low pressure is applied, the check ball 54 is attached to the low pressure hermetic portion 90. Since the contact pressure is not high, even if it is repeatedly used, the low-pressure hermetic portion 90 is elastically restored, so that it can be prevented from being deformed due to excessive pressure.

즉, 저압 기밀부(90)는 일정 탄성력을 갖는 탄성 재질로 형성되어 저압 작용시 체크 볼(54)이 충분히 밀착되어 기밀을 유지할 수 있고, 고압 작용시 저압 기밀부(90)가 탄성 변형되는데, 이때 저압 기밀부(90)의 탄성 변형량은 저압 기밀부(90)의 원상 복귀가 가능하고 저압 기밀부(90)가 변형되지 않을 정도의 탄성 변형량이기 때문에 저압 기밀부(90)가 고압에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다. That is, the low-pressure hermetic portion 90 is formed of an elastic material having a certain elastic force, so that the check ball 54 is sufficiently adhered when the low-pressure action is maintained, and the low-pressure hermetic portion 90 is elastically deformed when the high-pressure action is applied. At this time, since the amount of elastic deformation of the low-pressure hermetic portion 90 is capable of returning to the original state of the low-pressure hermetic portion 90 and the amount of elastic deformation is such that the low-pressure hermetic portion 90 is not deformed, the low-pressure hermetic portion 90 is deformed by high pressure. Can be prevented.

저압 기밀부(90)와 시트바디(80) 사이에는 제3시일 링(120)이 장착되어 기밀을 유지한다. A third seal ring 120 is mounted between the low-pressure hermetic portion 90 and the seat body 80 to maintain airtightness.

고압 기밀부(92)는 저압 기밀부(90)의 후방에 비탄성 재질로 형성되어 고압 작용시 체크 볼(54)이 접촉된다. 이러한 고압 기밀부(92)는 시트바디(80)에 일체로 형성되고 체크 볼(54)이 접촉되는 부분은 둥글게 라운드진 형태로 형성될 수 있다. 또한, 고압 기밀부(92)는 시트바디(80)와 다른 재질로 시트바디(80)의 전면 저압 기밀부의 후방에 고정될 수 있다. The high-pressure hermetic portion 92 is formed of an inelastic material at the rear of the low-pressure hermetic portion 90 so that the check ball 54 is in contact with the high-pressure action. The high-pressure hermetic portion 92 is integrally formed with the seat body 80 and the portion where the check ball 54 is contacted may be formed in a rounded round shape. In addition, the high-pressure hermetic portion 92 may be fixed to the rear of the low-pressure hermetic portion of the seat body 80 in a different material from the seat body 80.

고압 기밀부(92)는 메탈이나 비탄성인 비메탈 재질이 사용될 수 있다. The high pressure hermetic portion 92 may be made of metal or non-elastic non-metallic material.

이와 같이, 구성되는 본 발명이 일 실시예에 따른 체크 밸브의 작용을 다음에서 설명한다. In this way, the operation of the check valve according to an embodiment of the present invention is described below.

고압용기 내부의 압력이 설정압 이하의 저압일 경우 체크 볼(54)은 도 7에 도시된 바와 같이, 저압 기밀부(90)에 밀착되어 기밀을 유지한다. 이때, 저압 기밀부(90)는 탄성 재질로 형성되므로 저압 작용에도 체크 볼(54)이 충분히 밀착될 수 있어 기밀 성능이 향상된다.When the pressure inside the high-pressure container is a low pressure below the set pressure, the check ball 54 is in close contact with the low-pressure airtight portion 90 to maintain airtightness, as shown in FIG. 7. At this time, since the low-pressure hermetic portion 90 is formed of an elastic material, the check ball 54 can be sufficiently adhered to the low-pressure action, thereby improving hermetic performance.

그리고, 고압용기 내부의 압력이 설정압 이상의 고압일 경우 체크 볼(54)은 도 8에 도시된 바와 같이, 더 전진되어 고압 기밀부(92)에 밀착되어 기밀을 유지한다. 이때, 체크 볼(54)은 탄성 재질인 저압 기밀부(90)를 통과하여 저압 기밀부(90)의 후방에 위치된 비탄성 재질인 고압 기밀부(92)에 밀착되어 고압일 때의 기밀 성능을 향상시킨다. Then, when the pressure inside the high-pressure container is a high pressure or higher than the set pressure, the check ball 54 is further advanced, as shown in FIG. 8, to be in close contact with the high-pressure airtight portion 92 to maintain airtightness. At this time, the check ball 54 passes through the low-pressure hermetic portion 90, which is an elastic material, and is in close contact with the high-pressure hermetic portion 92, which is an inelastic material located at the rear of the low-pressure hermetic portion 90, thereby improving hermetic performance at high pressure. Improve.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. In the above, the present invention has been shown and described with reference to specific preferred embodiments, for example, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible by those who have.

