KR20220132404A - A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same - Google Patents
A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220132404A KR20220132404A KR1020210140584A KR20210140584A KR20220132404A KR 20220132404 A KR20220132404 A KR 20220132404A KR 1020210140584 A KR1020210140584 A KR 1020210140584A KR 20210140584 A KR20210140584 A KR 20210140584A KR 20220132404 A KR20220132404 A KR 20220132404A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- plunger
- solenoid valve
- guide
- fluid
- pilot
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 43
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 43
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 33
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 11
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 241001272720 Medialuna californiensis Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
- F16K27/029—Electromagnetically actuated valves
-
- 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
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
실시예는 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료공급 장치에 관한 것이다. 구체적으로 실시예는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a solenoid valve for a fuel cell and a fuel supply device including the same. Specifically, the embodiment relates to a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same.
환경 오염에 대한 지구 온난화로 세계적으로 환경 보호에 대한 관심이 많아지고 있다. 이 중에서 환경 오염 원인 중 하나인 대기 오염은 다양한 요인으로 발생하며 화석 연료의 연소 과정에 형성되는 배기가스가 한 요인으로 지목되고 있다.Due to global warming on environmental pollution, interest in environmental protection is increasing worldwide. Among them, air pollution, which is one of the causes of environmental pollution, is caused by various factors, and exhaust gas formed during the combustion of fossil fuels is pointed out as one factor.
배기가스는 자동차, 난방 장치, 발전 설비 등 화석 연료를 주 연료로 사용하는 기기에서 주로 배출된다. 특히, 대부분의 자동차는 가솔린, 디젤 등의 화석 연료를 통해 생성된 동력을 이용하여 동작한다. 그러나, 상술한 화석 연료가 연소하는 과정에 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 미세먼지 등의 배기가스를 형성하는 문제가 있다.Exhaust gas is mainly emitted from devices that use fossil fuels as main fuels, such as automobiles, heating devices, and power plants. In particular, most automobiles operate using power generated through fossil fuels such as gasoline and diesel. However, there is a problem of forming exhaust gases such as nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide (CO), and fine dust in the process of burning the above-described fossil fuels.
이때, 질소산화물은 오존(O3)을 형성하는 전구체 역할을 하며 산성비의 원인이 될 수 있어 환경에 치명적일 수 있다. 또한, 질소산화물은 각종 피부 질환과 호흡기 질환을 유발할 수 있어 사람과 각종 동식물에도 치명적일 수 있다. 또한, 일산화탄소는 인화성이 강하며, 인체 내에서 헤모글로빈과 결합하여 체내 산소공급을 방해할 수 있어 치명적일 수 있다. 또한, 미세먼지는 탄소, 유기 탄화수소, 질산염, 유해금속 성분 등을 포함하며 크기가 매우 작아 체내에 유입될 수 있고, 이로 인해 호흡기 질환을 유발할 수 있다.At this time, the nitrogen oxide serves as a precursor to form ozone (O 3 ) and can cause acid rain, which can be fatal to the environment. In addition, nitrogen oxides can cause various skin diseases and respiratory diseases, which can be fatal to humans and various animals and plants. In addition, carbon monoxide is highly flammable and can be fatal because it binds to hemoglobin in the human body and interferes with the oxygen supply in the body. In addition, fine dust includes carbon, organic hydrocarbons, nitrates, toxic metal components, and the like, and may be introduced into the body due to its very small size, which may cause respiratory diseases.
이러한 문제로, 건강과 환경 보호 차원에서 새로운 친환경 자동차에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, 최근에는 상술한 배기가스를 배출하지 않는 수소 연료전지 자동차(hydrogen fuel cell car)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Due to these problems, research on new eco-friendly vehicles is being conducted in terms of health and environmental protection. In particular, recently, research on a hydrogen fuel cell car that does not emit the above-described exhaust gas has been actively conducted.
수소 연료전지 자동차는 물의 전기분해 역반응을 이용한 자동차로, 수소와 산소의 전기화학 반응으로 생성된 전기를 동력원으로 사용하는 자동차이다. 일반적으로 수소 연료전지 자동차는 전기화학 반응으로 전기를 형성하는 연료전지 스택, 상기 연료전지 스택에 수소를 공급하는 수소 공급부, 상기 연료전지 스택에 산소를 공급하는 공기 공급부, 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 생성된 물을 배출하는 배출부를 포함한다. 또한, 상기 배출부는 연료전지 스택 내부 연료극의 수소 농도를 관리하기 위한 퍼지 밸브, 연료전지 스택의 연료극으로부터 배출된 물을 포집하고 저장하는 워터 트랩, 워터 트랩에 모인 물을 감지하고 배출하기 위한 수위감지 센서와 드레인 밸브 등을 포함한다.A hydrogen fuel cell vehicle is a vehicle that uses the reverse reaction of water electrolysis, and uses electricity generated by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen as a power source. In general, a hydrogen fuel cell vehicle includes a fuel cell stack that forms electricity through an electrochemical reaction, a hydrogen supply unit that supplies hydrogen to the fuel cell stack, an air supply unit that supplies oxygen to the fuel cell stack, and an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. It includes a discharge unit for discharging the water generated through the. In addition, the discharge unit is a purge valve for managing the hydrogen concentration of the anode inside the fuel cell stack, a water trap for collecting and storing water discharged from the anode of the fuel cell stack, and a water level sensing for detecting and discharging the water collected in the water trap. including sensors and drain valves.
이러한, 수소 공급부는 수소 탱크로부터 수소를 공급받거나 차단하는 수소 차단 밸브를 포함할 수 있고, 상기 수소 차단 밸브와 연료전지 스택 사이에 배치되어 공급되는 수소량을 제어하는 수소 공급 밸브를 포함할 수 있다. 상기 수소 차단 밸브 및 상기 수소 공급 밸브는 인가되는 전원에 의해 밸브를 개폐하거나, 개방 정도를 조절하여 유동하는 유체의 유동량을 제어하는 솔레노이드(solenoid) 구동부를 포함할 수 있다.The hydrogen supply unit may include a hydrogen shutoff valve for receiving or blocking hydrogen from the hydrogen tank, and may include a hydrogen supply valve disposed between the hydrogen shutoff valve and the fuel cell stack to control the amount of supplied hydrogen. . The hydrogen shutoff valve and the hydrogen supply valve may include a solenoid driving unit for controlling a flow amount of a flowing fluid by opening or closing the valve by an applied power or by adjusting an opening degree.
일례로 수소 차단 밸브에 전원이 인가될 경우, 인가되는 전원에 따라 플런저와 파일럿이 상승하여 수소 차단 밸브가 개방되어 유입되는 유체가 수소 공급 밸브로 배출될 수 있다.For example, when power is applied to the hydrogen shut-off valve, the plunger and the pilot rise according to the applied power, so that the hydrogen shut-off valve is opened, and the inflow fluid may be discharged to the hydrogen supply valve.
한편, 연료 공급장치는 소정의 홀더에 연료전지용 솔레노이드 밸브가 조립된 구조이며, 연료전지용 솔레노이드 밸브의 이상 발생시 홀더에서 연료전지용 솔레노이드 밸브를 교체하게 된다.On the other hand, the fuel supply device has a structure in which a solenoid valve for a fuel cell is assembled in a predetermined holder, and when an abnormality occurs in the solenoid valve for a fuel cell, the solenoid valve for a fuel cell is replaced in the holder.
그런데 종래 기술에 의하면, 연료전지용 솔레노이드 밸브를 홀더에 조립하는 과정에서 소정의 요크에 삽입된 플런저가 이탈되는 문제가 발생하고 있다.However, according to the prior art, there is a problem in that the plunger inserted into the predetermined yoke is detached in the process of assembling the solenoid valve for the fuel cell to the holder.
한편 내부 기술에 의하면 플런저 이탈방지 구조를 형성하거나 추가 배치하는 경우 파일롯이나 플런저로 유입되는 유체의 유동을 방해하는 기술적 모순이 발생하고 있다.On the other hand, according to the internal technology, when the plunger separation prevention structure is formed or additionally arranged, a technical contradiction occurs that prevents the flow of fluid flowing into the pilot or the plunger.
