KR20220134392A - Thermally-activated pressure relief device - Google Patents

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KR20220134392A
KR20220134392A KR1020210040004A KR20210040004A KR20220134392A KR 20220134392 A KR20220134392 A KR 20220134392A KR 1020210040004 A KR1020210040004 A KR 1020210040004A KR 20210040004 A KR20210040004 A KR 20210040004A KR 20220134392 A KR20220134392 A KR 20220134392A
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valve
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temperature
sensitive pressure
safety device
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KR1020210040004A
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노은식
김현수
정우석
김영우
이동건
이행선
김성준
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디케이락 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a temperature-sensitive pressure relief device. According to an embodiment of the present invention, the temperature-sensitive pressure relief device comprises: a body part having an opening formed in one end thereof, having a flow path formed therein to extend long from the opening, and further having a gas outlet communicating with the outside separately from the opening; a coupling part installed to surround at least a portion of the body part and be fixedly coupled to a gas tank; a guide plug coupled to the body part at the other end of the body part; a valve disposed between the flow path of the body part and the gas outlet; and a fuse disposed adjacent to the valve to maintain the position of the valve so that the valve closes the space between the flow path and the gas outlet. The body part is rotatable with respect to the coupling part. If the fuse melts due to a rise in temperature, the flow path of the body part and the gas outlet communicate with each other while the valve moves to the position where the fuse was located. Therefore, the temperature-sensitive pressure relief device can have a simple configuration and mechanism, thereby discharging the gas inside the gas tank at the time of dangers such as a fire.

Description

온도감응식 압력안전 장치{THERMALLY-ACTIVATED PRESSURE RELIEF DEVICE}Temperature sensitive pressure safety device {THERMALLY-ACTIVATED PRESSURE RELIEF DEVICE}

본 발명은 온도감응식 압력안전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 배출구의 방향 조절이 가능한 온도감응식 압력안전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature-sensitive pressure safety device, and more particularly, to a temperature-sensitive pressure safety device capable of adjusting the direction of a gas outlet.

[본 발명은 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원의 자동차핵심기술개발사업(과제번호: 20006921, 연구과제명: 수소전기차 고압연료시스템 요소부품 평가·검증 기술개발) 및 중소벤처기업부 한국산업기술진흥원(중기부)의 지역특화산업육성+(R&D) 지원사업(과제번호: S2839215, 연구과제명: 초고압 수소 저장용기용 온도감응형 앤드 플러그 TPRD 개발)의 일환으로 수행된 연구로부터 도출된 것이다][The present invention is the automobile core technology development project (task number: 20006921, research project name: hydrogen electric vehicle high-pressure fuel system element component evaluation and verification technology development) of the Ministry of Trade, Industry and Energy, Korea Industrial Technology Evaluation and Management Institute, and the Ministry of SMEs and Startups Korea Institute of Technology Promotion It is derived from research conducted as part of the (Ministry of SMEs and Startups) regional specialized industry development + (R&D) support project (task number: S2839215, research project name: development of temperature-sensitive end-plug TPRD for ultra-high pressure hydrogen storage containers)]

수소 연료 전지차는 차량에 저장된 수소와 대기 중의 산소를 반응시켜 생성된 전기를 이용하여 모터를 구동하는 방식으로 운행되는 차량이다. 이러한 수소 연료 전지차에는 필수적으로 수소를 저장하기 위한 가스탱크가 탑재되어야 한다. 수소는 분자량이 작고 밀도가 낮아 기체 상태에서 매우 큰 부피를 차지하기 때문에, 가스탱크에 수소를 저장할 때에는 수소를 고압으로 압축시켜 저장하는 방식이 사용되고 있다.A hydrogen fuel cell vehicle is a vehicle operated by driving a motor using electricity generated by reacting hydrogen stored in the vehicle with oxygen in the atmosphere. Such a hydrogen fuel cell vehicle must necessarily be equipped with a gas tank for storing hydrogen. Since hydrogen has a small molecular weight and low density, it occupies a very large volume in a gaseous state.

이처럼, 가스탱크에는 수소가 고압으로 저장되기 때문에 외부 환경의 변화에 따라 위험이 발생할 수 있다. 특히, 수소 연료 전지차에 화재가 발생하는 경우, 화염에 의한 온도 상승으로 가스탱크의 내부 압력이 상승함에 따라 파열, 폭발 등의 위험이 있다. As such, since hydrogen is stored at a high pressure in the gas tank, a risk may occur according to a change in the external environment. In particular, when a fire occurs in a hydrogen fuel cell vehicle, there is a risk of rupture or explosion as the internal pressure of the gas tank is increased due to the temperature increase due to the flame.

이러한 위험을 방지하기 위하여, 가스탱크 주변의 온도가 일정 온도 이상이 되면, 가스탱크 내부의 수소 가스를 배출하여 압력을 해소하는 온도감응식 압력안전 장치(Thermally-Activated Pressure Relief Device; TPRD)가 사용되고 있다.In order to prevent such a risk, when the temperature around the gas tank exceeds a certain temperature, a temperature-activated pressure relief device (TPRD) is used to relieve the pressure by discharging hydrogen gas inside the gas tank. have.