50: 체크밸브 52: 시트부
54: 체크 볼 56: 바디부
58: 스프링 62: 원료가스 통로부
64: 체크 볼 안착부 66: 스프링 안착부
90: 저압 기밀부 92: 고압 기밀부
50: check valve 52: seat
54: check ball 56: body
58: spring 62: raw material gas passage
64: check ball seat 66: spring seat
90: low pressure hermetic section 92: high pressure hermetic section

Claims (7)

원료가스가 통과하는 유로에 고정되는 시트부;
상기 시트부에 밀착되어 기밀을 유지하는 체크 볼;
상기 체크 볼이 직선 이동 가능하게 삽입되는 바디부; 및
상기 바디부에 배치되어 체크 볼이 상기 시트부에 밀착되도록 탄성력을 부여하는 스프링을 포함하고,
상기 시트부는 설정압 이하의 저압이 작용할 때 상기 체크 볼이 접촉되어 기밀을 유지하는 저압 기밀부와, 설정압 이상의 고압이 작용할 때 상기 체크 볼이 접촉되어 기밀을 유지하는 고압 기밀부를 포함하는 고압용기용 체크밸브. A sheet portion fixed to the flow path through which the raw material gas passes;
A check ball in close contact with the seat portion to maintain airtightness;
A body part in which the check ball is inserted so as to be linearly movable; And
It is disposed on the body portion and includes a spring that provides an elastic force so that the check ball is in close contact with the seat portion,
The seat portion is a high pressure container including a low pressure hermetic portion that maintains airtight when the check ball is in contact with a low pressure below the set pressure, and a high pressure hermetic portion that maintains airtight when the check ball is in contact with a high pressure above the set pressure. Check valve. 제1항에 있어서,
상기 바디부는 그 길이방향으로 원료가스가 통과하는 원료가스 통로부가 형성되고, 전방에는 체크 볼이 직선 이동 가능하게 가이드하는 체크 볼 안착부가 형성되고, 그 후방에는 스프링이 안착되는 스프링 안착부가 형성되는 고압용기용 체크밸브.According to claim 1,
The body portion is formed of a raw material gas passage portion through which raw material gas passes in its longitudinal direction, a check ball seating portion for guiding the check ball to move linearly is formed in the front, and a spring seating portion for forming a spring seating portion is formed at the rear thereof. Container check valve. 제2항에 있어서,
상기 스프링 안착부의 내경은 상기 체크 볼 안착부의 내경에 비해 작게 형성되어 상기 스프링 안착부 내부로 체크 볼이 삽입되는 것을 방지하는 고압용기용 체크밸브.According to claim 2,
The inner diameter of the spring seating portion is formed smaller than the inner diameter of the check ball seating portion check valve for a high pressure vessel to prevent the check ball is inserted into the spring seating portion. 제1항에 있어서,
상기 시트부는 원통 형태의 시트 바디와, 상기 시트 바디의 전면에 링 형태로 고정되는 저압 기밀부와, 상기 저압 기밀부의 후방에 위치되고 시트 바디에 형성되는 고압 기밀부를 포함하는 고압용기용 체크밸브.According to claim 1,
The seat portion check valve for a high-pressure container including a cylindrical body, a low-pressure hermetic portion fixed to the front of the seat body in a ring shape, and a high-pressure hermetic portion located at the rear of the low-pressure hermetic portion and formed on the seat body. 제4항에 있어서,
상기 저압 기밀부는 체크 볼이 밀착되면 탄성 변형되는 탄성 재질로 형성되고, 상기 고압 기밀부는 비탄성 재질로 형성되는 고압용기용 체크밸브.The method of claim 4,
The low pressure hermetic portion is formed of an elastic material that is elastically deformed when the check ball is in close contact, and the high pressure hermetic portion is a check valve for a high pressure container that is formed of an inelastic material. 제5항에 있어서,
상기 저압 기밀부의 내면에는 상기 체크 볼이 밀착되는 경사면이 형성되고, 상기 경사면은 고압 기밀부가 형성되는 후방으로 갈수록 내경이 점차적으로 좁아지게 형성되는 고압용기용 체크밸브.The method of claim 5,
The check valve for a high pressure container is formed on the inner surface of the low pressure hermetic portion, the inclined surface to which the check ball is in close contact, and the inclined surface is gradually narrowed to an inner diameter toward the rear where the high pressure hermetic portion is formed. 제5항에 있어서,
상기 고압 기밀부는 메탈 재질이고 상기 시트 바디와 일체로 형성되는 고압용기용 체크밸브. The method of claim 5,
The high pressure hermetic portion is a metal material and is a check valve for a high pressure container formed integrally with the seat body.
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