KR20220153827A - Valve assembly for hydrogen charging and discharging control of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생성하는 연료전지를 동력원으로 사용하는 수소연료전지 차량의 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle, and more particularly, to a valve assembly for controlling charging and discharging of a hydrogen fuel cell vehicle using a fuel cell that generates electricity by reacting hydrogen and oxygen as a power source.
일반적으로 수소연료전지 차량에서 에너지 생성은 연료인 수소와 공기의 반응에 의한 역전기분해 현상에 의해 전류가 흐름으로써 전기 에너지가 생성된다. 이때 수소는 수소 충전 시스템의 충전 라인을 따라 저장탱크에 저장된다. 저장탱크에 저장된 수소는 전기 에너지 생성을 위해 공급 라인을 따라 레귤레이터를 걸쳐 감압된 후 스택으로 공급된다.In general, energy generation in a hydrogen fuel cell vehicle generates electric energy by flowing current through a reverse electrolysis phenomenon caused by a reaction between hydrogen, which is a fuel, and air. At this time, hydrogen is stored in the storage tank along the charging line of the hydrogen charging system. Hydrogen stored in the storage tank is supplied to the stack after being depressurized across the regulator along the supply line to generate electrical energy.
종래의 수소 충전 시스템은 저장탱크에 수소를 저장하기 위한 충전 라인과 저장탱크의 수소를 스택에 공급하기 위한 공급 라인이 별도로 마련되므로 매우 복잡한 구성을 갖는다.A conventional hydrogen charging system has a very complicated configuration because a charging line for storing hydrogen in a storage tank and a supply line for supplying hydrogen in the storage tank to the stack are separately provided.
수소 충전 시스템의 복잡한 구성으로 인하여, 충전 라인과 공급 라인의 배관을 피팅할 경우 작업량이 증가하고, 설치 작업 시 많은 부품이 소모되는 문제가 있었다.Due to the complex configuration of the hydrogen charging system, there is a problem in that the amount of work is increased when fitting the piping of the charging line and the supply line, and many parts are consumed during the installation work.
이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 특허 문헌에 기재된 바와 같이, 연료 충전 라인과 연료 공급 라인을 일원화함으로써 하나의 유로를 이용하여 충전 및 방전이 가능한 심플한 구성을 가진 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리를 개발한 바 있다.In order to solve the problems of the prior art, the present applicant, as described in the patent literature, has a simple configuration capable of charging and discharging using one flow path by unifying the fuel charging line and the fuel supply line, and hydrogen charging and We have developed a valve assembly for discharge control.
상술한 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리는, 밸브 어셈블리에 이상이 발생할 경우 배출밸브를 개방하여 연료를 외부로 배출함으로써 이송유로의 압력을 해소하였다.The above-described valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle relieves pressure in a transfer passage by discharging fuel to the outside by opening a discharge valve when an abnormality occurs in the valve assembly.
그런데, 배출밸브를 통해 고압의 연료를 외부로 직접 배출할 경우 외부 공기와의 접촉 시 폭발 등의 위험성이 있으며, 이를 방지하고자 배출밸브에 어댑터 등을 연결하여 배출되는 고압의 연료를 회수하고 있으나, 어댑터의 설치가 매우 번거롭고 불편한 문제점이 있었다. However, when the high-pressure fuel is directly discharged to the outside through the discharge valve, there is a risk of explosion when in contact with outside air. To prevent this, the discharge valve is connected with an adapter to recover the discharged high-pressure fuel There was a problem that the installation of the adapter was very cumbersome and inconvenient.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밸브 어셈블리에 이상이 발생할 경우 배출밸브를 통해 배출되는 고압의 연료를 회수할 수 있어 폭발 등의 위험을 방지할 수 있는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and when an abnormality occurs in the valve assembly, it is possible to recover the high-pressure fuel discharged through the discharge valve, thereby preventing the risk of explosion or the like. Vehicle hydrogen charging and discharging Its purpose is to provide a valve assembly for control.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리는, 연료의 충전 시 충전노즐과 저장탱크를 연결하고, 연료의 공급 시 저장탱크와 스택 및 공급시스템을 연결한다.In order to achieve the above object, the valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to the present invention connects a charging nozzle and a storage tank when fuel is charged, and connects a storage tank, a stack, and a supply system when fuel is supplied.