특히 내부 기술에 따른 플런저 이탈방지 구조는 제작 공정의 어려움 및 유체와 마찰에 의한 소음이 발생할 뿐만 아니라 플런저 이탈방지 구조가 유체 유동을 방해함에 따라 유체 유입구 내에서 유체의 회전운동에 의하여 주류와 반대방향으로 소용돌이치는 흐름인 와류(vortex)가 발생하여 유량성능이 급격히 저하되는 기술적 문제가 발생하고 있다.In particular, the plunger separation prevention structure according to the internal technology causes difficulties in the manufacturing process and noise due to friction with the fluid, and as the plunger separation prevention structure interferes with the flow of the fluid, the rotational movement of the fluid in the fluid inlet causes the flow in the opposite direction to the mainstream As a result, a vortex, which is a swirling flow, is generated, resulting in a technical problem in which the flow rate performance is rapidly deteriorated.
또한 플런저 이탈방지 구조가 유체 유동을 방해함에 따라 유체압력이 최소 압력차 이하로 떨어지면 밸브가 닫히는 문제가 발생할 수 있다. 즉 플런저 이탈방지 구조에 의해 유체 유동 방해로 공급압력이 낮아져 불필요한 차단을 야기하거나 제대로 작동하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.In addition, as the plunger escape prevention structure obstructs the fluid flow, when the fluid pressure falls below the minimum pressure difference, the valve may be closed. That is, the supply pressure is lowered due to the obstruction of the fluid flow by the plunger separation prevention structure, which may cause unnecessary blockage or may cause a problem in that it does not work properly.
한편, 내부 기술에 의하면, 연료전지용 솔레노이드 밸브는 소정의 스프링과 같은 탄성부재의 탄성력을 이용하여 플런저나 파일롯을 복귀시키고 있다. 그런데 전원이 인가되어 플런저와 파일롯이 상측방향으로 이동하여 유체가 공급되는 경우에 탄성부재는 상당한 압력을 받게 되고, 상측 또는 하측 방향 압력뿐만 아니라 측면방향으로 상당한 압력을 받게 된다.On the other hand, according to the internal technology, the solenoid valve for a fuel cell uses the elastic force of an elastic member such as a predetermined spring to return the plunger or the pilot. However, when power is applied and the plunger and the pilot move upward to supply fluid, the elastic member receives considerable pressure, and receives considerable pressure in the lateral direction as well as upward or downward pressure.
그런데 내부기술에서는 탄성부재가 단지 코어 샤프트 내측에 배치됨에 따라 측면방향으로의 지지가 제대로 이루어 지지 않게 됨에 따라 탄성부재의 측면 가이드 구조의 부재로 안정적인 차단 동작이 되지 못하는 문제가 있다. However, in the internal technology, as the elastic member is merely disposed inside the core shaft, the support in the lateral direction is not properly performed, so there is a problem that a stable blocking operation cannot be performed by the member of the side guide structure of the elastic member.
또한 내부 기술에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브에서는 탄성부재가 장착되는 위치가 고정됨에 따라 스프링의 압축하중의 증대 또는 감소가 필요 시 대응하지 못하는 문제가 있다. 특히 스프링의 압축하중이 필요이상으로 커지는 경우 솔레노이드 밸브에서는 전력소모가 증대되는 문제가 있다. 전력소모에 있어서 솔레노이드 밸브가 2W이상 전력을 지속적으로 소모하는 경우 기술적 문제가 발생하며, 전력소모를 최소화하는 것이 필요한 실정이다.In addition, in the solenoid valve for fuel cell according to the internal technology, there is a problem in that the increase or decrease of the compressive load of the spring cannot respond when necessary as the position at which the elastic member is mounted is fixed. In particular, when the compressive load of the spring becomes larger than necessary, there is a problem in that the power consumption increases in the solenoid valve. In the case of power consumption, if the solenoid valve continuously consumes power of 2W or more, a technical problem occurs, and it is necessary to minimize power consumption.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치를 제공하고자 함이다.One of the technical problems of the embodiment is to provide a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability that can prevent the plunger from being separated without interfering with the flow of the inflowing fluid, and a fuel supply device including the same it is ham
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 탄성부재의 측면 가이드 구조의 부재로 인해 안정적인 차단 동작이 되지 못하는 문제를 해결할 수 있는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치를 제공하고자 함이다.In addition, one of the technical problems of the embodiment is a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability, which can solve the problem that a stable shut-off operation cannot be performed due to the absence of a side guide structure of an elastic member, and a fuel including the same To provide a supply device.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 연료전지용 솔레노이드 밸브에서는 탄성부재가 장착되는 위치가 고정됨에 따라 스프링의 압축하중이 필요이상으로 커지는 경우 솔레노이드 밸브에의 전력소모가 증대되는 문제를 해결할 수 있는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치를 제공하고자 함이다.In addition, one of the technical problems of the embodiment is, in the solenoid valve for a fuel cell, as the position at which the elastic member is mounted is fixed, when the compressive load of the spring increases more than necessary, the power consumption to the solenoid valve increases. Fluid flow that can solve the problem An object of the present invention is to provide a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide with excellent performance and durability, and a fuel supply device including the same.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.The technical problems of the embodiments are not limited to those described in this item, and include those that can be grasped through the description of the invention.
실시예에 따른 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브는, 유체가 유입되는 유입구, 상기 유체가 유동하는 유체 유로 및 상기 유체를 배출하는 배출구를 포함하는 하우징과, 상기 하우징 상에 배치되며 상기 유체 유로는 개폐하는 파일롯과 플런저와, 상기 파일롯과 상기 플런저가 내측에 배치되는 코어 샤프트와, 상기 파일롯 하측과 상기 플런저의 하측에 결합되는 파일롯 캡 및 상기 코어 사프트와 결합하며 상기 플런저와 상기 파일롯 캡을 감싸는 플런저 가이드를 포함할 수 있다.A solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability according to an embodiment includes a housing including an inlet through which a fluid flows, a fluid passage through which the fluid flows, and an outlet through which the fluid is discharged; a pilot and a plunger for opening and closing, a core shaft having the pilot and the plunger disposed therein, a pilot cap coupled to a lower side of the pilot and a lower side of the plunger, and the core shaft coupled to the plunger and a plunger guide surrounding the pilot cap.
상기 코어 샤프트는 코어 바디 및 상기 코어 바디에서 측면으로 연장되는 코어 확장부를 포함할 수 있다.The core shaft may include a core body and a core extension extending laterally from the core body.
상기 플런저 가이드는 상기 코어 확장부에 결합될 수 있다.The plunger guide may be coupled to the core extension.
상기 플런저 가이드에 구비되는 플런저 돌기는 상기 코어 샤프트의 상기 코어 확장부 하단에 구비되는 코어 리세스에 결합될 수 있다.A plunger protrusion provided on the plunger guide may be coupled to a core recess provided at a lower end of the core extension part of the core shaft.
상기 플런저 가이드는, 중공형의 가이드 바디와, 상기 가이드 바디 상측 둘레에 배치되는 상측 걸림부와, 상기 가이드 바디의 하측 내측으로 라운드 경사진 복수의 내측 돌출부, 및 상기 복수의 내측 돌출부 사이에 배치되는 유체 유동 관통부를 포함할 수 있다.The plunger guide includes a hollow guide body, an upper locking part disposed around the upper side of the guide body, a plurality of inner protrusions slanted to the lower side of the guide body, and a plurality of inner protrusions disposed between the plurality of inner protrusions fluid flow through.
상기 플런저 가이드의 유체 유동 관통부는 상기 하우징의 유체 유입구와 축방향으로 적어도 일부 일치할 수 있다.The fluid flow-through portion of the plunger guide may at least partially coincide with the fluid inlet of the housing in an axial direction.
실시예는 상기 파일롯 캡과 상기 플런저 가이드 사이에 배치되는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.The embodiment may further include an elastic member disposed between the pilot cap and the plunger guide.
상기 탄성 부재의 외측면은 상기 플런저 가이드 내측에 배치될 수 있다.An outer surface of the elastic member may be disposed inside the plunger guide.
상기 플런저는 그 외경 하측에 플런저 단차를 구비하며, 상기 파일롯 캡은 그 둘레에 캡 홈을 포함할 수 있다.The plunger may have a plunger step below its outer diameter, and the pilot cap may include a cap groove around the plunger.
상기 탄성 부재를 지지하는 탄성 조절부를 더 포함하되, 상기 탄성 조절부는 상기 플런저 단차 또는 상기 캡 홈에 선택적으로 배치될 수 있다.Further comprising an elastic adjustment part for supporting the elastic member, the elastic adjustment part may be selectively disposed in the plunger step or the cap groove.
상기 플런저는 그 내부에 배치되는 플런저 댐퍼를 포함할 수 있다.The plunger may include a plunger damper disposed therein.