공개특허공보 제10-2020-0018750호(특허문헌 1)는 연료탱크 안전밸브에 관한 것으로서, 특허문헌 1의 연료탱크 안전밸브(온도감응식 압력안전 장치)는 고온에서 퓨즈가 용융되면서 가이드 이동체, 제어 볼, 스템이 순차적으로 이동하여 가스 배출구를 개방하여 가스탱크 내의 수소를 외부로 강제 배출하도록 구성되어 있다. Laid-Open Patent Publication No. 10-2020-0018750 (Patent Document 1) relates to a fuel tank safety valve, and the fuel tank safety valve (temperature-sensitive pressure safety device) of Patent Document 1 is a guide moving body while melting a fuse at a high temperature, The control ball and the stem are sequentially moved to open the gas outlet to forcibly discharge the hydrogen in the gas tank to the outside.

하지만, 이러한 종래기술에 따르면 온도감응식 압력안전 장치의 작동 구조가 복잡하고 부품 수가 많아, 고장 또는 오작동의 위험이 있다. 또한, 온도감응식 압력안전 장치를 설치한 후에는 가스 배출구의 방향이 고정되어 가스 배출 방향의 조정이 필요한 경우 이를 손쉽게 조정하는 것이 불가하다.However, according to this prior art, the operation structure of the temperature-sensitive pressure safety device is complicated and the number of parts is large, and there is a risk of malfunction or malfunction. In addition, since the direction of the gas outlet is fixed after the temperature-sensitive pressure safety device is installed, it is impossible to easily adjust the gas outlet direction when it is necessary to adjust the gas outlet direction.

이에 따라, 간단한 구성과 메커니즘으로 화재 시 신속하게 수소 연료 탱크 내부의 수소 가스를 외부로 방출하여 위험을 방지할 수 있으면서도 손쉽게 배출구의 방향 조절이 가능한 개선된 온도감응식 압력안전 장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for an improved temperature-sensitive pressure safety device capable of easily regulating the direction of the outlet while preventing danger by quickly discharging hydrogen gas inside the hydrogen fuel tank to the outside in case of a fire with a simple configuration and mechanism.

공개특허공보 제10-2020-0018750호(2020. 2. 20)Unexamined Patent Publication No. 10-2020-0018750 (2020. 2. 20)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구성과 메커니즘으로 화재 등의 위험시 가스탱크 내부의 가스를 배출시킬 수 있는 온도감응식 압력안전 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a temperature-sensitive pressure safety device capable of discharging gas inside a gas tank in case of danger such as fire with a simple configuration and mechanism to solve the problems of the prior art.

또한, 본 발명은 가스 배출구의 방향을 손쉽게 조절할 수 있는 온도감응식 압력안전 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a temperature-sensitive pressure safety device capable of easily adjusting the direction of a gas outlet.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치는 일단에 개구가 형성되고, 내부에 개구로부터 길게 연장되는 유로가 형성되며, 개구와 별개로 외부와 연통하는 가스 배출구가 더 형성되는 몸체부, 몸체부의 적어도 일부를 감싸는 형태로 설치되고, 가스탱크에 고정적으로 결합될 수 있도록 구성되는 결합부, 몸체부의 타단에서 몸체부와 결합되는 가이드 플러그, 몸체부의 유로와 가스 배출구 사이에 배치되는 밸브 및 밸브에 인접하여 배치되어, 밸브가 유로와 가스 배출구 사이를 폐쇄하도록 밸브의 위치를 유지시키는 퓨즈를 포함한다. 몸체부는 결합부에 대하여 회전이 가능하도록 구성되며, 온도 상승에 의해 퓨즈가 용융하면 밸브가 퓨즈가 자리하던 위치로 이동하면서 몸체부의 유로와 가스 배출구가 서로 연통한다. In the temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention, an opening is formed at one end, a flow path extending long from the opening is formed therein, and a gas outlet communicating with the outside is further formed separately from the opening. , a coupling portion that is installed to surround at least a part of the body portion and is configured to be fixedly coupled to the gas tank, a guide plug coupled to the body portion at the other end of the body portion, a valve disposed between the flow path and the gas outlet of the body portion, and and a fuse disposed adjacent the valve to maintain the position of the valve such that the valve closes between the flow path and the gas outlet. The body part is configured to be rotatable with respect to the coupling part, and when the fuse melts due to a rise in temperature, the valve moves to a position where the fuse was located, and the flow path and the gas outlet of the body part communicate with each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치는 결합부와 몸체부 사이에 배치되는 연결부재를 더 포함할 수 있고, 연결부재를 사이에 두고 몸체부가 결합부에 대하여 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 연결부재는 미끄럼 베어링으로 이루어질 수 있다.The temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention may further include a connection member disposed between the coupling part and the body part, and the body part is configured to be rotatable with respect to the coupling part with the connection member therebetween. can be Here, the connecting member may be formed of a sliding bearing.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸브는 밸브 본체 및 밸브 본체의 적어도 일부를 감싸는 형태로 설치되는 스프링을 포함할 수 있으며, 퓨즈가 용융되는 경우, 스프링의 탄성력에 의해 밸브 본체가 퓨즈가 자리하던 위치로 이동하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the valve may include a valve body and a spring installed to surround at least a portion of the valve body, and when the fuse is melted, the valve body is moved to the valve body by the elastic force of the spring. may be configured to move into position.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드 플러그에는 외부와 연통되는 용용 퓨즈 배출구가 형성되어, 퓨즈가 용융하면 용융 퓨즈 배출구를 통해 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a fusion fuse outlet communicating with the outside is formed in the guide plug, and when the fuse is melted, it may be configured to be discharged to the outside through the fusion fuse outlet.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 몸체부의 타단에 홈이 형성되고, 가이드 플러그는 몸체부의 홈에 삽입되는 방식으로 몸체부와 결합될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a groove is formed at the other end of the body portion, and the guide plug may be coupled to the body portion in such a way that it is inserted into the groove of the body portion.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 몸체부의 홈에 삽입되는 가이드 플러그의 일측에 홈이 형성되고, 가이드 플러그의 홈에 퓨즈가 배치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a groove may be formed on one side of the guide plug inserted into the groove of the body portion, and a fuse may be disposed in the groove of the guide plug.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 결합부, 몸체부, 가이드 플러그 및 밸브를 포함하는 간단한 구성으로 가스탱크 내부의 가스를 방출하여 위험 사고를 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent a dangerous accident by discharging the gas inside the gas tank with a simple configuration including a coupling part, a body part, a guide plug, and a valve.