그 구성을 살펴보면, 상기 충전노즐과 상기 스택 및 공급시스템에 연결된 충진포트와, 상기 충진포트와 상기 저장탱크를 연결하며 충전연료 및 공급연료가 이송되는 이송유로와, 상기 이송유로의 상기 충진포트 측과 상기 저장탱크 측을 연결하는 바이패스 유로와, 상기 이송유로 상에 설치되어 충전 및 공급연료의 유량을 조절하는 정량밸브와, 상기 이송유로 상에 설치되어 충전 및 공급연료의 흐름을 단속하고 압력을 조절하며 역류를 방지하는 솔레노이드 밸브와, 상기 이송유로 상에 설치되어 충전 및 공급연료의 흐름을 수동으로 단속하는 수동밸브와, 상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로를 개방하여 상기 이송유로의 연료를 상기 충진포트 측으로 이송하는 배출밸브와, 상기 저장탱크와 상기 수동밸브 사이에 설치되어 상기 이송유로의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 연료를 배출하는 온도 감응형 안전장치를 포함한다.Looking at its configuration, a filling port connected to the filling nozzle and the stack and supply system, a transfer passage connecting the filling port and the storage tank and transporting the charged fuel and supply fuel, and the filling port side of the transfer passage And a bypass passage connecting the storage tank side, a metering valve installed on the transfer passage to control the flow rate of the charged and supplied fuel, and installed on the transfer passage to control the flow of the charged and supplied fuel and pressure A solenoid valve for controlling and preventing reverse flow, a manual valve installed on the transfer passage to manually control the flow of charging and supplying fuel, and a solenoid valve installed on the bypass passage to open the bypass passage to transfer the fuel. A discharge valve for transferring fuel from the passage to the filling port side, and a temperature sensitive safety device installed between the storage tank and the manual valve to discharge fuel when the temperature of the transfer passage rises above a set value. .
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 이송유로의 충진포트 측과 저장탱크 측을 연결하는 바이패스 유로 상에 배출밸브가 설치되어, 밸브 어셈블리에 이상이 발생할 경우 배출밸브를 통해 배출되는 고압의 연료를 회수할 수 있으므로 폭발 등의 위험을 방지할 수 있다.In the present invention configured as described above, the discharge valve is installed on the bypass flow path connecting the filling port side and the storage tank side of the transfer flow path, so that the high-pressure fuel discharged through the discharge valve is discharged when an abnormality occurs in the valve assembly. Since it can be recovered, the risk of explosion or the like can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리의 충전과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리의 공급과정을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리의 회수과정을 도시한 도면.1 is a schematic diagram of a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a charging process of a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a supply process of a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a recovery process of a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals in the drawings are used to indicate the same or similar components.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리는, 수소 연료의 충전 시 충전노즐(10)과 저장탱크(20)를 연결하고, 수소 연료의 공급 시 저장탱크(20)와 스택 및 공급시스템(30)을 연결하는 밸브 어셈블리이다.A valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to an embodiment of the present invention connects the
여기서, 충전노즐(10)은 수소 충전소에 구비되어 수소 연료를 수소 연료 전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle; FCEV)에 충전하기 위한 노즐이다. 또한, 저장탱크(20)는 수소 연료 전지 차량에 구비되어 충전노즐(10)을 통해 충전된 수소 연료를 저장하는 탱크이며, 스택 및 공급시스템(30)은 수소 연료 전지 차량에 구비되어 저장탱크(20)에서 공급된 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 전기를 생산하는 연료 전지이다.Here, the
도 1을 참조하여 본 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리를 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to the present embodiment is as follows.