상기 플런저 댐퍼는 그 상측이 위로 볼록한 곡면형 댐퍼를 포함할 수 있다.The plunger damper may include a curved damper whose upper side is convex upward.
실시예에 따른 연료 공급장치는, 상기 어느 하나의 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.The fuel supply device according to the embodiment may include a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow properties and durability.
상기 코어 샤프트는 코어 바디 및 상기 코어 바디에서 측면으로 연장되는 코어 확장부를 포함할 수 있다.The core shaft may include a core body and a core extension extending laterally from the core body.
상기 코어 샤프트는 상기 코어 확장부의 하단 내측에 제1 코어 리세스를 포함할 수 있다.The core shaft may include a first core recess inside the lower end of the core extension.
상기 플런저 가이드는 중공형의 가이드 바디와, 상기 가이드 바디 일측에 배치되는 플런저 돌기 및 상기 가이드 바디의 측면을 관통하는 유체 유동 관통부를 포함할 수 있다.The plunger guide may include a hollow guide body, a plunger protrusion disposed on one side of the guide body, and a fluid flow-through portion penetrating a side surface of the guide body.
상기 플런저 돌기는 상기 제1 코어 리세스에 결합될 수 있다.The plunger protrusion may be coupled to the first core recess.
상기 플런저 가이드의 유체 유동 관통부는 상기 하우징의 유체 유입구와 축방향으로 적어도 일부 일치할 수 있다.The fluid flow-through portion of the plunger guide may at least partially coincide with the fluid inlet of the housing in an axial direction.
실시예에 따른 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치에 의하면, 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.According to the solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability according to the embodiment and a fuel supply device including the same, there is a technical effect that can prevent the plunger from being separated without interfering with the flow of the flowing fluid. .
예를 들어, 실시예에 의하면 상기 플런저(1330)를 견고하게 가이드 및 지지하는 플런저 가이드(1390)를 포함할 수 있다. 또한 상기 플런저 가이드(1390)는 파일롯 캡(1350) 및 탄성 부재(1360)도 견고하게 가이드 또는 지지할 수 있는 기술적 효과가 있다.For example, according to the embodiment, it may include a
또한 실시예에 의하면 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)는 상기 하우징(1100)의 유입구(1101)와 대응되는 위치에 위치됨으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.In addition, according to the embodiment, the fluid flow-through
또한 실시예에서 가이드 스토퍼 기능하는 플런저 가이드(1390)의 플런저 돌기(1390P)가 코어 확장부(1322)의 코어 리세스(1320R)에 결합됨으로써 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)가 하우징의 유체 유입구(1101)와 축방향으로 적어도 일부 일치하도록 제어할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.In addition, in the embodiment, the
다음으로 실시예에 의하면, 탄성부재의 측면 가이드 구조의 부재인한 안정적인 차단 동작에 문제를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Next, according to the embodiment, there is a technical effect that can prevent a problem in the stable blocking operation due to the member of the side guide structure of the elastic member.
예를 들어, 실시예에 의하면 상기 플런저 가이드(1390)가 플런저(1330) 뿐만 아니라 탄성 부재(1360)도 견고하게 가이드 또는 측면 지지함에 따라 솔레노이드 밸브로서의 안정적인 성능 구현이 가능한 기술적 효과가 있다. 또한 실시예는 플런저 가이드(1390)를 구비함으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 복합적 특별한 기술적 효과가 있다.For example, according to the embodiment, as the
다음으로 실시예에 의하면, 연료전지용 솔레노이드 밸브에서는 탄성부재가 장착되는 위치가 고정됨에 따라 스프링의 압축하중이 필요이상으로 커지는 경우 솔레노이드 밸브에의 전력소모가 증대되는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.Next, according to the embodiment, in the solenoid valve for a fuel cell, as the position at which the elastic member is mounted is fixed, when the compressive load of the spring increases more than necessary, there is a technical effect that can solve the problem of increased power consumption to the solenoid valve. .
예를 들어, 실시예에 의하면, 탄성 부재(1360)의 위치 고정 및 가이드 기능을 하는 탄성 조절부(1355)가 플런저 단차(1330S) 또는 캡 홈(1350H)에 선택적으로 배치됨에 따라 탄성 부재(1360)의 압축하중을 제어할 수 있으므로 솔레노이드 밸브에의 전력소모를 절감할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.For example, according to the embodiment, the
예를 들어, 실시예에 의하면 도 9와 같이 실시예의 플런저(1330)는 외경 하측에 플런저 단차(1330S)를 구비할 수 있으며, 상기 파일롯 캡(1350)은 둘레에 캡 홈(1350H)을 포함할 수 있다. 이를 통해 상기 탄성 조절부(1355)는 상기 플런저 단차(1330S) 또는 상기 캡 홈(1350H)에 선택적으로 배치됨에 따라 플런저(1330)와 파일롯 캡(1350)까지의 영역에서의 조립 위치를 선정하여 탄성 부재(1360)의 압축하중을 조정할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.For example, according to the embodiment, as shown in FIG. 9 , the
다음으로 실시예에 따른 곡면형 댐퍼를 구비한 플런저 댐퍼는 소음 감소를 위한 댐퍼 면적을 확보하면서도 플런저 면적(자기력발생 면적)을 확보할 수 있어 솔레노이드 흡입력 증대 가능한 특별한 기술적 효과가 있다.Next, the plunger damper having a curved damper according to the embodiment can secure the plunger area (magnetic force generation area) while securing the damper area for noise reduction, so there is a special technical effect that can increase the solenoid suction force.
또한 실시예에 따른 곡면형 댐퍼를 구비한 플런저 댐퍼는 단순히 상측방향으로 확장된 형태가 아닌 곡면 형태를 구비함으로써 댐퍼 높이를 늘리더라도 댐퍼의 수평 방향 변형이 가능하여 플런저의 이동 거리 확보가 가능한 특별한 기술적 효과가 있다. 이에 따라 곡면형 댐퍼에 의해 수평 방향 변형이 가능하여 변형시간이 접촉시간에 반영되어 접촉시간이 늘어남에 따라 동일한 충격량 대비 작동 소음이 감소함과 아울러 플런저의 이동거리를 확보함과 동시에 자기력 발생 면적인 플런저 면적을 확보할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.In addition, the plunger damper having a curved damper according to the embodiment has a curved shape rather than a simple upwardly extended shape, so even if the height of the damper is increased, horizontal deformation of the damper is possible, thereby securing the movement distance of the plunger. It works. As a result, horizontal deformation is possible by the curved damper, and the deformation time is reflected in the contact time. There is a complex technical effect that can secure the plunger area.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.The technical effects of the embodiments are not limited to those described in this item, and include those that can be grasped through the description of the invention.
도 1은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 사시도.
도 2와 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 단면도.
도 4a는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 분리 사시도.
도 5는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)에서 플런저 가이드(1390)의 사시도.
도 6은 도 3에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 제1 영역(C1)의 확대도.
도 7은 도 2에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 제2 영역(C2)의 부분 확대도.
도 8은 도 4a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 분리 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)에서 탄성 부재(1360), 탄성 조절부(1355)와 플런저 가이드(1390)가 생략된 사시도.
도 10a는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 파일롯 캡(1350)의 캡 홈(1350H)에 배치된 사시도.
도 10b는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 플런저 단차(1330S)에 배치된 사시도.
도 11a는 도 10a와 같이 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 파일롯 캡(1350)의 캡 홈(1350H)에 배치된 단면도(C1).
도 11b는 도 10b와 같이 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 플런저 단차(1330S)에 배치된 단면도(C12).
도 12는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 커버 부재(1400), 코어 샤프트(1320) 및 플런저 가이드(1390)의 분리 사시도.
도 13a는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 커버 부재(1400)에 코어 샤프트(1320), 플런저 가이드(1390) 및 파일롯 캡(1350)이 결합된 부분 사시도.
도 13b는 도 13a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 부분 사시도의 저면 사시도.
도 13c는 도 13a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 부분 사시도의 우측 사시도.