또한, 결합부가 가스탱크에 장착된 상태에서 몸체부가 회전이 가능하도록 구성됨으로써, 가스 배출구의 방향을 손쉽게 조절할 수 있다. In addition, since the body part is configured to be rotatable while the coupling part is mounted on the gas tank, the direction of the gas outlet can be easily adjusted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치가 가스탱크에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치가 작동한 후의 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a view showing a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention is mounted on a gas tank.
3 is an exploded view of a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a state after the temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention is operated.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail enough to be easily implemented by a person skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성요소의 크기, 두께, 위치 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.In order to clearly explain the present invention, descriptions of parts not related to the present invention are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same components throughout the specification. In addition, since the size, thickness, position, etc. of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. That is, the specific shape, structure, and characteristic described in the specification may be changed and implemented from one embodiment to another without departing from the spirit and scope of the present invention, and the location or arrangement of individual components is also the spirit of the present invention. and it should be understood that changes may be made without departing from the scope.

따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.Accordingly, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention should be taken to cover the scope of the claims and all equivalents thereto.

본 발명에 따른 온도감응식 압력안전 장치는, 수소 연료 전지 차량에 화재가 발생하는 경우 화염에 의한 온도 상승으로 가스탱크의 내부 압력이 상승함에 따른 파열 가능성 등에 대비하여, 가스탱크의 온도가 일정 온도 이상이 되면 가스탱크 내의 수소 가스를 외부로 강제 배출시키는 장치이다. 이하에서는 온도감응식 압력안전 장치를 수소 연료 전지차에서 수소를 저장하는 가스탱크에 결합하여 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 온도감응식 압력안전 장치는 내부에 가스가 저장되는 모든 종류의 가스탱크에 사용할 수 있을 것이다.In the case of a fire in a hydrogen fuel cell vehicle, the temperature-sensitive pressure safety device according to the present invention prepares for the possibility of rupture due to an increase in the internal pressure of the gas tank due to the increase in temperature due to the flame, so that the temperature of the gas tank is kept at a constant temperature. It is a device for forcibly discharging the hydrogen gas in the gas tank to the outside when an abnormality occurs. Hereinafter, the temperature-sensitive pressure safety device is described as being used in combination with a gas tank for storing hydrogen in a hydrogen fuel cell vehicle, but the present invention is not limited thereto. It will be usable for all kinds of gas tanks in which gas is stored.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치가 가스탱크에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a state in which the temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention is mounted on a gas tank .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)는 결합부(110), 몸체부(120) 및 가이드 플러그(130)를 포함한다. 온도감응식 압력안전 장치(100)는 도시된 바와 같이 결합부(110), 몸체부(120) 및 가이드 플러그(130)가 축방향을 따라 결합된 형태로 이루어지며, 결합부(110)가 가스탱크(200)의 일측에 연결, 결합되는 방식으로 가스탱크(200)에 장착될 수 있다.1 and 2 , the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention includes a coupling part 110 , a body part 120 , and a guide plug 130 . As shown in the figure, the temperature-sensitive pressure safety device 100 is formed in a form in which the coupling part 110, the body part 120 and the guide plug 130 are coupled along the axial direction, and the coupling part 110 is gas It may be connected to one side of the tank 200 and mounted on the gas tank 200 in a way that is coupled.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치의 분해도이고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치의 단면도로서, 도 3 및 도 4를 참조하여 온도 감응식 압력안전 장치(100)의 각 구성요소를 상세히 설명한다.3 is an exploded view of a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 3 and 4, the temperature Each component of the sensitive pressure safety device 100 will be described in detail.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)는 결합부(110), 몸체부(120) 및 가이드 플러그(130)를 포함하고, 이밖에 몸체부(120) 내에 배치되는 밸브(140)와 퓨즈(150)를 더 포함한다.As described above, the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention includes a coupling part 110 , a body part 120 , and a guide plug 130 , and in addition to the body part 120 , the body part 120 . ) further includes a valve 140 and a fuse 150 disposed within.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)의 결합부(110)는 온도감응식 압력안전 장치(100)를 가스탱크(200)에 고정적으로 결합시키는 기능을 한다. 이를 위해, 결합부(110)는 가스탱크(200)의 일측에 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 결합부(110)는 가스탱크(200) 일측 홈에 압입될 수 있으며, 결합부(110)의 외면과 가스탱크(200)의 일측 홈 내면의 메탈 터치로 밀착 결합됨에 따라 추가적인 실링 부재 없이도 효과적으로 수소 가스의 누설을 방지할 수 있다.The coupling part 110 of the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention functions to fix the temperature-sensitive pressure safety device 100 to the gas tank 200 . To this end, the coupling part 110 may be inserted into a groove formed on one side of the gas tank 200 . Specifically, the coupling part 110 may be press-fitted into the groove on one side of the gas tank 200 , and as the outer surface of the coupling part 110 and the inner surface of the groove on one side of the gas tank 200 are closely coupled with a metal touch, an additional sealing member It is possible to effectively prevent leakage of hydrogen gas even without it.