본 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리는, 수소 연료의 충전 및 공급을 위한 충진포트(100)와, 충진포트(100)와 저장탱크(20)를 연결하는 이송유로(200) 및 바이패스 유로(300)와, 이송유로(200)에 설치되는 필터(410,420), 정량밸브(500), 솔레노이드 밸브(600) 수동밸브(700), 온도 감응형 안전장치(800) 및 배출밸브(900)를 포함하여 구성된다.The valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle according to the present embodiment includes a
상술한 구성 중 충진포트(100)는 외부의 연료를 저장탱크(20)에 저장할 수 있도록 충전노즐(10)과 연결된다. 또한, 충진포트(100)는 저장탱크(20)에 저장된 연료를 스택 및 공급시스템(30)으로 공급할 수 있도록 스택 및 공급시스템(30)과도 연결된다. 즉, 충진포트(100)는 연료의 충전 시 충전노즐(미도시)과 저장탱크 (20)를 연결하며, 연료의 공급 시 저장탱크(20)와 스택 및 공급시스템(30)을 연결한다.Among the above configurations, the
따라서, 충전노즐(미도시)을 차량에 연결하면 연료가 충진포트(100)를 통해 주입되어 저장탱크(20)에 충전된다. 반면, 차량을 구동시키면 저장탱크(20)의 연료가 충진포트(100)를 통해 스택 및 공급시스템(30)으로 공급된다.Therefore, when a charging nozzle (not shown) is connected to the vehicle, fuel is injected through the
이송유로(200)는 충진포트(100)와 저장탱크(20)를 연결하는 유로이다. 즉, 연료의 충전 시 충전연료가 이송유로(200)를 통해 충진포트(100)에서 저장탱크(20)로 이송되고, 연료의 공급 시 공급연료가 저장탱크(20)에서 충진포트(100)로 이송된다. The
상술한 이송유로(200)에는, 충전 및 공급연료를 여과하는 필터(410,420)와, 충전 및 공급연료의 유량을 조절하는 정량밸브(500)와, 충전 및 공급연료의 흐름을 단속하고 압력을 조절하며 역류를 방지하는 솔레노이드 밸브(600)와, 충전 및 공급연료의 흐름을 수동으로 단속하는 수동밸브(700) 및 이송유로(200)의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 연료를 배출하는 온도 감응형 안전장치(800)가 설치된다.In the
바이패스 유로(300)는 이송유로(200)의 충진포트(100) 측과 저장탱크(20) 측을 연결하는 유로로서, 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리에 이상이 발생할 경우 외부로 배출되는 고압의 연료를 회수하기 위한 유로이다.The
상술한 바이패스 유로(300)의 일단은 충진포트(100)와 정량밸브(500) 사이에 연결되고, 바이패스 유로(300)의 타단은 저장탱크(20)와 수동밸브(700) 사이에 연결된다.One end of the aforementioned
한편, 바이패스 유로(300)에는 밸브 어셈블리에 이상이 발생했을 때 바이패스 유로(300)를 개방하여 이송유로(200)의 연료를 충진포트(100) 측으로 이송시키는 배출밸브(900)가 설치된다.On the other hand, a
필터(410,420)는 이송유로(200)에 설치되어 연료를 충전하는 과정 또는/및 연료를 공급하는 과정에서 연료에 포함된 수분 등의 이물질을 제거하는 역할을 하는 것으로, 충진포트(100)와 정량밸브(500) 사이에 설치되는 제1필터(410)와, 솔레노이드 밸브(600)와 수돌밸브(700) 사이에 설치되는 제2필터(420)로 구성된다.The
정량밸브(500)는 이송유로(200)의 충진포트(100)와 솔레노이드 밸브(600) 사이에 설치되어, 충전 및 공급연료의 유량을 조절하는 역할을 한다. 이때, 정량밸브(500)는 이송유로(200)를 통해 저장탱크(20)에 저장되는 충전연료의 압력과 이송유로(200)를 통해 엔진에 공급되는 공급연료의 압력 사이의 차이를 이용하여 유량을 제어한다.The