도 14는 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)가 적용된 차량(3000)의 사시도.1 is a perspective view of a
2 and 3 are partial cross-sectional views of the
4A is a partial perspective view of a
Figure 4b is an exploded perspective view of the
5 is a perspective view of a
FIG. 6 is an enlarged view of a first area C1 of the
7 is a partially enlarged view of a second region C2 of the
8 is a partially exploded perspective view of the
9 is a perspective view in which the
10A is a perspective view in which the
Figure 10b is a perspective view in which the
11A is a cross-sectional view (C1) in which the
11b is a cross-sectional view (C12) in which the
12 is an exploded perspective view of the
13A is a partial perspective view showing a
Fig. 13B is a bottom perspective view of a partial perspective view of the solenoid valve according to the embodiment shown in Fig. 13A;
Fig. 13C is a right side perspective view of a partial perspective view of the solenoid valve according to the embodiment shown in Fig. 13A;
14 is a perspective view of a
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예의 기술적 과제를 해결할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments that can solve the technical problems of the embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "and (and) at least one (or one or more) of B and C", it can be combined with A, B, and C. It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term. And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “up (up) or down (down)”, it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
(실시예)(Example)
도 1은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 사시도이며, 도 2와 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 단면도이다.1 is a perspective view of a
이하에서는 '실시예에 따른 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)'는 '실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)'로 간략히 칭하기로 한다.Hereinafter, the '
우선 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 수소 탱크(미도시)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)는 수소 탱크 및 연료전지의 스택(미도시) 사이에 배치될 수 있다. First, referring to FIG. 1 , the
예를 들어, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 수소 탱크와 수소 공급밸브(미도시) 사이에 배치되는 수소 차단밸브일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 하우징(1100) 및 커버 부재(1400)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(1100)는 홀더로 칭해질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 1 , the
상기 하우징(1100)는 수소 탱크 및 상기 연료전지 스택 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(1100)는 수소 탱크 및 수소 공급밸브 사이에 배치될 수 있다.The
상기 하우징(1100)는 소정의 강도를 가지며 신뢰성이 우수한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 하우징(1100)는 금속 또는 열가소성 수지 재질을 포함하는 수지 재질일 수 있다.The
예를 들어, 상기 하우징(1100)는 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지, 폴리에틸렌(Polyethylene) 수지, 폴리올레핀(Polyolefine) 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 수지, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer) 수지, TPU(Thermoplastic Urethane) 수지, 폴리아미드(Polyamide) 수지, PPA(Polyphthalamide) 수지, PPS(Polyphenylene sulfide) 수지, PEEK(Polyether ether ketone) 수지 및 LCP(Liquid Crystral Polymer) 수지 중 적어도 하나의 수지 재질을 포함할 수 있다.For example, the
상기 하우징(1100)이 수지 재질을 포함함에 따라 향상된 성형성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(1100)는 이중 사출, 인서트 사출 등의 다양한 사출 공정으로 형성할 수 있어 다양한 크기, 형태로 제공되어 향상된 설계 자유도를 가질 수 있다. As the
다음으로 상기 커버 부재(1400)는 상기 하우징(1100) 상에 배치될 수 있다. 상기 커버 부재(1400)는 오픈된 하부 영역을 포함하고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 이후 기술되는 솔레노이드 구동부(1300)(도 2 참조)는 커버 부재(1400)의 하부 영역을 통해 삽입되어 수용 공간 내에 배치될 수 있다.Next, the
상기 커버 부재(1400)는 소정의 강도를 가지며 외부 환경에 대한 신뢰성이 우수한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(1400)는 금속, 세라믹 및 수지 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 부재(1400)가 수지 재질을 포함할 경우 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 앞서 상기 하우징(1100)의 수지 재질 중 어느 하나를 채용할 수 있다.The
상기 커버 부재(1400)는 상기 하우징(1100)과 결합할 수 있다. 상기 커버 부재(1400)는 솔레노이드 구동부(1300)를 설정된 위치에 고정함과 동시에 상기 솔레노이드 구동부(1300)가 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. The
다음으로 도 2와 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 단면도이다. 구체적으로 도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 A1-A1' 선을 따른 부분 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 상세도이다.Next, FIGS. 2 and 3 are partial cross-sectional views of the
우선 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 하우징(1100), 상기 하우징(1100) 상에 배치되는 커버 부재(1400), 상기 하우징(1100)과 상기 커버 부재(1400) 사이에 배치되는 코어 샤프트(1320), 플런저(1330), 파일롯(1370), 탄성 부재(1360) 및 솔레노이드 구동부(1300)를 포함할 수 있다. 상기 솔레노이드 구동부(1300)는 코일부(1310)와, 요크(1305)를 포함할 수 있다. First, referring to FIG. 2 , the
상기 하우징(1100)는 유체의 유입구(1101) 및 배출구(1102)를 포함할 수 있다. 또한 상기 유입구(1101)와 상기 배출구(1102) 사이의 파일롯(1370) 하단에 유체가 이동하는 유체 유로(1103)가 배치될 수 있다. 또한 실시예의 파일롯(1370)은 그 내부에 관통 유로를 포함할 수 있다.The
상기 유입구(1101)는 유체가 유입되는 입구로 수소 탱크와 연결될 수 있다. 또한, 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)가 수소 탱크와 수소 공급밸브 사이에 배치될 경우, 상기 유입구(1101)는 수소 탱크와 연결될 수 있고, 상기 배출구(1102)는 수소 공급밸브의 유입구와 연결될 수 있다. The
상기 유입구(1101)를 통해 유입된 유체는 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)를 유동한 후 유체 유로(1103)를 거쳐 배출구(1102)를 통해 배출될 수 있다.The fluid introduced through the
상기 유입구(1101) 및 상기 배출구(1102)는 서로 이격되며 상기 하우징(1100)의 외측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 유입구(1101) 및 상기 배출구(1102)는 하우징(1100)의 서로 다른 외측면 상에 배치될 수 있다. 상기 하우징(1100)은 유체 유입구(1101), 배출구(1102) 또는 코어 샤프트(1320) 하측에 오링(1321)을 구비할 수 있다.The
앞서 기술한 바와 같이, 내부 기술에 의하면 플런저 이탈방지 구조를 형성하거나 추가 배치하는 경우 유입되는 유체의 유동이 방해됨에 따라 와류(vortex)로 인한 유량성능이 급격히 저하됨에 따라 공급압력이 낮아져 불필요한 밸브 차단을 야기하거나 밸브가 정상 작동하지 못하는 문제가 발생하고 있다.As described above, according to the internal technology, when the plunger escape prevention structure is formed or additionally arranged, the flow rate performance due to the vortex is sharply reduced as the flow of the inflowing fluid is disturbed, and the supply pressure is lowered to block unnecessary valves. or the valve does not operate normally.
이러한 기술적 문제를 해결하기 위한 실시예의 기술적 특징은 이후 도 4a 내지 도 6을 참조하여 후에 상술하기로 한다.Technical features of the embodiment for solving these technical problems will be described in detail later with reference to FIGS. 4A to 6 .
다음으로 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 단자(1301)로부터 인가된 전원에 의해 플런저(1330)와 파일롯(1370)의 위치를 제어할 수 있고, 유체 유로(1103)를 선택적으로 개폐할 수 있다.Next, the
실시예에서 상기 코일부(1310)는 보빈(1311) 및 코일(1312)을 포함할 수 있다. In an embodiment, the
상기 보빈(1311)은 내부에 수직 방향으로 연장하는 중공을 포함할 수 있다. 상기 보빈(1311)의 중공은 상기 보빈(1311)의 상면과 하면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 보빈(1311)의 중공 내에는 코어 샤프트(1320), 플런저(1330) 등이 배치될 수 있다. The
상기 코일(1312)은 상기 보빈(1311) 상에 배치될 수 있다. 상기 코일(1312)은 상기 보빈(1311)의 외측 둘레 배치될 수 있다. 상기 코일(1312)은 상기 보빈(1311)의 외측에 권선되어 배치될 수 있다. 상기 코일(1312)은 인가되는 전원에 따라 자기장을 형성할 수 있다.The
상기 코어 샤프트(1320)는 상기 코일부(1310) 내에 배치될 수 있다. 상기 코어 샤프트(1320)는 상기 보빈(1311) 내에 배치될 수 있다. 상기 코어 샤프트(1320)는 일부가 상기 보빈(1311)의 중공 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 코어 샤프트(1320)는 자성체를 포함하며 상기 코일부(1310)에 의해 형성된 자기장에 자화될 수 있다.The
다음으로 상기 플런저(1330)는 상기 코어 샤프트(1320)의 중공 내에 배치되어 수직 방향으로 상하 이동 가능할 수 있다. 상기 플런저(1330)는 상기 코어 샤프트(1320)의 자력에 의해 상하 방향으로 이동 가능할 수 있고, 상기 플런저(1330) 하측에 결합된 파일롯(1370)이 상하 이동하면서 유체 유로(1103)를 선택적으로 개폐할 수 있다.Next, the
다음으로 상기 파일롯(1370)은 탄성력이 있는 재질로 형성되며 유체 유로(1103)를 개폐할 수 있는 개폐 부재(1372)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 개폐 부재(1372)는 폴리염화비닐, 실리콘, 폴리우레탄, EPDM(Ethylene Propylene), NBR(Nitrile Butadiene Rubber), FPM(Fluorinated Rubber), 실리콘 등과 같은 수지 재질, 탄성이 있는 고무 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Next, the
상기 개폐 부재(1372)는 상기 파일롯(1370)의 하면 중심 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 솔레노이드 구동부(1300)가 동작하지 않을 경우(전원이 Off 상태), 상기 코어 샤프트(1320)와 상기 플런저(1330) 사이에는 인력이 발생하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 개폐 부재(1372)는 탄성 부재(1360)의 탄성력에 의해 유체 유로(1103)의 상부 끝단과 접하며 탄성 변형할 수 있고, 솔레노이드 밸브(2000)는 폐쇄될 수 있다. The opening/
또한, 상기 솔레노이드 구동부(1300)가 동작하여 상기 코어 샤프트(1320)가 자화될 경우(전원이 On 상태), 상기 플런저(1330)는 상부 방향으로 이동하여 개폐 부재(1372)는 유체 유로(1103)의 상부 끝단과 이격될 수 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(2000)는 개방되어 유체가 유체 유로(1103)를 거쳐서 배출구(1102)를 통해 배출될 수 있다.In addition, when the
도 2의 'C2 영역'에 대해서는 이후 도 7를 기초로 후에 상술하기로 한다.The 'C2 region' of FIG. 2 will be described in detail later based on FIG. 7 .