결합부(110)는 몸체부(120)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 몸체부(120)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 결합부(110)는 가스탱크(200)와 연결되는 몸체부(120)의 일단부에서 몸체부(120)의 외주연을 감싸도록 설치될 수 있으며, 결합부(110)와 몸체부(120) 사이에는 이들을 연결하기 위한 연결부재(111)가 추가로 설치될 수 있다. 연결부재(111)는 결합부(110)의 내주면과 몸체부(120)의 외주면 사이에 배치되어, 결합부(110)와 몸체부(120)를 연결하면서 몸체부(120)가 결합부(110)에 대해 회전이 가능하도록 한다. 본 실시예 따르면, 연결부재(111)는 미끄럼 베어링으로 이루어질 수 있다.The coupling part 110 may be coupled to the body part 120 in a form that surrounds at least a part of the body part 120 . Specifically, the coupling part 110 may be installed to surround the outer periphery of the body part 120 at one end of the body part 120 connected to the gas tank 200 , and the coupling part 110 and the body part A connecting member 111 for connecting them may be additionally installed between the 120 . The connecting member 111 is disposed between the inner circumferential surface of the coupling part 110 and the outer circumferential surface of the body part 120 , and the body part 120 is connected to the coupling part 110 while connecting the coupling part 110 and the body part 120 . ) to enable rotation. According to this embodiment, the connecting member 111 may be formed of a sliding bearing.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)의 몸체부(120)는 가스탱크(200)와 연결되어 가스탱크(200) 주위의 온도가 일정 온도 이상이 될 때 가스탱크(200) 내의 수소 가스가 외부로 배출될 수 있도록 한다. 이를 위하여, 몸체부(120)의 내부에는 가스가 유동할 수 있는 유로(121)가 형성되고, 몸체부(120)의 일측에는 외부와 연통되는 가스 배출구(123)가 형성된다. 구체적으로, 몸체부(120)의 일단에는 가스탱크(200)와 연통하는 개구가 형성되고, 개구로부터 몸체부(120)의 축방향을 따라 길게 유로(121)가 형성되어, 온도감응식 압력안전 장치(100)가 가스탱크(200)에 장착될 때 가스탱크(200) 내부의 수소 가스가 유로(121)를 따라 유동할 수 있다. 몸체부(120)에서 개구가 형성된 일단의 반대쪽에는 외부와 연통하는 가스 배출구(123)가 형성된다. 가스 배출구(123)는 도시된 바와 같이 반경 방향, 즉 유로(121)가 연장된 축방향과 수직인 방향을 따라 형성될 수 있으며, 밸브(140)를 사이에 두고 유로(121)와 연결될 수 있다. 밸브(140)가 이동함에 따라 가스 배출구(123)는 유로(121)와 연통될 수 있고, 이 경우 가스탱크(200) 내부의 가스가 유로(121)를 거쳐 가스 배출구(123)를 통해 외부로 배출될 수 있는데, 이에 대하여는 뒤에서 다시 상세히 설명한다.The body portion 120 of the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention is connected to the gas tank 200 so that when the temperature around the gas tank 200 becomes a predetermined temperature or more, the gas tank ( 200) so that the hydrogen gas in it can be discharged to the outside. To this end, a flow path 121 through which gas can flow is formed in the body 120 , and a gas outlet 123 communicating with the outside is formed at one side of the body 120 . Specifically, an opening communicating with the gas tank 200 is formed at one end of the body 120 , and a flow path 121 is formed long along the axial direction of the body 120 from the opening, so that temperature-sensitive pressure safety When the device 100 is mounted on the gas tank 200 , the hydrogen gas inside the gas tank 200 may flow along the flow path 121 . A gas outlet 123 communicating with the outside is formed on the opposite side of one end of the body 120 where the opening is formed. The gas outlet 123 may be formed in a radial direction, that is, in a direction perpendicular to the axial direction in which the flow path 121 extends, as shown, and may be connected to the flow path 121 with the valve 140 interposed therebetween. . As the valve 140 moves, the gas outlet 123 may communicate with the flow path 121 . In this case, the gas inside the gas tank 200 passes through the flow path 121 to the outside through the gas outlet 123 . may be discharged, which will be described in detail later.