솔레노이드 밸브(600)는 이송유로(200)의 정량밸브(500)와 수동밸브(700) 사이에 설치되어, 충전 및 공급연료의 흐름을 단속하고 압력을 조절하며 역류를 방지하는 역할을 한다.The
즉, 솔레노이드 밸브(600)는 외부에서 인가된 신호에 따라 작동하며 이송유로(200)의 개방 또는 폐쇄한다. 좀 더 상세하게는, 솔레노이드 밸브(600)는 연료의 충전 및 공급 시 이송유로(200)를 개방하되, 충전 및 공급연료가 일정한 압력으로 이송될 수 있도록 조절한다. 더불어, 저장탱크(20)에 연료가 완충되면 이송유로(200)를 폐쇄하여 연료의 역류를 방지한다.That is, the
수동밸브(700)는 이송유로(200)의 솔레노이드 밸브(600)와 온도 감응형 안전장치(800) 사이에 설치되어, 충전 및 공급연료의 흐름을 수동을 단속하는 역할을 한다. 예를 들어, 솔레노이드 밸브(600)가 고장이 날 경우 수동밸브(700)를 이용하면 이송유로(200)의 연료의 흐름을 강제로 차단할 수 있다.The
온도 감응형 안전장치(800)는 이송유로(200)의 저장탱크(20) 측에 설치되어, 이송유로(200)의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 연료를 배출하여 온도를 조절하는 역할을 한다. 이러한 온도 감응형 안전장치(900)는 저장탱크(20)의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 작동하여 연료를 배출한다.The temperature
배출밸브(900)는 바이패스 유로(300) 상에 설치되어 이송유로(200)의 압력을 해소함과 동시에 연료를 회수하는 역할은 한다.The
예를 들어, 솔레노이드 밸브(600)가 닫힌 상태에서 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리에 이상이 발생하면, 이송유로(200)의 높은 압력으로 인하여 솔레노이드 밸브(600)를 분해하는 것이 불가능하다.For example, if an abnormality occurs in a valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle while the
이럴 경우, 수동밸브(700)를 이용하여 이송유로(200)를 폐쇄한 후 배출밸브(900)를 개방하면 이송유로(200) 상의 연료가 바이패스 유로(300)를 통해 충진포트(100) 측으로 이송된다. 이때, 충진포트(100) 측으로 이송된 연료는 스택 및 공급시스템(30)으로 회수되거나 충진포트(100)를 통해 외부로 배출될 수 있다.In this case, when the
따라서, 이송유로(200)의 압력을 해소하여 솔레노이드 밸브(600)를 분해할 수 있으며, 더불어 배출밸브(900)를 통해 배출되는 고압의 연료가 회수되므로 폭발 등의 위험을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to disassemble the
도면에 도시된 바와 같이, 저장탱크(20)에는 온도센서(TS)가 연결되는데, 이 온도센서(TS)는 연료의 충전 시 저장탱크(20)의 압력이 상승함에 따라 온도가 올라가는 것을 체크하기 위한 것으로, 저장탱크(20)가 일정 온도 이상으로 상승하지 못하도록 감지하는 역할을 한다.As shown in the drawing, a temperature sensor TS is connected to the
도 2 내지 도 4는 본 실시예에 따른 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리의 충전, 방전 및 회수과정을 도시한 도면으로서, 도면을 참조하여 2 to 4 are diagrams showing charging, discharging, and recovering processes of the valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for vehicles according to the present embodiment. Referring to the drawings, FIG.