다음으로 도 3은 도 2에 도시된 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 상세도이다.Next, FIG. 3 is a detailed view of the
도 3을 참조하면, 실시예는 플런저(1330)를 감싸는 가이드 부재(1340)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재(1340)는 비자성체로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 3 , the embodiment may include a
상기 가이드 부재(1340)는 중공을 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재(1340)의 중공은 상기 가이드 부재(1340)의 중심 영역에 형성될 수 있고, 상기 중공은 상기 플런저(1330)의 삽입을 위한 홀일 수 있다. 상기 가이드 부재(1340)는 상기 플런저(1330)의 이동을 가이드 할 수 있다.The
또한 특히 실시예는 파일롯 캡(1350), 탄성 가변 지지부(1355), 플런저 가이드(1390) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 실시예의 코어 샤프트(1320)는 코어 바디(1321), 코어 확장부(1322)를 포함할 수 있다.Also, in particular, the embodiment may include at least one of a
상기 탄성 부재(1360)는 탄성 가변 지지부(1355) 상에 배치될 수 있다.The
상기 탄성 부재(1360)의 상단은 상기 코어 확장부(1322)의 내측 상면(1322T)과 접할 수 있고, 상기 탄성 부재(1360)의 하단은 상기 탄성 가변 지지부(1355)의 상면과 접할 수 있고, 상기 탄성 부재(1360)의 측면 외측은 상기 플런저 가이드(1390) 내측에 배치될 수 있다.The upper end of the
상기 탄성 부재(1360)는 상기 플런저(1330)의 하부 둘레를 감싸며 배치되고 상부 또는 하부 방향으로 탄성 변형 가능하게 제공될 수 있다. 일례로, 상기 탄성 부재(1360)는 코일 스프링 등을 포함할 수 있다. 인가되는 구동력에 의해 상기 플런저(1330)가 상부로 이동할 경우, 상기 탄성 부재(1360)는 상부 방향으로 탄성 변형하여 유체 유로(1103)를 개방할 수 있다. 또한, 구동력이 인가되지 않을 경우, 상기 플런저(1330)와 결합한 파일롯(1370)를 하부 방향으로 밀어내 유체 유로(1103)를 폐쇄할 수 있다. The
도 3의 'C1 영역'에 대해서는 이후 도 6을 기초로 후에 상술하기로 한다.The 'region C1' of FIG. 3 will be described in detail later based on FIG. 6 .
다음으로 도 4a는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 사시도이다.Next, Figure 4a is a partial perspective view of the
예를 들어, 도 4a는 도 3에 도시된 솔레노이드 밸브(2000) 구성 중 커버(1400), 솔레노이드 구동부(1300) 및 하우징(1100)이 생략된 사시도일 수 있다.For example, FIG. 4A may be a perspective view in which the
또한 도 4b는 도 4a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 분리 사시도이며, 도 5는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)에서 플런저 가이드(1390)의 사시도이다.4B is an exploded perspective view of the
도 4a를 참조하면, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 코어 샤프트(1320), 탄성부재(1360), 탄성 가변 지지부(1355), 파일롯(1370), 파일롯 캡(1350), 개폐 부재(1372) 및 플런저 가이드(1390)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4A , the
도 4b를 참조하면, 실시예의 코어 샤프트(1320)는 코어 바디(1321) 및 상기 코어 바디(1321) 하측에서 측면으로 연장배치된 코어 확장부(1322)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4B , the
상기 코어 샤프트(1320)는 코어 확장부(1322) 하단에 코어 리세스(1320R)를 포함할 수 있다.The
또한 실시예의 플런저 가이드(1390)는 플런저 돌기(1390P)를 구비할 수 있다. 상기 플런저 돌기(1390P)는 코어 리세스(1320R)에 결합될 수 있다.In addition, the
다음으로 도 5는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)에서 플런저 가이드(1390)의 사시도이다.Next, Figure 5 is a perspective view of the
실시예에 따른 플런저 가이드(1390)는 중공형의 가이드 바디(1391)와, 상측 걸림부(1393), 내측으로 라운드 경사진 복수의 내측 돌출부(1392)와, 복수의 내측 돌출부(1392) 사이에 배치되는 유체 유동 관통부(1390F)와, 가이드 리세스(1390R)를 포함할 수 있다.The
상기 플런저 가이드(1390)의 상측 걸림부(1393)는 상기 코어 확장부(1322)의 내측 홈에 견고히 결합될 수 있다.The
상기 플런저 가이드(1390)의 내측 돌출부(1392)는 상기 파일롯 캡(1350), 탄성 부재(1360) 및 플런저(1330)를 견고하게 가이드 및 지지할 수 있다.The
상기 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)는 하우징(1100)의 유입구(1101)와 대응되는 위치에 위치됨으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.The fluid flow-through
실시예에서 플런저 가이드(1390)의 플런저 돌기(1390P)가 코어 확장부(1322)의 코어 리세스(1320R)에 결합됨으로써 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)가 하우징의 유체 유입구(1101)와 축방향으로 일치하도록 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.In the embodiment, the
다음으로, 도 6은 도 3에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 제1 영역(C1)의 확대도이다.Next, FIG. 6 is an enlarged view of the first region C1 of the
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치를 제공하고자 함이다.One of the technical problems of the embodiment is to provide a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability that can prevent the plunger from being separated without interfering with the flow of the inflowing fluid, and a fuel supply device including the same it is ham
예를 들어, 내부 기술에 의하면, 플런저 이탈방지 구조를 형성하거나 추가 배치하는 경우 파일롯이나 플런저로 유입되는 유체의 유동을 방해하는 기술적 문제가 발생하고 있다.For example, according to the internal technology, when the plunger separation prevention structure is formed or additionally disposed, there is a technical problem that prevents the flow of fluid flowing into the pilot or the plunger.
특히 내부 기술에 따른 플런저 이탈방지 구조는 제작 공정의 어려움 및 유체와 마찰에 의한 소음이 발생할 뿐만 아니라 플런저 이탈방지 구조가 유체 유동을 방해함에 따라 유체 유입구 내에서 유체의 회전운동에 의하여 주류와 반대방향으로 소용돌이치는 흐름인 와류(vortex)로 인한 유량성능이 급격히 저하의 기술적 문제가 발생하고 있다.In particular, the plunger separation prevention structure according to the internal technology causes difficulties in the manufacturing process and noise due to friction with the fluid, and as the plunger separation prevention structure interferes with the flow of the fluid, the rotational movement of the fluid in the fluid inlet causes the flow in the opposite direction to the mainstream There is a technical problem in that the flow performance due to the vortex, which is a swirling flow, rapidly deteriorates.