한편, 가스 배출구(123)는 몸체부(120)의 반경 방향을 따라 형성되는 것으로 설명하였으나, 가스 배출구(123)가 형성되는 위치와 방향을 변경할 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 또한, 가스 배출구(123)는 단일의 홀로 형성되는 것으로 예시하고 있으나, 가스 배출구(123)의 개수는 온도감응식 압력안전 장치(100)의 크기, 사용 대상 등에 따라 변경될 수 있으며, 가스 배출구(123)의 크기도 마찬가지로 변경될 수 있다.On the other hand, although the gas outlet 123 has been described as being formed along the radial direction of the body portion 120, it is obvious to those skilled in the art that the position and direction in which the gas outlet 123 is formed can be changed. In addition, although the gas outlet 123 is exemplified as being formed as a single hole, the number of gas outlets 123 may be changed according to the size of the temperature-sensitive pressure safety device 100, the object of use, etc., and the gas outlet ( 123) may be changed as well.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 몸체부(120)는 결합부(110)를 매개로 가스탱크(200)에 고정적으로 연결되며, 결합부(110)는 가스탱크(200)에 대하여 위치가 고정이 되는 반면에 몸체부(120)는 결합부(110)가 고정된 상태에서 회전이 가능하게 된다. 즉, 몸체부(120)는 유로(121)가 형성되는 축방향을 중심으로 360°회전이 가능하도록 구성될 수 있으며, 몸체부(120)의 회전을 통해 가스 배출구(123)의 방향을 조정할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, the body part 120 is fixedly connected to the gas tank 200 via the coupling part 110 , and the coupling part 110 is positioned with respect to the gas tank 200 . On the other hand, the body part 120 is rotatable while the coupling part 110 is fixed. That is, the body 120 may be configured to rotate 360° around the axial direction in which the flow path 121 is formed, and the direction of the gas outlet 123 may be adjusted through the rotation of the body 120 . have.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)의 가이드 플러그(130)는 몸체부(120)와의 사이에서 밸브(140)와 퓨즈(150)를 수용하고 주변 온도 상승 시 퓨즈(150)가 용융되면 용융된 퓨즈를 배출하는 기능을 수행한다.The guide plug 130 of the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention accommodates the valve 140 and the fuse 150 between the body part 120 and the fuse ( When 150) is melted, the function of discharging the melted fuse is performed.

본 실시예에 따르면, 가이드 플러그(130)는 몸체부(120)의 타단, 즉 가스탱크(200)에 연결될 수 있는 몸체부(120)의 일단의 반대측에 배치된다. 도시된 바와 같이, 가이드 플러그(130)는 몸체부(120)의 타단에 형성되는 홈에 삽입되는 방식으로 몸체부(120)에 결합될 수 있다.According to the present embodiment, the guide plug 130 is disposed on the other end of the body portion 120 , that is, on the opposite side of one end of the body portion 120 that can be connected to the gas tank 200 . As illustrated, the guide plug 130 may be coupled to the body 120 in such a way that it is inserted into a groove formed at the other end of the body 120 .

몸체부(120)의 홈에 삽입되는 가이드 플러그(130)의 일측에는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 홈에 퓨즈(150)가 배치될 수 있다. 또한, 가이드 플러그(130)의 홈에는, 상기 홈에 배치되는 퓨즈(150)가 용융될 때 용융된 퓨즈가 외부로 배출될 수 있도록, 외부와 연통되는 용융 퓨즈 배출구(131)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 용용 퓨즈 배출구(131)는 퓨즈(150)가 안착되는 부분에서 축방향으로 연장되어 외부와 연통되도록 형성될 수 있다.A groove may be formed in one side of the guide plug 130 inserted into the groove of the body 120 , and the fuse 150 may be disposed in the groove. In addition, a molten fuse outlet 131 communicating with the outside may be formed in the groove of the guide plug 130 so that the molten fuse may be discharged to the outside when the fuse 150 disposed in the groove is melted. . For example, the fuse outlet 131 may be formed to extend in an axial direction from a portion where the fuse 150 is seated to communicate with the outside.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)의 밸브(140)는 몸체부(120)에 형성되는 가스 배출구(123)를 개폐하는 기능을 수행한다. 몸체부(120)와 가이드 플러그(130) 사이에 내부 공간이 형성되고, 상기 내부 공간에 밸브(140)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 밸브(140)는 몸체부(120) 내부의 유로(121)와 가스 배출구(123)가 연결되는 부분에 설치될 수 있다.The valve 140 of the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention performs a function of opening and closing the gas outlet 123 formed in the body portion 120 . An internal space is formed between the body part 120 and the guide plug 130 , and the valve 140 may be disposed in the internal space. Specifically, the valve 140 may be installed at a portion where the flow path 121 and the gas outlet 123 inside the body 120 are connected.