[연료 충전 시][When refueling]
도 2에 도시된 바와 같이, 외부 연료 공급원의 충전노즐(미도시)이 차량에 접속되면 충진포트(100)를 통해 연료가 주입된다. 주입된 연료는 충진포트(100)에서 분기된 후 이송유로(200)를 통해 이송되어 저장탱크(20)에 저장된다.As shown in FIG. 2 , when a charging nozzle (not shown) of an external fuel supply source is connected to a vehicle, fuel is injected through the charging
여기서, 이송유로(200)에 설치된 필터(410,420)는 충전연료에 포함된 이물질을 제거하고, 정량밸브(500)는 충전연료의 유량을 조절하며, 솔레노이드 밸브(600)는 충전연료의 이송을 허용함과 동시에 압력을 조절한다.Here, the
외부 연료 공급원으로부터의 연료 충전이 완료되면 차량에 접속된 충전노즐을 분리한다. 이처럼, 충전 노즐이 분리되면 이송유로(200)는 폐쇄된 상태를 유지하며 연료의 흐름을 차단한다. 즉, 이송유로(200)를 통한 연료의 주입이 없는 상태에서 솔레노이드 밸브(600)에 의해 역류가 방지되므로, 이송유로(200) 상에는 연료의 흐름이 발생하지 않는다.When fuel charging from an external fuel source is completed, the charging nozzle connected to the vehicle is disconnected. As such, when the filling nozzle is separated, the
[연료 공급 시][When refueling]
도 3에 도시된 바와 같이, 차량을 구동시킬 경우 솔레노이드 밸브(600)에 의해 이송유로(200)가 개방되며 저장탱크(20)의 연료가 스택 및 공급시스템(30)으로 공급된다. 즉, 저장탱크(20)에 저장된 연료가 이송유로(200)를 거쳐 충진포트(100)로 이송된 후 스택 및 공급시스템(30)으로 공급된다.As shown in FIG. 3 , when the vehicle is driven, the
여기서, 이송유로(200)에 설치된 솔레노이드 밸브(600)는 공급연료의 이송을 허용함과 동시에 압력을 조절하고, 정량밸브(500)는 공급연료의 유량을 조절하며, 필터(410,420)는 공급연료에 포함된 이물질을 한 번 더 제거한다. Here, the
[연료 회수 시][When retrieving fuel]
솔레노이드 밸브(600)가 닫힌 상태에서 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리에 이상이 발생하면, 수동밸브(700)를 작동시켜 이송유로(200)를 폐쇄한 후 배출밸브(900)를 개방하여 이송유로(200) 상의 연료가 바이패스 유로(300)를 통해 충진포트(100) 측으로 이송되도록 한다. 이때, 충진포트(100) 측으로 이송된 연료는 스택 및 공급시스템(30)으로 회수되거나 충진포트(100)를 통해 외부로 배출될 수 있다.When an abnormality occurs in the vehicle hydrogen charge and discharge control valve assembly while the
한편, 솔레노이드 밸브(600)에 이상이 발생하지 않았을 때에도 배출밸브(900)를 개방하면 이송유로(200) 상의 연료를 바이패스 유로(300)를 통해 충진포트(100) 측으로 이송시킬 수 있다.Meanwhile, even when the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.
10: 충전노즐
20: 저장탱크
30: 스택 및 공급시스템
100: 충진포트
200: 이송유로
300: 바이패스 유로
410,420: 필터
500: 정량밸브
600: 솔레노이드 밸브
700: 수동밸브
800: 온도 감응형 안전장치
900: 배출밸브10: filling nozzle 20: storage tank
30: stack and supply system 100: filling port
200: transfer flow path 300: bypass flow path
410,420: filter 500: metering valve
600: solenoid valve 700: manual valve
800: temperature sensitive safety device 900: discharge valve
Claims (6)
수소 연료의 충전 및 공급을 위한 충진포트;
상기 충진포트와 상기 저장탱크를 연결하며 충전연료 및 공급연료가 이송되는 이송유로;
상기 이송유로의 상기 충진포트 측과 상기 저장탱크 측을 연결하는 바이패스 유로;
상기 이송유로 상에 설치되어 충전 및 공급연료의 유량을 조절하는 정량밸브;
상기 이송유로 상에 설치되어 충전 및 공급연료의 흐름을 단속하고 압력을 조절하며 역류를 방지하는 솔레노이드 밸브;
상기 이송유로 상에 설치되어 충전 및 공급연료의 흐름을 수동으로 단속하는 수동밸브;
상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로를 개방하여 상기 이송유로의 연료를 상기 충진포트 측으로 이송하는 배출밸브; 및
상기 저장탱크와 상기 수동밸브 사이에 설치되어 상기 이송유로의 온도가 설정값 이상으로 상승할 경우 연료를 배출하는 온도 감응형 안전장치를 포함하는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리.