또한 플런저 이탈방지 구조가 유체 유동을 방해함에 따라 압력이 최소 압력차 이하로 떨어지면 밸브가 닫히는 문제가 발생한다. 즉 플런저 이탈방지 구조에 의해 유체 유동 방해로 공급압력이 낮아져 불필요한 차단을 야기하거나 안정적인 작동이 되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.Also, as the plunger escape prevention structure obstructs the flow of the fluid, the valve closes when the pressure drops below the minimum pressure difference. That is, the supply pressure is lowered due to the obstruction of the fluid flow due to the plunger separation prevention structure, which may cause unnecessary blockage or may cause a problem in that stable operation is not possible.
실시예에 의하면 상기 플런저(1330)를 견고하게 가이드 및 지지하는 플런저 가이드(1390)를 포함할 수 있다. 또한 상기 플런저 가이드(1390)는 파일롯 캡(1350) 및 탄성 부재(1360)도 견고하게 가이드 또는 지지할 수 있는 기술적 효과가 있다.According to the embodiment, it may include a
또한 실시예에 의하면 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)는 상기 하우징(1100)의 유입구(1101)와 대응되는 위치에 위치됨으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.In addition, according to the embodiment, the fluid flow-through
또한 실시예에서 가이드 스토퍼 기능하는 플런저 가이드(1390)의 플런저 돌기(1390P)가 코어 확장부(1322)의 코어 리세스(1320R)에 결합됨으로써 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)가 하우징의 유체 유입구(1101)와 축방향으로 적어도 일부 일치하도록 제어할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.In addition, in the embodiment, the
이를 통해 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.Through this, the
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 탄성부재의 측면 가이드 구조의 부재인한 안정적인 차단 동작이 되지 못하는 현상을 방지할 수 있는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치를 제공하고자 함이다.In addition, one of the technical problems of the embodiment is a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability that can prevent a stable shutoff operation due to the absence of a side guide structure of an elastic member, and fuel including the same To provide a supply device.
예를 들어 내부 기술에 의하면, 연료전지용 솔레노이드 밸브는 소정의 스프링과 같은 탄성부재의 탄성력을 이용하여 플런저나 파일롯을 복귀시키고 있는데, 전원이 인가되어 플런저와 파일롯이 상측방향으로 이동하여 유체가 공급되는 경우에 탄성부재는 상당한 압력을 받게 되며, 상하측방향 압력뿐만 아니라 측면방향으로 상당한 압력을 받게 된다.For example, according to the internal technology, a solenoid valve for a fuel cell uses the elastic force of an elastic member such as a predetermined spring to return the plunger or pilot. In this case, the elastic member is subjected to considerable pressure, and is subjected to considerable pressure in the lateral direction as well as in the vertical direction.
그런데 내부기술에서는 탄성부재가 단지 코어 샤프트 내측에 배치됨에 따라 측면방향으로의 지지가 제대로 이루어 지지 않게 됨에 따라 탄성부재의 측면 가이드 구조가 없어서 안정적인 동작이 되지 못하는 문제가 있다. However, in the internal technology, as the elastic member is merely disposed inside the core shaft, the support in the lateral direction is not properly performed, so there is a problem in that stable operation cannot be performed because there is no side guide structure of the elastic member.
실시예에 의하면 상기 플런저 가이드(1390)가 플런저(1330) 뿐만 아니라 탄성 부재(1360)도 견고하게 가이드 또는 측면 지지함에 따라 솔레노이드 밸브로서의 안정적인 성능 구현이 가능한 기술적 효과가 있다. 또한 실시예는 플런저 가이드(1390)를 구비함으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 복합적 특별한 기술적 효과가 있다.According to the embodiment, as the
다음으로 도 7은 도 2에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 제2 영역(C2)의 부분 확대도이다.Next, FIG. 7 is a partially enlarged view of the second region C2 of the
내부기술에 의하면, 솔레노이드 작동시 플런저와 코어 사프트 접촉에 따른 작동 소음이 발생하며, 소음 감소를 위해 플런저 내부에 댐퍼를 장착하였다. 그런데, 댐퍼 장착 면적을 커질수록 소음 저감에는 유리 하나 플런저 면적(자기력발생 면적) 이 감소하여 솔레노이드 흡입력이 감소하는 기술적 문제가 있다.According to the internal technology, when the solenoid is operated, operating noise is generated due to the contact between the plunger and the core shaft, and a damper is installed inside the plunger to reduce noise. However, as the damper mounting area increases, there is a technical problem in that the solenoid suction force is reduced because the plunger area (magnetic force generation area) is reduced, which is advantageous for noise reduction.
한편 내부기술에 의하면 플런저 면적을 유지하면서 댐퍼 면적 확보를 위해 댐퍼를 플런저 상측 방향으로 확장시키는 시도가 없었으며, 댐퍼를 플런저 상측으로 확장시키는 경우 댐퍼와 코어 사이의 거리가 가까워져 플런저 이동 거리 확보가 어려운 기술적 문제가 있다.On the other hand, according to the internal technology, there was no attempt to extend the damper in the upward direction of the plunger to secure the damper area while maintaining the plunger area. There is a technical problem.
실시예에 따른 플런저 댐퍼(1335)는 플런저(1330) 내부에 인서트 사출될 수 있으며 플런저(1330) 상측에 배치되는 상부 댐퍼 구조(1335a), 플런저(1330) 하측에 배치되는 하부 댐퍼 구조(1335c) 및 상기 상부 댐퍼 구조(1335a)와 상기 하부 댐퍼 구조(1335c) 사이에 배치되는 중간 댐퍼 구조(1335b)를 포함할 수 있다.The
실시예는 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 상부 댐퍼 구조(1335a) 상측이 위로 볼록한 곡면형 댐퍼(1335R)를 구비할 수 있다. 상기 곡면형 댐퍼(1335R)는 반달 구조일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The embodiment may include a
실시예에 따른 곡면형 댐퍼(1335R)를 구비한 플런저 댐퍼(1335)는 소음 감소를 위한 댐퍼 면적을 확보하면서도 플런저 면적(자기력발생 면적)을 확보할 수 있어 솔레노이드 흡입력 증대가 가능한 특별한 기술적 효과가 있다.The
또한 실시예에 따른 곡면형 댐퍼(1335R)를 구비한 플런저 댐퍼(1335)는 단순히 상측방향으로 확장된 형태가 아닌 곡면 형태를 구비함으로써 댐퍼 높이를 늘리더라도 댐퍼의 수평 방향 변형이 가능하여 플런저(1330)의 이동 거리 확보가 가능한 특별한 기술적 효과가 있다. 이에 따라 곡면형 댐퍼(1335R)에 의해 수평 방향 변형이 가능하여 변형시간이 접촉시간에 반영되어 접촉시간이 늘어남에 따라 동일한 충격량 대비 작동 소음이 감소함과 아울러 플런저의 이동거리를 확보함과 동시에 자기력 발생 면적인 플런저 면적을 확보할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.In addition, the
다음으로 도 8은 도 4a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)의 부분 분리 사시도(도 4b와 동일)이며, 도 9는 도 8에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)에서 탄성 부재(1360), 탄성 조절부(1355)와 플런저 가이드(1390)가 생략된 사시도이다.Next, FIG. 8 is a partially separated perspective view (same as FIG. 4b) of the
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 연료전지용 솔레노이드 밸브에서는 탄성부재가 장착되는 위치가 고정됨에 따라 스프링의 압축하중이 필요이상으로 커지는 경우 솔레노이드 밸브에의 전력소모가 증대되는 문제를 해결할 수 있는 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 연료 공급장치를 제공하고자 함이다.One of the technical problems of the embodiment is that in the solenoid valve for a fuel cell, as the position at which the elastic member is mounted is fixed, when the compressive load of the spring increases more than necessary, the fluid flow performance that can solve the problem of increasing power consumption to the solenoid valve An object of the present invention is to provide a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent durability and a fuel supply device including the same.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위해, 도 9를 참조하면 실시예의 플런저(1330)는 외경 하측에 플런저 단차(1330S)를 구비할 수 있으며, 상기 파일롯 캡(1350)은 둘레에 캡 홈(1350H)을 포함할 수 있다.In order to solve this technical problem, referring to FIG. 9 , the
상기 탄성 조절부(1355)는 상기 플런저 단차(1330S) 또는 상기 캡 홈(1350H)에 선택적으로 배치될 수 있다.The
도 10a는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 파일롯 캡(1350)의 캡 홈(1350H)에 배치된 사시도이며, 도 10b는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 플런저 단차(1330S)에 배치된 사시도이다.10A is a perspective view in which the
도 11a는 도 10a와 같이 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 파일롯 캡(1350)의 캡 홈(1350H)에 배치된 단면도(C1)이며, 도 11b는 도 10b와 같이 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 탄성 조절부(1355)가 플런저 단차(1330S)에 배치된 단면도(C12)이다.11A is a cross-sectional view C1 in which the
실시예에 의하면, 상기 탄성 조절부(1355)가 상기 플런저 단차(1330S) 또는 상기 캡 홈(1350H)에 선택적으로 배치됨에 따라 탄성 부재(1360)의 압축하중을 제어할 수 있으므로 솔레노이드 밸브에의 전력소모를 절감할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.According to the embodiment, since the
예를 들어, 내부 기술에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브에서는 탄성부재가 장착되는 위치가 고정됨에 따라 스프링의 압축하중의 증대 또는 감소가 필요 시 대응하지 못하는 문제가 있다. 그런데 스프링의 압축하중이 필요이상으로 커지는 경우 솔레노이드 밸브에서는 전력소모가 증대되는 문제가 있다. 예를 들어, 전력소모에 있어서 솔레노이드 밸브가 2W이상 전력을 지속적으로 소모하는 경우 기술적 문제가 발생하며, 전력소모를 최소화하는 것이 필요하다. For example, in a solenoid valve for a fuel cell according to an internal technology, as the position at which the elastic member is mounted is fixed, there is a problem in that the increase or decrease of the compressive load of the spring cannot be responded to when necessary. However, when the compressive load of the spring becomes larger than necessary, there is a problem in that the power consumption is increased in the solenoid valve. For example, when the solenoid valve continuously consumes more than 2W of power in power consumption, a technical problem occurs, and it is necessary to minimize power consumption.