밸브(140)는 밸브 본체(141)와 밸브 본체(141)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 설치되는 스프링(143)을 포함할 수 있다. 밸브 본체(141)는 유로(121)의 내경과 실질적으로 동일한 직경으로 형성되는 제1 부분(141a), 제1 부분(141a)에 연결되며 제1 부분(141a)보다 큰 직경을 갖는 제2 부분(141b) 및 제1 부분(141a)과 반대측에서 제2 부분(141b)에 연결되며 제2 부분(141c)보다 큰 직경을 갖는 제3 부분(141c)으로 구성될 수 있다. 제1 부분(141a)의 외주에는 실링부재가 설치될 수 있으며, 제2 부분(141b)에는 그 외주면을 감싸는 형태로 스프링(143)이 설치될 수 있다. 또한, 제3 부분(141c)의 직경은 퓨즈(150)가 배치되는 가이드 플러그(130)의 홈의 내경과 실질적으로 동일할 수 있다.The valve 140 may include a valve body 141 and a spring 143 installed to surround at least a portion of the valve body 141 . The valve body 141 includes a first portion 141a formed to have substantially the same diameter as the inner diameter of the flow passage 121 , and a second portion connected to the first portion 141a and having a larger diameter than the first portion 141a. 141b and a third portion 141c connected to the second portion 141b from the opposite side to the first portion 141a and having a larger diameter than the second portion 141c. A sealing member may be installed on the outer periphery of the first portion 141a, and a spring 143 may be installed on the second portion 141b to surround the outer periphery. Also, the diameter of the third portion 141c may be substantially the same as the inner diameter of the groove of the guide plug 130 in which the fuse 150 is disposed.

밸브(140)의 밸브 본체(141)는 제1 부분(141a)이 유로(121)의 끝부분에 삽입되고 제2 부분(141b)이 유로(121)의 끝에 형성되는 단턱(125)에 걸리는 형태로 설치될 수 있다. 또한, 제2 부분(141b)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 스프링(143)은 유로(121)의 끝에 형성되는 단턱(125)과 제3 부분(141c) 사이에 배치될 수 있다.In the valve body 141 of the valve 140 , the first part 141a is inserted into the end of the flow path 121 and the second part 141b is caught on the step 125 formed at the end of the flow path 121 . can be installed with In addition, the spring 143 installed to surround the outer circumferential surface of the second portion 141b may be disposed between the stepped 125 formed at the end of the flow path 121 and the third portion 141c.

이러한 구조에 의하면, 스프링(143)은 단턱(125)과 제3 부분(141c) 사이에서 압축된 상태로 설치될 수 있으며, 후술하는 퓨즈(150)에 의해서 압축 상태가 유지될 수 있다.According to this structure, the spring 143 may be installed in a compressed state between the step 125 and the third portion 141c, and the compressed state may be maintained by the fuse 150 to be described later.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)의 퓨즈(150)는 밸브(140)에 인접하여 설치되어 밸브(140)의 위치를 유지시키는 기능을 수행한다. 퓨즈(150)는 몸체부(20)와 가이드 플러그(130) 사이의 내부 공간에 배치될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 가이드 플러그(130)의 일측에 형성되는 홈 내에서 가이드 플러그(130)의 내주면에 밀착되는 형태로 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 도면을 기준으로 밸브(140)의 우측에 퓨즈(150)가 밀착되어 배치됨으로써, 밸브(140)의 스프링(143)이 가압된 상태로 밸브(140)의 이동이 제한되어 가스 배출구(121)가 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다.The fuse 150 of the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention is installed adjacent to the valve 140 to maintain the position of the valve 140 . The fuse 150 may be disposed in the inner space between the body 20 and the guide plug 130 , and more specifically, the inner circumferential surface of the guide plug 130 in a groove formed on one side of the guide plug 130 . It can be arranged in a form in close contact with the. In this embodiment, as the fuse 150 is disposed in close contact with the right side of the valve 140 based on the drawings, the movement of the valve 140 is restricted while the spring 143 of the valve 140 is pressed, so that the gas outlet (121) can remain closed.

퓨즈(150)는 소정의 온도 이상에서 쉽게 용융될 수 있으면서도 밸브(140)의 이동을 제한할 수 있는 강도를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 퓨즈(150)는 Pb, Bi, Sn, Cd, In 등을 포함하고 약 200℃ 이하의 낮은 용융점을 갖는 금속 합금으로 이루어질 수 있다. The fuse 150 may be easily melted at a predetermined temperature or higher and may be configured to have a strength capable of restricting the movement of the valve 140 . For example, the fuse 150 may be made of a metal alloy including Pb, Bi, Sn, Cd, In, and the like and having a low melting point of about 200° C. or less.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)는 위와 같이 간이한 구성을 가지면서도 온도 상승 시 간단한 메커니즘으로 작동하여 가스탱크(200) 내의 수소 가스를 배출할 수 있다.The temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention can discharge hydrogen gas in the gas tank 200 by operating with a simple mechanism when the temperature rises while having a simple configuration as described above.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치가 작동한 후의 모습을 나타내는 도면으로, 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치의 동작을 상세히 설명한다.5 is a view showing a state after the operation of the temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5, a temperature-sensitive pressure safety device according to an embodiment of the present invention. The operation of the device will be described in detail.