In the valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for vehicles, which connects the charging nozzle and the storage tank when charging fuel, and connects the storage tank, stack, and supply system when supplying fuel,
A charging port for charging and supplying hydrogen fuel;
a transfer passage connecting the filling port and the storage tank and transporting the charged fuel and the supplied fuel;
a bypass passage connecting the filling port side and the storage tank side of the transfer passage;
a metering valve installed on the transfer passage to control the flow rate of charging and supplying fuel;
a solenoid valve installed on the transfer passage to regulate the flow of fuel and supply fuel, regulate pressure, and prevent reverse flow;
a manual valve installed on the transfer flow path to manually control the flow of charging and supplying fuel;
a discharge valve installed on the bypass passage to open the bypass passage and transfer the fuel in the transfer passage to the filling port; and
A valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle comprising a temperature sensitive safety device installed between the storage tank and the manual valve to discharge fuel when the temperature of the transfer passage rises above a set value.
상기 배출밸브의 개방 시 상기 바이패스 유로를 통해 상기 충진포트 측으로 이송된 연료는 상기 충진포트를 통해 상기 스택 및 공급시스템으로 회수되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리.
The method of claim 1,
When the discharge valve is opened, the fuel transferred to the filling port side through the bypass passage is recovered to the stack and the supply system through the filling port.
상기 배출밸브의 개방 시 상기 바이패스 유로를 통해 상기 충진포트 측으로 이송된 연료는 상기 충진포트를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리.
The method of claim 1,
When the discharge valve is opened, the fuel transferred to the charging port through the bypass passage is discharged to the outside through the charging port.
상기 바이패스 유로의 일단은 상기 충진포트와 상기 정량밸브 사이에 연결되고, 상기 바이패스 유로의 타단은 상기 저장탱크와 상기 수동밸브 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리.
According to claim 2 or claim 3,
One end of the bypass passage is connected between the filling port and the metering valve, and the other end of the bypass passage is connected between the storage tank and the manual valve. Valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle.
상기 이송유로 상에 설치되어 연료를 충전하는 과정 또는/및 연료를 공급하는 과정에서 연료에 포함된 수분 등 의 이물질을 각각 제거하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리.
The method of claim 4,
A valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle, characterized in that it further comprises a filter installed on the transfer passage to remove foreign substances such as moisture contained in the fuel in the process of charging fuel or / and supplying fuel. .
상기 필터는, 상기 충진포트와 상기 정량밸브 사이에 설치되는 제1필터와, 상기 솔레노이드 밸브와 상기 수동밸브 사이에 설치되는 제2필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 충전 및 방전 제어용 밸브 어셈블리.The method of claim 5,
The filter is composed of a first filter installed between the filling port and the metering valve, and a second filter installed between the solenoid valve and the manual valve. Valve assembly for controlling hydrogen charging and discharging for a vehicle.
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---|---|---|---|---|
KR102582397B1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-09-25 | 조광아이엘아이 주식회사 | One Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank |
KR102582401B1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-09-25 | 조광아이엘아이 주식회사 | Two Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004146113A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Nissan Motor Co Ltd | Hydrogen filling apparatus of fuel cell vehicle |
JP2011099468A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | Gas filling device and method of filling gas |
KR101620501B1 (en) * | 2015-10-07 | 2016-05-24 | 영도산업 주식회사 | Fluid Control Valve Assembly |
KR20180066305A (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-19 | 영도산업 주식회사 | Valve for hydrogen storage tank |
KR102139594B1 (en) | 2018-11-23 | 2020-07-29 | 주식회사 유니크 | Valve assembly for hydrogen charging and discharging control of vehicle |
-
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- 2021-05-12 KR KR1020210061282A patent/KR102501587B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004146113A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Nissan Motor Co Ltd | Hydrogen filling apparatus of fuel cell vehicle |
JP2011099468A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | Gas filling device and method of filling gas |
KR101620501B1 (en) * | 2015-10-07 | 2016-05-24 | 영도산업 주식회사 | Fluid Control Valve Assembly |
KR20180066305A (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-19 | 영도산업 주식회사 | Valve for hydrogen storage tank |
KR102139594B1 (en) | 2018-11-23 | 2020-07-29 | 주식회사 유니크 | Valve assembly for hydrogen charging and discharging control of vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102582397B1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-09-25 | 조광아이엘아이 주식회사 | One Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank |
KR102582401B1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-09-25 | 조광아이엘아이 주식회사 | Two Way Valve Assembly for Hydrogen Storage Tank |
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KR102501587B1 (en) | 2023-02-21 |
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