실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브에 의하면, 탄성 부재(1360)의 압축하중의 증대 또는 감소가 필요 시 대응하지 못하는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.According to the solenoid valve for a fuel cell according to the embodiment, there is a technical effect that can solve the problem of not responding when necessary to increase or decrease the compressive load of the
예를 들어, 실시예에 의하면 도 9와 같이 실시예의 플런저(1330)는 외경 하측에 플런저 단차(1330S)를 구비할 수 있으며, 상기 파일롯 캡(1350)은 둘레에 캡 홈(1350H)을 포함할 수 있다. 이를 통해 상기 탄성 조절부(1355)는 상기 플런저 단차(1330S) 또는 상기 캡 홈(1350H)에 선택적으로 배치됨에 따라 플런저(1330)와 파일롯 캡(1350)까지의 영역에서의 조립 위치를 선정하여 탄성 부재(1360)의 압축하중을 조정할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.For example, according to the embodiment, as shown in FIG. 9 , the
예를 들어, 오리피스 홀 차단을 위해 누름 힘을 증대시킬 경우, 도 10a 및 도 11a와 같이 상기 탄성 조절부(1355)가 상기 캡 홈(1350H)에 배치됨에 따라 탄성 부재(1360)의 압축하중 증대시킬 수 있다.For example, when the pressing force is increased to block the orifice hole, the compressive load of the
또한 솔레노이드 파워가 부족할 경우, 도 10b 및 도 11b와 같이 상기 탄성 조절부(1355)가 상기 플런저 단차(1330S)에 배치됨에 따라 탄성 부재(1360)의 압축하중을 축소시켜 오리피스 홀 오픈에 유리하게 대응할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.In addition, when the solenoid power is insufficient, as shown in FIGS. 10b and 11b, as the
다음으로 도 12는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 커버 부재(1400), 코어 샤프트(1320) 및 플런저 가이드(1390)의 분리 사시도이다.Next, Figure 12 is an exploded perspective view of the
또한 도 13a는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 커버 부재(1400)에 코어 샤프트(1320), 플런저 가이드(1390) 및 파일롯 캡(1350)이 결합된 부분 사시도이며, 도 13b는 도 13a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 부분 사시도의 저면 사시도이고, 도 13c는 도 13a에 도시된 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 부분 사시도의 우측 사시도이다.13A is a partial perspective view in which the
우선 도 12를 참조하면, 실시예에서 코어 샤프트(1320)는 코어 바디(1321) 및 상기 코어 바디(1321) 하측에서 측면으로 연장배치된 코어 확장부(1322)를 포함할 수 있다.Referring first to FIG. 12 , in the embodiment, the
상기 코어 샤프트(1320)는 상기 코어 확장부(1322) 하단 내측에 제1 코어 리세스(1320R1)를 포함할 수 있다. 또한 상기 코어 샤프트(1320)는 상기 코어 확장부(1322) 하단 외측에 제2 코어 리세스(1320R2)를 포함할 수 있다.The
실시예의 플런저 가이드(1390)는 플런저 돌기(1390P)와 유체 유동 관통부(1390F)를 구비할 수 있다. 상기 플런저 돌기(1390P)는 제1 코어 리세스(1320R1)에 결합될 수 있다(도 13b 참조).The
또한 실시예서 커버 부재(1400)는 중공의 커버 확장부(1410)는 내측 하단에 커버 돌기(1400P)를 구비할 수 있다. 상기 커버 돌기(1400P)는 제2 코어 리세스(1320R2)에 결합될 수 있다(도 13b 참조).In addition, in the embodiment, the
도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 실시예에서 상기 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)는 하우징(1100)의 유입구(1101)와 대응되는 위치에 위치됨으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.13A to 13C , in the embodiment, the fluid flow-through
또한 실시예에서 플런저 가이드(1390)의 플런저 돌기(1390P)가 코어 확장부(1322)의 제1 코어 리세스(1320R1)에 결합됨으로써 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)가 하우징의 유체 유입구(1101)와 축방향으로 일치하도록 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.In addition, in the embodiment, the
또한 실시예에서 커버 부재(1400)의 커버 돌기(1400P)가 코어 확장부(1322)의 외측에 배치된 제2 코어 리세스(1320R2)에 결합됨으로써 하우징의 유체 유입구(1101)과 코어 샤프트(1320) 위치를 견고히 신뢰성 있게 유지하게 할 수 있고, 플런저 가이드(1390)의 플런저 돌기(1390P)가 코어 확장부(1322)의 제1 코어 리세스(1320R1)에 결합됨으로써 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)가 하우징의 유체 유입구(1101)와 축방향으로 일치하도록 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.In addition, in the embodiment, the
이에 따라 실시예에 의하면 플런저 가이드(1390)의 유체 유동 관통부(1390F)는 상기 하우징(1100)의 유입구(1101)와 대응되는 위치에 위치됨으로써 유입되는 유체의 유동을 방해하지 않으면서 플런저 이탈을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.Accordingly, according to the embodiment, the fluid flow-through
다음으로 도 14는 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)가 장착된 차량(3000)의 사시도이다.Next, FIG. 14 is a perspective view of a
도 14를 참조하면, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(2000)는 수소 공급부를 포함하는 수소 공급 장치에 적용될 수 있고, 상기 수소 공급 장치는 차량(3000)에 장착될 수 있다. 상기 수소 공급 장치는 상술한 수소 탱크, 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000), 상기 수소 탱크와 상기 솔레노이드 밸브(2000)의 유입구(1101)를 연결하는 제1 배관(미도시), 상기 솔레노이드 밸브(2000)의 배출구(1102)와 상기 연료전지 스택을 연결하는 제2 배관(미도시)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the
상기 수소 탱크로부터 수소는 상기 제1 배관을 통해 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(2000)에 제공될 수 있고, 상기 수소는 상기 솔레노이드 밸브(2000)를 유동한 이후 상기 제2 배관을 통해 소정의 공급 밸브를 거쳐서 상기 연료전지 스택에 제공될 수 있다. 상기 수소 공급 장치는 도 14와 같이 연료전지를 동력원으로 하는 차량(3000) 뿐만 아니라 연료전지를 기반으로 하는 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있다Hydrogen from the hydrogen tank may be provided to the
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiment has been described above, it is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
Claims (7)
상기 하우징 상에 배치되며 상기 유체 유로는 개폐하는 파일롯과 플런저;
상기 파일롯과 상기 플런저가 내측에 배치되는 코어 샤프트;
상기 파일롯 하측과 상기 플런저의 하측에 결합되는 파일롯 캡; 및
상기 코어 사프트와 결합하며 상기 플런저와 상기 파일롯 캡을 감싸는 플런저 가이드;를 포함하며,
상기 코어 샤프트는 하측에 제1 코어 리세스를 포함하고,
상기 플런저 가이드는 일측에 플런저 돌기를 포함하며,
상기 플런저 가이드의 플런저 돌기는 상기 코어 확장부의 제1 코어 리세스에 결합되는, 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브.a housing including an inlet through which a fluid is introduced, a fluid passage through which the fluid flows, and an outlet through which the fluid is discharged;
a pilot and a plunger disposed on the housing and configured to open and close the fluid passage;
a core shaft having the pilot and the plunger disposed therein;
a pilot cap coupled to the lower side of the pilot and the lower side of the plunger; and
Includes; a plunger guide coupled to the core shaft and surrounding the plunger and the pilot cap;
The core shaft includes a first core recess on the lower side,
The plunger guide includes a plunger projection on one side,
A solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability, wherein the plunger protrusion of the plunger guide is coupled to the first core recess of the core extension.