우선 도 4를 참조하면, 온도감응식 압력안전 장치(100)가 가스탱크(200)에 결합되어 작동되기 전에는, 앞서 설명한 바와 같이, 밸브(140)가 퓨즈(150)에 의해 가압되어 유로(121)와 가스 배출구(121)를 차단한 상태가 유지된다. 밸브 본체(141)의 제1 부분(141a)은 유로(121)의 끝부분에 삽입되어 유로(121)를 폐쇄하며, 이에 따라 유로(121)에 수소 가스가 유입되더라도 외부로 유출되지 않게 된다. 유로(121)에 삽입되는 제1 부분(141a)에는 실링부재가 추가로 설치될 수 있으며, 이를 통해 수소 가스의 유출을 확실하게 방지할 수 있다.First, referring to FIG. 4 , before the temperature-sensitive pressure safety device 100 is coupled to the gas tank 200 and operated, as described above, the valve 140 is pressurized by the fuse 150 to the flow path 121 . ) and the gas outlet 121 are kept in a blocked state. The first part 141a of the valve body 141 is inserted into the end of the flow path 121 to close the flow path 121 , and accordingly, even if hydrogen gas flows into the flow path 121 , it does not flow out to the outside. A sealing member may be additionally installed in the first portion 141a inserted into the flow path 121 , thereby reliably preventing the outflow of hydrogen gas.

화재 등에 의해 주변 온도가 일정 온도 이상이 되면, 가이드 플러그(130) 내부에 설치되는 퓨즈(150)가 용융되고, 용융된 퓨즈(150)는 가이드 플러그(130) 일측에 형성된 용용 퓨즈 배출구(131)를 통해 외부로 배출된다. 이 경우 퓨즈(150)에 의해 밸브(140)에 인가되던 압력이 해제되면서 밸브(140)의 스프링(143)의 탄성력에 의해 밸브 본체(141)가 퓨즈(150)가 자리하던 위치로 이동하게 된다. 이에 따라, 밸브(140)에 의해 차단되었던 유로(121)와 가스 배출구(123) 사이가 개방되면서 유로(121)가 가스 배출구(123)를 통해 외부와 연통되게 된다.When the ambient temperature rises above a certain temperature due to fire or the like, the fuse 150 installed inside the guide plug 130 is melted, and the molten fuse 150 is a fuse outlet 131 formed on one side of the guide plug 130 . discharged to the outside through In this case, as the pressure applied to the valve 140 by the fuse 150 is released, the valve body 141 is moved to the position where the fuse 150 was positioned by the elastic force of the spring 143 of the valve 140 . . Accordingly, as the flow path 121 and the gas outlet 123 that were blocked by the valve 140 are opened, the flow path 121 communicates with the outside through the gas outlet 123 .

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도감응식 압력안전 장치(100)는 종래의 장치에 비하여 단순한 구성과 간단한 메커니즘으로 가스탱크(200) 내부의 가스를 효과적으로 외부로 배출함으로써, 화재 등에 의해 주변 온도가 상승하더라도 가스탱크의 폭발에 의한 위험 사고를 방지할 수 있다. 또한, 결합부(110)를 통해 가스탱크(200)에 고정적으로 장착된 상태에서도 몸체부(120)를 회전할 수 있어, 연결되는 가스탱크(200)나 주변 상황에 따라 가스 배출구(123)의 방향을 손쉽게 조정할 수 있다. 뿐만 아니라, 가스탱크(200)에 장착 시 결합부(110)와 가스탱크(200) 사이의 메탈 터치로 인해 결합부(110)에 별도의 실링부재가 없이도 가스의 유출을 방지할 수 있다.As such, the temperature-sensitive pressure safety device 100 according to an embodiment of the present invention effectively discharges the gas inside the gas tank 200 to the outside with a simple configuration and a simple mechanism compared to the conventional device, so that the Even if the temperature rises, it is possible to prevent a dangerous accident due to the explosion of the gas tank. In addition, the body part 120 can be rotated even in a state where it is fixedly mounted on the gas tank 200 through the coupling part 110 , so that the gas outlet 123 is installed according to the connected gas tank 200 or surrounding conditions. The direction can be easily adjusted. In addition, when the gas tank 200 is mounted, it is possible to prevent the gas from leaking without a separate sealing member in the coupling part 110 due to the metal touch between the coupling part 110 and the gas tank 200 .

이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예들에 의해 설명하였으나, 상기 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.Although the present invention has been described with specific items such as specific components and limited embodiments, the embodiments are provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. Those of ordinary skill in the art to which this belongs can devise various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and all modifications equivalently or equivalent to the claims as well as the claims to be described below belong to the scope of the spirit of the present invention. something to do.

100: 온도감응식 압력안전 장치
110: 결합부
111: 연결부재
120: 몸체부
121: 유로
123: 가스 배출구
125: 단턱
130: 가이드 플러그
131: 용융 퓨즈 배출구
140: 밸브
141: 밸브 본체
143: 스프링
150: 퓨즈
200: 가스탱크100: temperature-sensitive pressure safety device
110: coupling part
111: connection member
120: body part
121: Euro
123: gas outlet
125: step
130: guide plug
131: melt fuse outlet
140: valve
141: valve body
143: spring
150: fuse
200: gas tank

Claims (7)

일단에 개구가 형성되고, 내부에 상기 개구로부터 길게 연장되는 유로가 형성되며, 상기 개구와 별개로 외부와 연통하는 가스 배출구가 더 형성되는 몸체부,
상기 몸체부의 적어도 일부를 감싸는 형태로 설치되고, 가스탱크에 고정적으로 결합될 수 있도록 구성되는 결합부,
상기 몸체부의 타단에서 상기 몸체부와 결합되는 가이드 플러그,
상기 몸체부의 상기 유로와 상기 가스 배출구 사이에 배치되는 밸브 및
상기 밸브에 인접하여 배치되어, 상기 밸브가 상기 유로와 상기 가스 배출구 사이를 폐쇄하도록 상기 밸브의 위치를 유지시키는 퓨즈를 포함하고,
상기 몸체부는 상기 결합부에 대하여 회전이 가능하도록 구성되며,
온도 상승에 의해 상기 퓨즈가 용융하면 상기 밸브가 상기 퓨즈가 자리하던 위치로 이동하면서 상기 몸체부의 유로와 상기 가스 배출구가 서로 연통하는,
온도감응식 압력안전 장치.A body portion having an opening formed at one end, a flow path extending from the opening formed therein, and a gas outlet communicating with the outside separately from the opening;
A coupling part that is installed to surround at least a part of the body part and is configured to be fixedly coupled to the gas tank;
a guide plug coupled to the body at the other end of the body;
a valve disposed between the flow path and the gas outlet of the body part; and
a fuse disposed adjacent to the valve to maintain the position of the valve such that the valve closes between the flow path and the gas outlet;
The body portion is configured to be rotatable with respect to the coupling portion,
When the fuse melts due to a rise in temperature, the valve moves to a position where the fuse was positioned, and the flow path and the gas outlet communicate with each other.
Temperature sensitive pressure safety device. 제1항에 있어서,
상기 결합부와 상기 몸체부 사이에 배치되는 연결부재를 더 포함하고, 상기 연결부재를 사이에 두고 상기 몸체부가 상기 결합부에 대하여 회전이 가능하도록 구성되는,
온도감응식 압력안전 장치.According to claim 1,
Further comprising a connection member disposed between the coupling portion and the body portion, the body portion is configured to be rotatable with respect to the coupling portion with the connection member therebetween,
Temperature sensitive pressure safety device. 제2항에 있어서,
상기 연결부재는 미끄럼 베어링으로 이루어지는,
온도감응식 압력안전 장치.3. The method of claim 2,
The connecting member is made of a sliding bearing,
Temperature sensitive pressure safety device. 제1항에 있어서,
상기 밸브는 밸브 본체 및 상기 밸브 본체의 적어도 일부를 감싸는 형태로 설치되는 스프링을 포함하고,
상기 퓨즈가 용융되는 경우, 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 밸브 본체가 상기 퓨즈가 자리하던 위치로 이동하도록 구성되는,
온도감응식 압력안전 장치.According to claim 1,
The valve includes a valve body and a spring installed to surround at least a portion of the valve body,
When the fuse is melted, the valve body is configured to move to a position where the fuse was located by the elastic force of the spring.
Temperature sensitive pressure safety device. 제1항에 있어서,
상기 가이드 플러그에는 외부와 연통되는 용용 퓨즈 배출구가 형성되어, 상기 퓨즈가 용융하면 상기 용융 퓨즈 배출구를 통해 외부로 배출되도록 구성되는,
온도감응식 압력안전 장치. According to claim 1,
The guide plug is formed with a molten fuse outlet communicating with the outside, and is configured to be discharged to the outside through the molten fuse outlet when the fuse is melted,
Temperature sensitive pressure safety device. 제1항에 있어서,
상기 몸체부의 타단에 홈이 형성되고, 상기 가이드 플러그는 상기 몸체부의 홈에 삽입되는 방식으로 상기 몸체부와 결합되는,
온도감응식 압력안전 장치.According to claim 1,
A groove is formed at the other end of the body part, and the guide plug is coupled to the body part in such a way that it is inserted into the groove of the body part,
Temperature sensitive pressure safety device. 제6항에 있어서,
상기 몸체부의 홈에 삽입되는 상기 가이드 플러그의 일측에 홈이 형성되고, 상기 가이드 플러그의 홈에 상기 퓨즈가 배치되는,
온도감응식 압력안전 장치.7. The method of claim 6,
A groove is formed on one side of the guide plug inserted into the groove of the body portion, and the fuse is disposed in the groove of the guide plug,
Temperature sensitive pressure safety device.
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