상기 코어 샤프트는 코어 바디 및 상기 코어 바디 하측에서 측면으로 연장 배치된 코어 확장부를 포함하고,
상기 코어 샤프트는 상기 코어 확장부의 하단 내측에 상기 제1 코어 리세스를 포함하는, 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브.According to claim 1,
The core shaft includes a core body and a core extension arranged to extend laterally from a lower side of the core body,
The core shaft includes the first core recess inside the lower end of the core extension part, and a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability.
상기 플런저 가이드는 중공형의 가이드 바디와, 상기 가이드 바디 일측에 배치되는 상기 플런저 돌기 및 상기 가이드 바디의 측면을 관통하는 유체 유동 관통부를 포함하고,
상기 플런저 가이드의 유체 유동 관통부는 상기 하우징의 유체 유입구와 축방향으로 적어도 일부 일치하는, 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브.According to claim 1,
The plunger guide includes a hollow guide body, the plunger protrusion disposed on one side of the guide body, and a fluid flow-through portion penetrating a side surface of the guide body,
A solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide having excellent fluid flow and durability, wherein the fluid flow-through portion of the plunger guide is at least partially coincident with the fluid inlet of the housing in the axial direction.
상기 하우징 상에 배치되며 상기 유체 유로는 개폐하는 파일롯과 플런저;
상기 파일롯과 상기 플런저가 내측에 배치되는 코어 샤프트;
상기 파일롯 하측과 상기 플런저의 하측에 결합되는 파일롯 캡;
상기 코어 사프트와 결합하며 상기 플런저와 상기 파일롯 캡을 감싸는 플런저 가이드; 및
상기 하우징 상에 배치되는 커버 부재;를 포함하며,
상기 코어 샤프트는 하단 외측에 제2 코어 리세스를 포함하며,
상기 커버 부재는 내측 하단에 커버 돌기를 포함하며,
상기 커버 돌기는 상기 코어 샤프트의 제2 코어 리세스에 결합되는, 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브.a housing including an inlet through which a fluid is introduced, a fluid passage through which the fluid flows, and an outlet through which the fluid is discharged;
a pilot and a plunger disposed on the housing and configured to open and close the fluid passage;
a core shaft having the pilot and the plunger disposed therein;
a pilot cap coupled to the lower side of the pilot and the lower side of the plunger;
a plunger guide coupled to the core shaft and surrounding the plunger and the pilot cap; and
a cover member disposed on the housing; and
The core shaft includes a second core recess on the outside of the lower end,
The cover member includes a cover protrusion on the inner lower end,
The cover protrusion is coupled to the second core recess of the core shaft, the fuel cell solenoid valve having a plunger guide excellent in fluid flow and durability.
상기 파일롯 캡과 상기 플런저 가이드 사이에 배치되는 탄성 부재를 더 포함하며,
상기 탄성 부재의 외측면은 상기 플런저 가이드 내측에 배치되며,
상기 플런저는 그 외경 하측에 플런저 단차를 구비하며,
상기 파일롯 캡은 그 둘레에 캡 홈을 포함하며,
상기 탄성 부재를 지지하는 탄성 조절부를 더 포함하되,
상기 탄성 조절부는 상기 플런저 단차 또는 상기 캡 홈에 선택적으로 배치되는, 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브. 5. The method of claim 1 or 4,
Further comprising an elastic member disposed between the pilot cap and the plunger guide,
The outer surface of the elastic member is disposed inside the plunger guide,
The plunger has a plunger step below its outer diameter,
the pilot cap includes a cap groove around it;
Further comprising an elastic adjustment unit for supporting the elastic member,
The elastic control unit is a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, which is selectively disposed in the plunger step or the cap groove.
상기 플런저는 그 내부에 배치되는 플런저 댐퍼를 포함하며,
상기 플런저 댐퍼는 그 상측이 위로 볼록한 곡면형 댐퍼를 포함하는, 유체흐름성과 내구성이 우수한 플런저 가이드를 구비한 연료전지용 솔레노이드 밸브. 5. The method of claim 1 or 4,
the plunger comprises a plunger damper disposed therein;
The plunger damper is a solenoid valve for a fuel cell having a plunger guide excellent in fluid flow and durability, including a curved damper whose upper side is convex upward.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210140584A KR20220132404A (en) | 2021-03-23 | 2021-10-20 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210037096A KR102317902B1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
KR1020210140584A KR20220132404A (en) | 2021-03-23 | 2021-10-20 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210037096A Division KR102317902B1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220132404A true KR20220132404A (en) | 2022-09-30 |
Family
ID=78287093
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210037096A KR102317902B1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
KR1020210140584A KR20220132404A (en) | 2021-03-23 | 2021-10-20 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210037096A KR102317902B1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102317902B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102589930B1 (en) * | 2021-11-08 | 2023-10-17 | 주식회사 현대케피코 | Valve apparatus and hydrogen supply apparatus having the same |
KR102474108B1 (en) * | 2022-02-10 | 2022-12-06 | 삼보모터스주식회사 | A fuel cell solenoid valve having upper and lower dampers, and a fuel supply device including the same |
CN116557615B (en) * | 2023-07-11 | 2023-12-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Electromagnetic liquid discharge valve, battery and electricity utilization device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4565450B2 (en) * | 2005-06-24 | 2010-10-20 | リンナイ株式会社 | solenoid valve |
KR101893361B1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-09-04 | 주식회사 유니크 | Fuel cut valve |
KR101930466B1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-12-18 | 주식회사 유니크 | Variable force solenoid valve |
KR102149606B1 (en) * | 2019-06-18 | 2020-08-31 | 주식회사 유니크 | Proportional control solenoid valve |
-
2021
- 2021-03-23 KR KR1020210037096A patent/KR102317902B1/en active IP Right Grant
- 2021-10-20 KR KR1020210140584A patent/KR20220132404A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102317902B1 (en) | 2021-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102317902B1 (en) | A fuel cell solenoid valve having a plunger guide with excellent fluid flow and durability, and a fuel supply device including the same | |
KR102298126B1 (en) | A fuel cell solenoid valve having an elastic controlling part, and a fuel supply device including the same | |
US8770221B2 (en) | Pressure regulating valve | |
KR102317903B1 (en) | Multi functional exhaust velve for fuel cell, and exhaust device having the same | |
US9175646B2 (en) | Exhaust gas recirculation valve | |
US7717126B2 (en) | Float valve structure | |
US10920723B2 (en) | Liquid and vapor separator | |
US20190368622A1 (en) | Check valve | |
CN110185836B (en) | Fuel valve | |
TW200530778A (en) | Compressed natural gas pressure regulator | |
US20110204268A1 (en) | Unbalanced Inlet Fuel Tube For A Fuel Pressure Regulator | |
JP2007146828A (en) | Fuel injection valve | |
KR102474106B1 (en) | A fuel cell solenoid valve having upper and lower dampers, and a fuel supply device including the same | |
CN102770661A (en) | Compact flow-through fuel pressure regulator | |
KR100773382B1 (en) | Fuel pressure regulator for automobile using guide valve | |
KR102474108B1 (en) | A fuel cell solenoid valve having upper and lower dampers, and a fuel supply device including the same | |
KR102297671B1 (en) | Solenoid velve for fuel cell, and device having the same | |
JP7447414B2 (en) | solenoid valve | |
JP2004197899A (en) | Shut-off valve with built-in diaphragm and fuel cell system | |
KR102299531B1 (en) | Multi functional exhaust velve for fuel cell, and exhaust device having the same | |
JP2011127749A (en) | Fluid discharge valve | |
US7243673B2 (en) | Gas injection device | |
KR102299528B1 (en) | Multi functional exhaust velve for fuel cel | |
CN216867512U (en) | Electromagnetic valve | |
CN117869621A (en) | Valve device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |