KR20230049439A - Valve assembly and fuel cell system - Google Patents

Valve assembly and fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
KR20230049439A
KR20230049439A KR1020210132608A KR20210132608A KR20230049439A KR 20230049439 A KR20230049439 A KR 20230049439A KR 1020210132608 A KR1020210132608 A KR 1020210132608A KR 20210132608 A KR20210132608 A KR 20210132608A KR 20230049439 A KR20230049439 A KR 20230049439A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stopper
power transmission
fuel cell
rotation
valve
Prior art date
Application number
KR1020210132608A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
우명남
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020210132608A priority Critical patent/KR20230049439A/en
Publication of KR20230049439A publication Critical patent/KR20230049439A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/53Mechanical actuating means with toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/039Gearboxes for accommodating worm gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

The present invention relates to a fuel cell system. The purpose of the present invention is to provide a valve assembly, capable of improving safety and reliability and suppressing overheating of a fuel cell stack, and the fuel cell system. The fuel cell system includes: a first line passing through the fuel cell stack, wherein a coolant circulates in the first line; a pump installed in the first line and circulating the coolant; a radiator installed in the first line and cooling the coolant; a second line having one end, which is connected to the first line between the radiator and an inlet of the pump, and the other end connected to the first line between an inlet of the radiator and an outlet of the fuel cell stack; and a valve assembly including a valve member installed to move from a first position to a second position in which a valve flow path is opened, wherein the valve flow path supplying the coolant from the radiator to the fuel cell stack is blocked in the first position. The valve assembly also selectively switches a flow route of the coolant to the radiator or the fuel cell stack. The valve assembly includes: a driving source providing a driving force; a first power transfer member rotating by the driving source; a second power transfer member engaged with the first power transfer member and transmitting the driving force to the valve member so that the valve member moves from the first position to the second position; and a stopper unit selectively limiting the rotation of the first power transfer member when the valve member is arranged in the second position.

Description

밸브 어셈블리 및 연료전지 시스템{VALVE ASSEMBLY AND FUEL CELL SYSTEM}Valve assembly and fuel cell system {VALVE ASSEMBLY AND FUEL CELL SYSTEM}

본 발명은 밸브 어셈블리 및 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 연료전지 스택의 과열을 억제하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 밸브 어셈블리 및 연료전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a valve assembly and a fuel cell system, and more particularly, to a valve assembly and a fuel cell system capable of suppressing overheating of a fuel cell stack and improving safety and reliability.

연료전지 시스템은 연속적으로 공급되는 연료의 화학적인 반응으로 전기에너지를 계속적으로 생산해 내는 시스템으로써, 지구환경문제를 해결할 수 있는 대안으로서 지속적인 연구개발이 이루어지고 있다.A fuel cell system is a system that continuously produces electrical energy through a chemical reaction of continuously supplied fuel, and continuous research and development is being conducted as an alternative solution to global environmental problems.

연료전지 시스템은, 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치, 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기를 공급하는 공기공급장치, 연료전지 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료전지 스택의 운전온도를 제어하는 열 및 물 관리 시스템(TMS:Thermal Management System)을 포함하여 구성된다.A fuel cell system includes a fuel cell stack that generates electrical energy, a fuel supply device that supplies fuel (hydrogen) to the fuel cell stack, an air supply device that supplies air, an oxidant required for an electrochemical reaction, to the fuel cell stack, and a fuel cell. It is configured to include a heat and water management system (TMS: Thermal Management System) that removes the reaction heat of the stack to the outside of the system and controls the operating temperature of the fuel cell stack.

열 관리 시스템(TMS)은, 연료전지 스택을 냉각하는 냉각수가 순환하는 TMS 라인과, TMS 라인 상에 설치되어 냉각수를 가열하는 히터, TMS 라인 상에 설치되어 냉각수의 열을 외부로 방출하는 라디에이터, TMS 라인 상에 설치되어 냉각수를 이용하여 차량의 실내를 냉난방하는 공조유닛(예를 들어, 난방용 히터), 공조유닛을 통과한 냉각수에 포함된 이온을 필터링하는 이온 필터 등을 포함할 수 있다.The thermal management system (TMS) includes a TMS line through which coolant cooling the fuel cell stack circulates, a heater installed on the TMS line to heat the coolant, a radiator installed on the TMS line to dissipate heat of the coolant to the outside, An air conditioning unit installed on the TMS line to cool and heat the interior of the vehicle using coolant (eg, a heater for heating), an ion filter that filters ions included in the coolant that has passed through the air conditioner unit, and the like.

한편, TMS 라인에는, 연료전지 스택의 온도 등에 기초하여 TMS 라인을 따라 순환하는 냉각수가 라디에이터를 경유하거나 경유하지 않도록 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 전환하는 전환밸브가 마련된다.Meanwhile, a switching valve is provided in the TMS line to selectively switch the flow path of the cooling water so that the cooling water circulating along the TMS line passes through or does not pass through the radiator based on the temperature of the fuel cell stack or the like.

즉, 연료전지 스택의 온도가 기준 온도보다 높으면, 전환밸브는 냉각수가 라디에이터를 경유하게 함으로써 냉각된 냉각수를 연료전지 스택에 공급할 수 있다. 반면, 연료전지 스택의 온도가 기준 온도보다 낮으면, 전환밸브는 냉각수가 라디에이터를 경유하지 않고 곧바로 연료전지 스택에 공급되도록 할 수 있다.That is, when the temperature of the fuel cell stack is higher than the reference temperature, the switching valve allows the cooling water to pass through the radiator, thereby supplying the cooled cooling water to the fuel cell stack. On the other hand, when the temperature of the fuel cell stack is lower than the reference temperature, the switching valve can directly supply the cooling water to the fuel cell stack without passing through the radiator.

그런데, 기존에는 전환밸브의 이상 발생시(전환밸브의 고장 또는 오작동으로 인해 밸브유로가 차단될 시), 연료전지 스택의 냉각이 필요한 상태인데도 불구하고, 라디에이터를 경유한 냉각수를 연료전지 스택에 공급하기 어려운 문제점이 있다.However, in the past, when an error occurs in the switching valve (when the valve flow path is blocked due to a failure or malfunction of the switching valve), even though the fuel cell stack needs to be cooled, it is necessary to supply coolant to the fuel cell stack via the radiator. There are difficult problems.

이에 따라, 최근에는 전환밸브의 이상 발생시 라디에이터를 경유한 냉각수를 연료전지 스택으로 공급하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.Accordingly, in recent years, various researches have been conducted to supply coolant to the fuel cell stack via the radiator when an abnormality in the switching valve occurs, but it is still insufficient and development of this is required.

본 발명은 연료전지 스택의 과열을 억제하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 밸브 어셈블리 및 연료전지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a valve assembly and a fuel cell system capable of suppressing overheating of a fuel cell stack and improving safety and reliability.

특히, 본 발명의 실시예는 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 전환하는 밸브 어셈블리의 이상(고장) 발생 시, 연료전지 스택에 냉각수를 공급하는 페일 세이프티(fail safety) 기능을 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In particular, an embodiment of the present invention aims to perform a fail safety function of supplying coolant to a fuel cell stack in the event of an abnormality (failure) of a valve assembly that selectively switches a flow path of coolant. to be

또한, 본 발명의 실시예는 연료전지 스택의 성능 및 작동 효율 저하를 최소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, embodiments of the present invention are aimed at minimizing deterioration in performance and operating efficiency of a fuel cell stack.

또한, 본 발명의 실시예는 밸브부재의 작동 안정성을 높이고, 연료전지 스택에 냉각수를 적시에 공급하는 것을 목적으로 한다.Further, an object of an embodiment of the present invention is to increase operation stability of a valve member and to supply cooling water to a fuel cell stack in a timely manner.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited thereto, and it will be said that the solution to the problem described below or the purpose or effect that can be grasped from the embodiment is also included.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 연료전지 시스템은, 연료전지 스택을 경유하며, 냉각수가 순환되는 제1라인; 제1라인에 마련되며, 냉각수를 유동시키는 펌프; 제1라인에 마련되며, 냉각수를 냉각하는 라디에이터; 일단은 펌프의 입구와 라디에이터의 사이에서 제1라인에 연결되고, 다른 일단은 연료전지 스택의 출구와 라디에이터의 입구의 사이에서 제1라인에 연결되는 제2라인; 및 라디에이터에서 연료전지 스택으로 냉각수를 공급하는 밸브유로를 차단하는 제1위치에서 밸브유로를 개방하는 제2위치로 이동 가능하게 마련되는 밸브부재를 구비하며, 냉각수의 유동 경로를 라디에이터 또는 연료전지 스택으로 선택적으로 전환하는 밸브 어셈블리;를 포함하되, 밸브 어셈블리는, 구동력을 제공하는 구동원; 구동원에 의해 회전하는 제1동력전달부재; 제1동력전달부재와 치합(engage)되며, 밸브부재가 제1위치에서 제2위치로 이동하도록 구동력을 밸브부재로 전달하는 제2동력전달부재; 및 밸브부재가 제2위치에 배치된 상태에서 제1동력전달부재의 회전을 선택적으로 구속하는 스토퍼부;를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above objects of the present invention, a fuel cell system, via a fuel cell stack, a first line through which cooling water is circulated; A pump provided in the first line and flowing cooling water; A radiator provided in the first line and cooling the cooling water; a second line having one end connected to the first line between the inlet of the pump and the radiator and the other end connected to the first line between the outlet of the fuel cell stack and the inlet of the radiator; and a valve member provided to be movable from a first position that blocks a valve passage for supplying coolant from a radiator to a fuel cell stack to a second position that opens the valve passage, and the coolant flows through the radiator or the fuel cell stack. A valve assembly that selectively switches to; including, but the valve assembly, a driving source for providing a driving force; A first power transmission member rotated by a driving source; a second power transmission member that is engaged with the first power transmission member and transmits a driving force to the valve member so that the valve member moves from the first position to the second position; and a stopper portion selectively restricting rotation of the first power transmission member in a state in which the valve member is disposed at the second position.

이는, 연료전지 스택의 과열을 억제하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키기 위함이다.This is to suppress overheating of the fuel cell stack and improve safety and reliability.

즉, 기존에는 냉각수의 유동 경로를 전환하는 밸브 어셈블리의 이상 발생시(밸브 어셈블리의 고장 또는 오작동으로 인해 밸브부재가 밸브유로를 차단할 시), 연료전지 스택의 냉각이 필요한 상태인데도 불구하고, 라디에이터를 경유한 냉각수를 연료전지 스택에 공급하기 어려운 문제점이 있다.That is, in the past, when an abnormality occurs in the valve assembly that switches the flow path of the coolant (when the valve member blocks the valve flow path due to a failure or malfunction of the valve assembly), even though the fuel cell stack needs to be cooled, it passes through the radiator. There is a problem in that it is difficult to supply coolant to the fuel cell stack.

하지만, 본 발명의 실시예는 밸브유로가 개방된 상태(예를 들어, 제1라인이 개방되고 제2라인이 차단된 상태)가 스토퍼부에 의해 선택적으로 구속되도록 하는 것에 의하여, 연료전지 스택에 냉각수를 공급하는 페일 세이프티(fail safety) 기능을 안정적으로 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the embodiment of the present invention, the valve flow path is opened (eg, the first line is open and the second line is blocked) is selectively restrained by the stopper part, so that the fuel cell stack An advantageous effect of stably performing a fail safety function of supplying coolant may be obtained.

무엇보다도, 본 발명의 실시예는, 밸브 어셈블리의 이상(고장) 발생 시, 밸브유로가 개방된 상태를 유지하고, 라디에이터를 통과한 냉각수가 연료전지 스택에 공급되도록 하는 것에 의하여, 연료전지 스택의 과열을 억제하고, 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Above all, in an embodiment of the present invention, when an abnormality (failure) of the valve assembly occurs, the valve flow path remains open and the cooling water passing through the radiator is supplied to the fuel cell stack, thereby reducing the damage of the fuel cell stack. Advantageous effects of suppressing overheating and improving stability and reliability can be obtained.

제1동력전달부재 및 제2동력전달부재로서 구동원의 구동력을 밸브부재로 전달할 수 있는 다양한 동력전달부재가 사용될 수 있다.As the first power transmission member and the second power transmission member, various power transmission members capable of transmitting the driving force of the driving source to the valve member may be used.

바람직하게, 제1동력전달부재로서는 제1축선을 기준으로 회전하는 웜(worm)이 사용될 수 있고, 제2동력전달부재로서는 제1축선에 직교하는 제2축선을 기준으로 회전하는 웜휠(worm wheel)이 사용될 수 있다.Preferably, a worm rotating about a first axis may be used as the first power transmission member, and a worm wheel rotating about a second axis orthogonal to the first axis may be used as the second power transmission member. ) can be used.

이와 같이, 제1동력전달부재 및 제2동력전달부재로서, 웜 및 웜휠을 사용하는 것에 의하여, 구동부를 수평 방향(제1축선 방향)으로 배치하는 것이 가능하므로, 밸브 어셈블리의 전체적인 사이즈를 소형화하는 것이 가능하며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by using the worm and the worm wheel as the first power transmission member and the second power transmission member, it is possible to arrange the drive unit in the horizontal direction (first axis direction), thereby miniaturizing the overall size of the valve assembly It is possible, and advantageous effects of improving space utilization and design freedom can be obtained.

스토퍼부는 밸브부재가 제2위치에 배치된 상태(밸브유로의 개방 상태)를 기구적으로 구속할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.The stopper part may be provided in various structures capable of mechanically restraining the state in which the valve member is disposed in the second position (open state of the valve passage).

일 예로, 스토퍼부는, 제1동력전달부재와 일체로 회전 가능하게 마련되는 제1스토퍼부재, 제1스토퍼부재의 회전을 허용하는 회전허용위치에서 제1스토퍼부재의 회전을 구속하는 회전구속위치로 이동 가능하게 마련되는 제2스토퍼부재, 및 제2스토퍼부재가 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동하도록 구동력을 제공하는 스토퍼 구동부를 포함할 수 있다.For example, the stopper unit includes a first stopper member provided rotatably integrally with the first power transmission member, and a rotation limiting position for restricting rotation of the first stopper member from a rotation allowing position allowing rotation of the first stopper member. It may include a second stopper member provided to be movable, and a stopper driving unit that provides a driving force to move the second stopper member from a rotation allowing position to a rotation limiting position.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1스토퍼부재에는 제1동력전달부재가 세레이션 결합되는 세레이션홀(serration hole)이 마련될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a serration hole to which the first power transmission member is serrated may be provided in the first stopper member.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1동력전달부재에는 걸림턱이 형성될 수 있고, 제1스토퍼부재가 제1동력전달부재에 결합된 상태에서 제1스토퍼부재의 일면은 걸림턱에 지지될 수 있다. 이와 같이, 제1동력전달부재에 걸림턱을 마련하고, 제1스토퍼부재의 일면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 제1동력전달부재의 길이 방향을 따른 제1스토퍼부재의 이동을 억제하고, 제1스토퍼부재의 배치 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a locking jaw may be formed on the first power transmission member, and one surface of the first stopper member may be supported by the locking jaw in a state in which the first stopper member is coupled to the first power transmission member. can In this way, by providing a locking step on the first power transmission member and supporting one surface of the first stopper member, the movement of the first stopper member along the longitudinal direction of the first power transmission member is suppressed, and the first An advantageous effect of stably maintaining the disposition of the stopper member can be obtained.

제2스토퍼부재는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동하도록 구성될 수 있다.The second stopper member may be configured to move from the rotation-allowing position to the rotation-restraining position in various ways according to required conditions and design specifications.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2스토퍼부재는 회전허용위치에서 회전구속위치(또는 회전구속위치에서 회전허용위치)로 직선 이동하도록 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the second stopper member may be configured to move linearly from the rotation-allowing position to the rotation-limiting position (or from the rotation-limiting position to the rotation-allowing position).

일 예로, 제1스토퍼부재에는 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 스토퍼홀이 형성될 수 있고, 제2스토퍼부재는 회전구속위치에서 스토퍼홀의 내부에 수용되고, 회전허용위치에서 스토퍼홀의 외부로 인출될 수 있다.For example, a plurality of stopper holes may be formed in the first stopper member to be spaced apart in a circumferential direction, and the second stopper member is accommodated in the stopper hole at a rotation limiting position and drawn out of the stopper hole at a rotation allowing position. can

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 밸브 어셈블리는, 구동원, 제1동력전달부재, 제2동력전달부재, 및 스토퍼부를 내부에 수용하는 하우징을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the valve assembly may include a housing accommodating the drive source, the first power transmission member, the second power transmission member, and the stopper therein.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 밸브유로를 차단하는 제1위치에서 밸브유로를 개방하는 제2위치로 이동 가능하게 마련되는 밸브부재를 포함하는 밸브 어셈블리는, 구동력을 제공하는 구동원; 구동원에 의해 회전하는 제1동력전달부재; 제1동력전달부재와 치합(engage)되며, 밸브부재가 제1위치에서 제2위치로 이동하도록 구동력을 밸브부재로 전달하는 제2동력전달부재; 및 밸브부재가 제2위치에 배치된 상태에서 제1동력전달부재의 회전을 선택적으로 구속하는 스토퍼부;를 포함한다.According to another preferred field of the present invention, a valve assembly including a valve member provided to be movable from a first position for blocking a valve passage to a second position for opening the valve passage, the driving source for providing a driving force; A first power transmission member rotated by a driving source; a second power transmission member that is engaged with the first power transmission member and transmits a driving force to the valve member so that the valve member moves from the first position to the second position; and a stopper portion selectively restricting rotation of the first power transmission member in a state in which the valve member is disposed at the second position.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 스토퍼부는, 제1동력전달부재와 일체로 회전 가능하게 마련되는 제1스토퍼부재; 제1스토퍼부재의 회전을 허용하는 회전허용위치에서 제1스토퍼부재의 회전을 구속하는 회전구속위치로 이동 가능하게 마련되는 제2스토퍼부재; 및 제2스토퍼부재가 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동하도록 구동력을 제공하는 스토퍼 구동부;를 포함할 수 있다.According to another preferred aspect of the present invention, the stopper portion includes a first stopper member provided rotatably integrally with the first power transmission member; a second stopper member provided to be movable from a rotation-allowing position allowing rotation of the first stopper member to a rotation-limiting position restricting rotation of the first stopper member; and a stopper driving unit providing a driving force so that the second stopper member moves from the rotation-allowing position to the rotation-limiting position.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 제1스토퍼부재에는 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 스토퍼홀이 형성될 수 있고, 제2스토퍼부재는, 회전구속위치에서 스토퍼홀의 내부에 수용되고, 회전허용위치에서 스토퍼홀의 외부로 인출될 수 있다.According to another preferred field of the present invention, a plurality of stopper holes may be formed in the first stopper member to be spaced apart in the circumferential direction, and the second stopper member is accommodated in the stopper hole at the rotation limiting position, and the rotation allowing position can be drawn out of the stopper hole.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 밸브 어셈블리는, 제1스토퍼부재에 마련되며, 제1동력전달부재가 세레이션 결합되는 세레이션홀(serration hole)을 포함할 수 있다.According to another preferred aspect of the present invention, the valve assembly is provided in the first stopper member and may include a serration hole to which the first power transmission member is coupled with the serration.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 밸브 어셈블리는, 제1동력전달부재에 마련되며, 제1스토퍼부재의 일면을 지지하는 걸림턱을 포함할 수 있다.According to another preferred aspect of the present invention, the valve assembly is provided on the first power transmission member and may include a locking jaw supporting one surface of the first stopper member.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 제1동력전달부재는 제1축선을 기준으로 회전하는 웜(worm)이고, 제2동력전달부재는 제1축선에 직교하는 제2축선을 기준으로 회전하는 웜휠(worm wheel)일 수 있다.According to another preferred field of the present invention, the first power transmission member is a worm rotating based on the first axis, and the second power transmission member is a worm wheel rotating based on a second axis perpendicular to the first axis (worm wheel).

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 밸브 어셈블리는, 구동원, 제1동력전달부재, 제2동력전달부재, 및 스토퍼부를 내부에 수용하는 하우징을 포함할 수 있다.According to another preferred aspect of the present invention, the valve assembly may include a housing accommodating the drive source, the first power transmission member, the second power transmission member, and the stopper therein.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 스토퍼부는 구동원에 이상이 발생한 경우, 제1동력전달부재의 회전을 구속할 수 있다.According to another preferred aspect of the present invention, the stopper unit may restrict rotation of the first power transmission member when an abnormality occurs in the driving source.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 연료전지 스택의 과열을 억제하고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, advantageous effects of suppressing overheating of the fuel cell stack and improving safety and reliability can be obtained.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 전환하는 밸브 어셈블리의 이상(고장) 발생 시, 연료전지 스택에 냉각수를 공급하는 페일 세이프티(fail safety) 기능을 안정적으로 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, in the event of an abnormality (failure) of the valve assembly that selectively switches the flow path of the coolant, an advantageous effect of stably performing the fail safety function of supplying coolant to the fuel cell stack can be obtained.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 연료전지 스택의 성능 및 작동 효율 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an advantageous effect of minimizing deterioration in performance and operating efficiency of a fuel cell stack can be obtained.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 밸브부재의 작동 안정성을 높이고, 연료전지 스택에 냉각수를 적시에 공급하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the exemplary embodiment of the present invention, it is possible to obtain advantageous effects of increasing operational stability of the valve member and timely supplying cooling water to the fuel cell stack.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 제2라인의 개방시 냉각수의 유동 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 제2라인의 차단시 냉각수의 유동 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 밸브유로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 밸브 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 제1동력전달기어 및 제2동력전달기어를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 걸림턱을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템으로서, 스토퍼부의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram for explaining a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
2 is a fuel cell system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the flow of cooling water when a second line is opened.
3 is a fuel cell system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the flow of cooling water when the second line is shut off.
4 is a fuel cell system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a valve passage.
5 and 6 are views for explaining a valve assembly in a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
7 is a fuel cell system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a first power transmission gear and a second power transmission gear.
8 is a fuel cell system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a locking step.
9 and 10 are views for explaining the operation structure of the stopper unit in a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments and can be implemented in various different forms, and if it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively selected. can be used by combining and substituting.

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, unless explicitly specifically defined and described, can be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It can be interpreted as meaning, and commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted in consideration of contextual meanings of related technologies.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Also, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", A, B, and C are combined. may include one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and the term is not limited to the nature, sequence, or order of the corresponding component.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected to, coupled to, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between the other components.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on the "top (above) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is not only the case where two components are in direct contact with each other, but also one A case in which another component above is formed or disposed between the two components is also included. In addition, when expressed as "upper (above) or lower (down)", it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one component.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 연료전지 시스템(1)은, 연료전지 스택을 경유하며, 냉각수가 순환되는 제1라인(110); 제1라인(110)에 마련되며, 냉각수를 유동시키는 펌프; 제1라인(110)에 마련되며, 냉각수를 냉각하는 라디에이터; 일단은 펌프의 입구와 라디에이터의 사이에서 제1라인(110)에 연결되고, 다른 일단은 연료전지 스택의 출구와 라디에이터의 입구의 사이에서 제1라인(110)에 연결되는 제2라인(140); 및 라디에이터에서 연료전지 스택으로 냉각수를 공급하는 밸브유로(142)를 차단하는 제1위치에서 밸브유로(142)를 개방하는 제2위치로 이동 가능하게 마련되는 밸브부재(202)를 구비하며, 냉각수의 유동 경로를 라디에이터 또는 연료전지 스택으로 선택적으로 전환하는 밸브 어셈블리(200);를 포함하되, 밸브 어셈블리(200)는, 구동력을 제공하는 구동원(220); 구동원(220)에 의해 회전하는 제1동력전달부재(230); 제1동력전달부재(230)와 치합(engage)되며, 밸브부재(202)가 제1위치에서 제2위치로 이동하도록 구동력을 밸브부재(202)로 전달하는 제2동력전달부재(240); 및 밸브부재(202)가 제1위치에 배치된 상태에서 제1동력전달부재(230)의 회전을 선택적으로 구속하는 스토퍼부(250);를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 10 , a fuel cell system 1 according to the present invention includes a first line 110 through which coolant is circulated via a fuel cell stack; A pump provided in the first line 110 and flowing cooling water; A radiator provided in the first line 110 and cooling the cooling water; One end connected to the first line 110 between the inlet of the pump and the radiator, and the other end connected to the first line 110 between the outlet of the fuel cell stack and the inlet of the radiator 140 ; and a valve member 202 provided to be movable from a first position blocking the valve passage 142 supplying cooling water from the radiator to the fuel cell stack to a second position opening the valve passage 142, A valve assembly 200 that selectively switches the flow path of the radiator or fuel cell stack; including, but the valve assembly 200, the drive source 220 for providing a driving force; A first power transmission member 230 rotated by the driving source 220; A second power transmission member 240 that is engaged with the first power transmission member 230 and transmits a driving force to the valve member 202 so that the valve member 202 moves from the first position to the second position; and a stopper portion 250 selectively restricting rotation of the first power transmission member 230 when the valve member 202 is disposed at the first position.

본 발명에 따른 연료전지 시스템(1)은, 물(냉각수)이 열교환을 수행하면서 유동할 수 있는 TMS 라인(100)을 구성하며, 물은 TMS 라인(100) 상에서 냉매(cooling medium) 또는 열매(heat medium)로서 사용될 수 있다.The fuel cell system 1 according to the present invention constitutes a TMS line 100 in which water (cooling water) can flow while performing heat exchange, and the water is a cooling medium or heat (cooling medium) on the TMS line 100 heat medium).

아울러, 순환 경로 상에서 구현되는 연료전지 스택(10)의 냉각 성능에 주목하여, TMS 라인(100)을 따라 유동하는 물을 편의상 냉각수라 지칭하기로 한다.In addition, with attention to the cooling performance of the fuel cell stack 10 implemented on the circulation path, water flowing along the TMS line 100 will be referred to as cooling water for convenience.

제1라인(110)은 연료전지 스택(10)을 경유하도록 구성되며, 냉각수는 제1라인(110)을 따라서 순환한다.The first line 110 is configured to pass through the fuel cell stack 10 , and cooling water circulates along the first line 110 .

제1라인(110)은 차량의 상태에 따라 냉각수를 냉각하는 냉각 루프 또는 가열(승온)하는 승온 루프를 형성하도록 구성된다. 일 예로, 제1라인(110)은 초기 시동 상태에서는 냉간 시동 능력을 확보하기 위한 가열 루프를 형성하고, 주행 중에는 연료전지 스택(10)에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 냉각 루프를 형성하도록 구성될 수 있다.The first line 110 is configured to form a cooling loop for cooling the coolant or a temperature-raising loop for heating (temperature raising) according to the state of the vehicle. For example, the first line 110 forms a heating loop to secure cold start capability in an initial startup state, and forms a cooling loop to dissipate heat generated in the fuel cell stack 10 to the outside during driving. can be configured to

참고로, 연료전지 스택(10)은 연료(예를 들어, 수소)와 산화제(예를 들어, 공기)의 산화환원반응을 통해 전기를 생산할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.For reference, the fuel cell stack 10 may be formed in various structures capable of generating electricity through an oxidation-reduction reaction between a fuel (eg, hydrogen) and an oxidizing agent (eg, air).

일 예로, 연료전지 스택(10)은, 수소 이온이 이동하는 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층이 부착된 막전극접합체(MEA:Membrane Electrode Assembly)(미도시), 반응기체들을 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행하는 기체확산층(GDL:Gas Diffusion Layer)(미도시), 반응기체들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓 및 체결기구(미도시), 그리고 반응기체들 및 냉각수를 이동시키는 분리판(bipolar plate)(미도시)을 포함한다.For example, the fuel cell stack 10 includes a Membrane Electrode Assembly (MEA) (not shown) in which catalyst electrode layers in which electrochemical reactions occur are attached to both sides of an electrolyte membrane through which hydrogen ions move, and a reactive gas. A gas diffusion layer (GDL: Gas Diffusion Layer) (not shown) that evenly distributes the gas and transmits the generated electrical energy, and a gasket and fastening mechanism (not shown) to maintain the airtightness and appropriate clamping pressure of the reactive gases and cooling water time), and a bipolar plate (not shown) for moving reactive gases and cooling water.

보다 구체적으로, 연료전지 스택(10)에서 연료인 수소와 산화제인 공기(산소)가 분리판의 유로를 통해 막전극접합체의 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 각각 공급되는데, 수소는 애노드로 공급되고, 공기는 캐소드로 공급된다.More specifically, in the fuel cell stack 10, hydrogen as a fuel and air (oxygen) as an oxidant are supplied to the anode and cathode of the membrane electrode assembly through the flow path of the separator, respectively, and hydrogen is supplied to the anode. and air is supplied to the cathode.

애노드로 공급된 수소는 전해질막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소 이온(proton)과 전자(electron)로 분해되며, 이 중 수소 이온만이 선택적으로 양이온교환막인 전해질막을 통과하여 캐소드로 전달되고, 동시에 전자는 도체인 기체확산층과 분리판을 통해 캐소드로 전달된다.Hydrogen supplied to the anode is decomposed into protons and electrons by the catalysts of the electrode layers formed on both sides of the electrolyte membrane, and only hydrogen ions are selectively transferred to the cathode through the electrolyte membrane, which is a cation exchange membrane, At the same time, electrons are transferred to the cathode through the conductive gas diffusion layer and the separator.

캐소드에서는 전해질막을 통해 공급된 수소 이온과 분리판을 통해 전달된 전자가 공기공급장치에 의해 캐소드로 공급된 공기 중 산소와 만나서 물을 생성하는 반응을 일으킨다. 이때 일어나는 수소 이온의 이동에 기인하여 외부 도선을 통한 전자의 흐름이 발생하며, 이러한 전자의 흐름으로 전류가 생성된다.In the cathode, hydrogen ions supplied through the electrolyte membrane and electrons transferred through the separator meet oxygen in the air supplied to the cathode by the air supply device to cause a reaction to generate water. At this time, due to the movement of hydrogen ions, a flow of electrons occurs through the external conductor, and current is generated by the flow of these electrons.

펌프(30)는 제1라인(110) 상에 마련되며, 냉각수를 강제적으로 유동시키도록 구성된다.The pump 30 is provided on the first line 110 and is configured to forcibly flow the cooling water.

펌프(30)로서는 냉각수를 펌핑할 수 있는 통상의 펌핑 수단이 사용될 수 있으며, 펌프(30)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.As the pump 30, a conventional pumping means capable of pumping cooling water may be used, and the present invention is not limited or limited by the type and characteristics of the pump 30.

라디에이터(60)는 냉각수를 냉각시키기 위해 제1라인(110)에 마련된다.The radiator 60 is provided in the first line 110 to cool the cooling water.

보다 구체적으로, 라디에이터(60)는 연료전지 스택(10)의 출구와 펌프(30)의 입구의 사이에 배치되도록 제1라인(110)에 마련된다.More specifically, the radiator 60 is provided on the first line 110 to be disposed between the outlet of the fuel cell stack 10 and the inlet of the pump 30 .

라디에이터(60)는 냉각수를 냉각시킬 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 라디에이터(60)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The radiator 60 may be formed in various structures capable of cooling the cooling water, and the present invention is not limited or limited by the type and structure of the radiator 60 .

아울러, 라디에이터(60)에는 냉각수가 저장되는 리저버(62)가 연결될 수 있다.In addition, a reservoir 62 in which cooling water is stored may be connected to the radiator 60 .

제2라인(140)의 일단은 펌프(30)의 입구와 라디에이터(60)의 사이에서 제1라인(110)에 연결되고, 제2라인(140)의 다른 일단은 연료전지 스택(10)의 출구와 라디에이터(60)의 입구의 사이에서 제1라인(110)에 연결된다.One end of the second line 140 is connected to the first line 110 between the inlet of the pump 30 and the radiator 60, and the other end of the second line 140 is connected to the fuel cell stack 10. It is connected to the first line 110 between the outlet and the inlet of the radiator 60.

밸브 어셈블리(200)는 냉각수의 유동 경로를 라디에이터(60) 또는 연료전지 스택(10)으로 선택적으로 전환하기 위해 제1라인(110)에 마련된다.The valve assembly 200 is provided in the first line 110 to selectively switch the flow path of the cooling water to the radiator 60 or the fuel cell stack 10 .

보다 구체적으로, 밸브 어셈블리(200)는 펌프(30)의 입구와 라디에이터(60)의 사이에 위치하도록 제1라인(110)에 제공되며, 제2라인(140)의 일단 및 제4라인(130)의 출구단(다른 일단)은 밸브 어셈블리(200)에 연결될 수 있다.More specifically, the valve assembly 200 is provided on the first line 110 to be located between the inlet of the pump 30 and the radiator 60, one end of the second line 140 and the fourth line 130 The outlet end (the other end) of ) may be connected to the valve assembly 200.

밸브 어셈블리(200)로서는 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 라디에이터(60) 또는 연료전지 스택(10)으로 전환할 수 있는 다양한 밸브 수단이 사용될 수 있다.As the valve assembly 200 , various valve means capable of selectively switching the flow path of the coolant to the radiator 60 or the fuel cell stack 10 may be used.

일 예로, 밸브 어셈블리(200)는 통상의 사방 밸브(four way valve)(40)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 밸브 어셈블리(200)는 제2라인(140)과 연결되는 제1포트(41), 라디에이터(60)를 통과한 냉각수가 유입되도록 제1라인(110)과 연결되는 제2포트(42), 제4라인(130)의 다른 일단이 연결되는 제3포트(43), 및 밸브 어셈블리(200)를 통과하는 냉각수가 펌프(30)로 유입되도록 제1라인(110)과 연결되는 제4포트(44)를 포함할 수 있다.For example, the valve assembly 200 may include a conventional four way valve 40 . For example, the valve assembly 200 includes a first port 41 connected to the second line 140 and a second port connected to the first line 110 so that coolant passing through the radiator 60 flows in ( 42), a third port 43 to which the other end of the fourth line 130 is connected, and a third port connected to the first line 110 so that cooling water passing through the valve assembly 200 flows into the pump 30. It may include 4 ports (44).

밸브 어셈블리(200)의 제1포트(41) 및 제2포트(42)를 개폐하는 것에 의하여, 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 라디에이터(60) 또는 연료전지 스택(10)으로 전환할 수 있다. 즉, 도 2 와 같이, 제1포트(41)가 개방되고 제2포트(42)가 차단되면, 냉각수는 라디에이터(60)를 거치지 않고 연료전지 스택(10)으로 유입될 수 있다. 이와 반대로, 도 3과 같이, 제2포트(42)가 개방되고 제1포트(41)가 차단되면, 냉각수는 라디에이터(60)를 거친 후 연료전지 스택(10)으로 유입될 수 있다.By opening and closing the first port 41 and the second port 42 of the valve assembly 200 , a flow path of cooling water may be selectively switched to the radiator 60 or the fuel cell stack 10 . That is, as shown in FIG. 2 , when the first port 41 is opened and the second port 42 is blocked, cooling water may flow into the fuel cell stack 10 without passing through the radiator 60 . Conversely, as shown in FIG. 3 , when the second port 42 is opened and the first port 41 is blocked, the cooling water may flow into the fuel cell stack 10 after passing through the radiator 60 .

밸브 어셈블리(200)는 라디에이터에서 연료전지 스택으로 냉각수를 공급하는 밸브유로(142)를 개폐하는 밸브부재(202)를 포함하며, 밸브부재(202)가 밸브유로(142)를 개폐하는 것에 의하여, 제1포트(41) 및 제2포트(42)가 개방 또는 차단될 수 있다.The valve assembly 200 includes a valve member 202 that opens and closes a valve passage 142 for supplying cooling water from a radiator to a fuel cell stack, and by the valve member 202 opening and closing the valve passage 142, The first port 41 and the second port 42 may be opened or blocked.

일 예로, 밸브부재(202)는 밸브유로(142)를 차단하는 제1위치에서 밸브유로(142)를 개방하는 제2위치로 이동 가능하게 마련될 수 있다.For example, the valve member 202 may be provided to be movable from a first position in which the valve passage 142 is blocked to a second position in which the valve passage 142 is opened.

여기서, 밸브부재(202)가 제1위치에 위치한다 함은, 밸브부재(202)가 밸브유로(142)를 차단하도록 위치하고, 밸브부재(202)가 제2위치에 위치한다 함은, 밸브부재(202)가 밸브유로(142)를 개방하도록 위치하는 것으로 정의된다.Here, the valve member 202 is positioned in the first position means that the valve member 202 is positioned to block the valve flow path 142 and the valve member 202 is positioned in the second position. 202 is defined as being positioned to open the valve passage 142.

밸브부재(202)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 제1위치에서 제2위치로 이동하도록 구성될 수 있다.The valve member 202 may be configured to move from the first position to the second position in various ways according to required conditions and design specifications.

일 예로, 밸브부재(202)는 제1위치에서 제2위치(또는 제2위치에서 제1위치)로 회전 이동하도록 구성될 수 있다.For example, the valve member 202 may be configured to rotate from the first position to the second position (or from the second position to the first position).

본 발명의 다른 실시예에 따르면 밸브부재가 제1위치에서 제2위치로 직선 이동하거나 곡선 이동 경로를 따라 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure the valve member to move linearly or along a curved movement path from the first position to the second position.

또한, 밸브 어셈블리(200)는, 구동력을 제공하는 구동원(220), 구동원(220)에 의해 회전하는 제1동력전달부재(230), 제1동력전달부재(230)와 치합(engage)되며 밸브부재(202)가 제1위치에서 제2위치로 이동하도록 구동력을 밸브부재(202)로 전달하는 제2동력전달부재(240), 및 밸브부재(202)가 제2위치에 배치된 상태에서 제1동력전달부재(230)의 회전을 선택적으로 구속하는 스토퍼부(250)를 포함한다.In addition, the valve assembly 200 is engaged with the driving source 220 for providing driving force, the first power transmission member 230 rotated by the driving source 220, and the first power transmission member 230, and the valve The second power transmission member 240 transmits a driving force to the valve member 202 so that the member 202 moves from the first position to the second position, and the valve member 202 is disposed in the second position. 1 includes a stopper portion 250 that selectively restricts rotation of the power transmission member 230.

구동원(220)으로서는 구동력(회전력)을 제공할 수 있는 통상의 모터가 사용될 수 있으며, 구동원(220)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.As the driving source 220, a conventional motor capable of providing driving force (rotational force) may be used, and the present invention is not limited or limited by the type and structure of the driving source 220.

제1동력전달부재(230)는 구동원(220)에 의해 회전하도록 마련되고, 제2동력전달부재(240)는 제1동력전달부재(230)에 치합(engage)되어 제1동력전달부재(230)에 의해 연동(회전)하며 밸브부재(202)로 구동력을 전달하도록 마련된다.The first power transmission member 230 is provided to be rotated by the driving source 220, and the second power transmission member 240 is engaged with the first power transmission member 230 so that the first power transmission member 230 ) is interlocked (rotated) and provided to transmit a driving force to the valve member 202.

제1동력전달부재(230) 및 제2동력전달부재(240)로서 구동원(220)의 구동력을 밸브부재(202)로 전달할 수 있는 다양한 동력전달부재가 사용될 수 있으며, 제1동력전달부재(230) 및 제2동력전달부재(240)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Various power transmission members capable of transmitting the driving force of the driving source 220 to the valve member 202 may be used as the first power transmission member 230 and the second power transmission member 240, and the first power transmission member 230 ) and the type and structure of the second power transmission member 240, the present invention is not limited or limited.

바람직하게, 제1동력전달부재(230)로서는 제1축선(SL1)을 기준으로 회전하는 웜(worm)이 사용될 수 있고, 제2동력전달부재(240)로서는 제1축선(SL1)에 직교하는 제2축선(SL2)을 기준으로 회전하는 웜휠(worm wheel)이 사용될 수 있다.Preferably, a worm rotating with respect to the first axis SL1 may be used as the first power transmission member 230, and a second power transmission member 240 orthogonal to the first axis SL1 A worm wheel rotating about the second axis SL2 may be used.

이는, 밸브 어셈블리(200)의 전체적인 사이즈를 소형화하고, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키기 위함이다.This is to reduce the overall size of the valve assembly 200 and improve space utilization and design freedom.

즉, 제1동력전달부재 및 제2동력전달부재로서 평기어를 사용 가능하지만, 평기어를 사용하게 되면, 구동부를 수직 방향(제2축선 방향)으로 배치시켜야 함에 따라, 불가피하게 밸브 어셈블리의 전체적인 사이즈가 증가하고, 공간활용성 및 설계자유도가 저하되는 문제점이 있다.That is, although spur gears can be used as the first power transmission member and the second power transmission member, when the spur gear is used, as the driving unit must be disposed in the vertical direction (second axis direction), the valve assembly is inevitably damaged as a whole. There is a problem in that the size increases and space utilization and design freedom are lowered.

하지만, 본 발명의 실시예는 제1동력전달부재(230) 및 제2동력전달부재(240)로서, 웜 및 웜휠을 사용하는 것에 의하여, 구동부를 수평 방향(제1축선 방향)으로 배치하는 것이 가능하므로, 밸브 어셈블리(200)의 전체적인 사이즈를 소형화하는 것이 가능하며, 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the embodiment of the present invention, as the first power transmission member 230 and the second power transmission member 240, by using a worm and a worm wheel, disposing the driving unit in the horizontal direction (first axis direction) Since this is possible, it is possible to reduce the overall size of the valve assembly 200, and advantageous effects of improving space utilization and design freedom can be obtained.

참고로, 제2동력전달부재(240)에는 동력전달기어(도 4의 204 참조)가 치합될 수 있고, 제2동력전달부재(240)의 회전력은 동력전달기어(204)를 매개로 밸브부재(202)에 전달될 수 있다.For reference, a power transmission gear (see 204 in FIG. 4 ) may be engaged with the second power transmission member 240 , and the rotational force of the second power transmission member 240 is transmitted through the power transmission gear 204 to the valve member. (202).

스토퍼부(250)는 밸브부재(202)가 밸브유로(142)를 개방하는 제2위치에 배치된 상태에서 제1동력전달부재(230)의 회전을 선택적으로 구속하기 위해 마련된다.The stopper unit 250 is provided to selectively restrict rotation of the first power transmission member 230 in a state where the valve member 202 is disposed at the second position opening the valve passage 142 .

여기서, 밸브부재(202)가 제2위치에 배치된 상태에서 제1동력전달부재(230)의 회전을 구속한다 함은, 라디에이터에서 연료전지 스택으로 냉각수가 공급되는 상태를 연속적으로 유지하는 것으로 이해될 수 있다.Here, restraining the rotation of the first power transmission member 230 in a state in which the valve member 202 is disposed in the second position is understood to continuously maintain a state in which coolant is supplied from the radiator to the fuel cell stack. It can be.

특히, 스토퍼부(250)는 구동원(220)에 이상이 발생한 경우, 제1동력전달부재(230)의 회전을 구속하도록 마련된다.In particular, the stopper unit 250 is provided to restrict rotation of the first power transmission member 230 when an abnormality occurs in the driving source 220 .

참고로, 구동원(220)의 구동축(222)에는 홀센서(미도시)가 마련될 수 있으며, 홀센서에서 감지되는 신호에 기초하여 밸브부재(202)의 개도(valve opening angle)를 조절(개방된 정도를 조절)하거나 구동원(220)의 이상 유무를 판별할 수 있다.For reference, a Hall sensor (not shown) may be provided on the driving shaft 222 of the driving source 220, and the valve opening angle of the valve member 202 is adjusted (opening) based on a signal detected by the Hall sensor. control) or determine whether or not there is an abnormality in the driving source 220.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 스토퍼부(250)를 마련하는 것에 의하여, 밸브 어셈블리(200)의 이상(고장) 발생 시, 라디에이터(60)를 통과한 냉각수가 연료전지 스택(10)으로 공급되도록 할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by providing the stopper part 250, when an abnormality (failure) of the valve assembly 200 occurs, the cooling water passing through the radiator 60 is returned to the fuel cell stack 10. can be supplied.

즉, 기존에는 냉각수의 유동 경로를 전환하는 밸브 어셈블리(200)의 이상 발생시 밸브유로(142)가 차단됨에 따라, 연료전지 스택의 냉각이 필요한 상태인데도 불구하고, 라디에이터를 경유한 냉각수를 연료전지 스택에 공급하기 어려운 문제점이 있다.That is, in the past, when an abnormality occurs in the valve assembly 200 that changes the flow path of the cooling water, the valve passage 142 is blocked, so that the cooling water passes through the radiator even though the fuel cell stack needs to be cooled. There is a problem that is difficult to supply.

하지만, 본 발명의 실시예는 밸브 어셈블리(200)의 이상(고장) 발생 시, 밸브유로(142)의 개방 상태가 스토퍼부(250)에 의해 강제적으로 유지되도록 하는 것에 의하여, 연료전지 스택(10)에 냉각수를 공급하는 페일 세이프티(fail safety) 기능을 안정적으로 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the embodiment of the present invention, when an abnormality (failure) of the valve assembly 200 occurs, the fuel cell stack 10 ), it is possible to obtain an advantageous effect of stably performing a fail safety function of supplying cooling water.

스토퍼부(250)는 밸브부재(202)가 제2위치에 배치된 상태(밸브유로(142)의 개방 상태)를 기구적으로 구속할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 스토퍼부(250)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The stopper part 250 may be provided in various structures capable of mechanically restraining the state in which the valve member 202 is disposed in the second position (the open state of the valve passage 142), and the stopper part 250 The present invention is not limited or limited by the structure of.

일 예로, 스토퍼부(250)는, 제1동력전달부재(230)와 일체로 회전 가능하게 마련되는 제1스토퍼부재(260), 제1스토퍼부재(260)의 회전을 허용하는 회전허용위치에서 제1스토퍼부재(260)의 회전을 구속하는 회전구속위치로 이동 가능하게 마련되는 제2스토퍼부재(270), 및 제2스토퍼부재(270)가 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동하도록 구동력을 제공하는 스토퍼 구동부(280)를 포함할 수 있다.For example, the stopper unit 250 is provided rotatably integrally with the first power transmission member 230, the first stopper member 260, at a rotation allowance position that allows rotation of the first stopper member 260 The second stopper member 270 provided to be movable to the rotation restriction position that restricts the rotation of the first stopper member 260, and driving force is applied so that the second stopper member 270 moves from the rotation permission position to the rotation restriction position. It may include a stopper driving unit 280 to provide.

제1스토퍼부재(260)는 대략 원판 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 제1동력전달부재(230)에 일체로 결합된다.The first stopper member 260 may be formed to have a substantially disc shape and is integrally coupled to the first power transmission member 230 .

제1스토퍼부재(260)와 제1동력전달부재(230)의 결합 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The coupling structure of the first stopper member 260 and the first power transmission member 230 may be variously changed according to required conditions and design specifications.

일 예로, 제1스토퍼부재(260)의 중앙부에는 제1동력전달부재(230)가 세레이션 결합되는 세레이션홀(serration hole)(264)이 마련될 수 있다.For example, a serration hole 264 to which the first power transmission member 230 is coupled with the serration may be provided at the central portion of the first stopper member 260 .

참고로, 제1동력전달부재(230)의 단부 외주면에는 세레이션홀(264)에 치합되는 세레이션(미도시)이 형성될 수 있으며, 제1동력전달부재(230)의 세레이션이 제1스토퍼부재(260)의 세레이션홀(264)에 결합됨에 따라, 제1동력전달부재(230)와 제1스토퍼부재(260)는 일체로 회전 가능하게 연결될 수 있다.For reference, a serration (not shown) engaged with the serration hole 264 may be formed on an outer circumferential surface of an end of the first power transmission member 230, and the serration of the first power transmission member 230 may be formed in the first power transmission member 230. As they are coupled to the serration hole 264 of the stopper member 260, the first power transmission member 230 and the first stopper member 260 may be integrally and rotatably connected.

바람직하게, 제1동력전달부재(230)의 외주면에는 세레이션홀(264)보다 확장된 사이즈(예를 들어, 직경)을 갖는 걸림턱(232)이 형성될 수 있고, 제1스토퍼부재(260)가 제1동력전달부재(230)에 결합된 상태에서 제1스토퍼부재(260)의 일면은 걸림턱(232)에 지지될 수 있다.Preferably, a locking jaw 232 having a larger size (eg, diameter) than the serration hole 264 may be formed on the outer circumferential surface of the first power transmission member 230, and the first stopper member 260 In a state where ) is coupled to the first power transmission member 230, one surface of the first stopper member 260 may be supported by the locking jaw 232.

일 예로, 걸림턱(232)은 제1동력전달부재(230)의 원주 방향을 따라 연속적인 링 형태로 형성될 수 있다. 다르게는, 걸림턱(232)을 제1동력전달부재(230)의 외주면 일부에 부분적으로 돌출된 돌기 형태로 형성하는 것도 가능하다.For example, the locking jaw 232 may be formed in a continuous ring shape along the circumferential direction of the first power transmission member 230 . Alternatively, it is also possible to form the locking jaw 232 in the form of a protrusion partially protruding from a portion of the outer circumferential surface of the first power transmission member 230 .

이와 같이, 제1동력전달부재(230)에 걸림턱(232)을 마련하고, 제1스토퍼부재(260)의 일면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 제1동력전달부재(230)의 길이 방향을 따른 제1스토퍼부재(260)의 이동을 억제하고, 제1스토퍼부재(260)의 배치 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the locking jaw 232 is provided on the first power transmission member 230, and one surface of the first stopper member 260 is supported, thereby extending along the longitudinal direction of the first power transmission member 230. An advantageous effect of suppressing the movement of the first stopper member 260 and stably maintaining the disposition of the first stopper member 260 can be obtained.

제2스토퍼부재(270)는 제1스토퍼부재(260)의 회전을 허용하는 회전허용위치에서 제1스토퍼부재(260)의 회전을 구속하는 회전구속위치로 이동 가능하게 마련된다.The second stopper member 270 is provided to be movable from a rotation allowing position allowing rotation of the first stopper member 260 to a rotation limiting position restricting rotation of the first stopper member 260 .

여기서, 제2스토퍼부재(270)가 회전허용위치에 위치한다 함은, 제1스토퍼부재(260)의 회전을 허용하는 위치에 위치하고, 제2스토퍼부재(270)가 회전구속위치에 위치한다 함은, 제1스토퍼부재(260)의 회전을 구속(제한)하도록 위치하는 것으로 정의된다.Here, the fact that the second stopper member 270 is positioned at the position allowing rotation means that the first stopper member 260 is positioned at a position allowing rotation and the second stopper member 270 is positioned at the rotation limiting position. is defined as being positioned to restrict (limit) the rotation of the first stopper member 260.

제2스토퍼부재(270)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동하도록 구성될 수 있다.The second stopper member 270 may be configured to move from the rotation-allowing position to the rotation-restraining position in various ways according to required conditions and design specifications.

일 예로, 제2스토퍼부재(270)는 회전허용위치에서 회전구속위치(또는 회전구속위치에서 회전허용위치)로 직선 이동하도록 구성될 수 있다.For example, the second stopper member 270 may be configured to linearly move from the rotation-allowing position to the rotation-limiting position (or from the rotation-limiting position to the rotation-allowing position).

본 발명의 다른 실시예에 따르면 제2스토퍼부재가 회전허용위치에서 회전구속위치로 회전 이동하거나 곡선 이동 경로를 따라 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure the second stopper member to be rotated from the rotation-allowing position to the rotation-restraining position or move along a curved movement path.

제2스토퍼부재(270)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 회전구속위치에서 제1스토퍼부재(260)의 회전을 구속하도록 구성될 수 있다.The second stopper member 270 may be configured to restrict the rotation of the first stopper member 260 at the rotation restriction position in various ways according to required conditions and design specifications.

일 예로, 제1스토퍼부재(260)에는 회전 중심을 기준으로 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 스토퍼홀(262)이 형성될 수 있고, 제2스토퍼부재(270)는 회전구속위치에서 스토퍼홀(262)의 내부에 수용(삽입)(도 9 참조)되고, 회전허용위치에서 스토퍼홀(262)의 외부로 인출(도 10 참조)될 수 있다.For example, a plurality of stopper holes 262 may be formed in the first stopper member 260 to be spaced apart along the circumferential direction with respect to the center of rotation, and the second stopper member 270 may have a stopper hole ( 262) (see FIG. 9), and can be drawn out of the stopper hole 262 (see FIG. 10) at a position allowing rotation.

스토퍼홀(262)은 제2스토퍼부재(270)에 대응하는 직경을 갖도록 형성될 수 있고, 스토퍼홀(262)의 개수 및 이격 간격은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The stopper hole 262 may be formed to have a diameter corresponding to the second stopper member 270, and the number and spacing of the stopper hole 262 may be variously changed according to required conditions and design specifications.

도 9를 참조하면, 제2스토퍼부재(270)가 스토퍼홀(262)에 수용된 상태에서는 제1스토퍼부재(260)의 회전이 구속됨으로써, 제1동력전달부재(230)의 회전이 제한(구동부 작동 정지)될 수 있다.Referring to FIG. 9, in a state where the second stopper member 270 is accommodated in the stopper hole 262, rotation of the first stopper member 260 is restricted, thereby restricting rotation of the first power transmission member 230 (drive unit). may stop working).

반면, 도 10과 같이, 제2스토퍼부재(270)가 스토퍼홀(262)의 외부로 인출된 상태에서는 제1스토퍼부재(260) 및 제1동력전달부재(230)의 회전이 허용될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 10, in a state in which the second stopper member 270 is drawn out of the stopper hole 262, rotation of the first stopper member 260 and the first power transmission member 230 may be allowed. .

스토퍼 구동부(280)는 제2스토퍼부재(270)가 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동하도록 구동력을 제공하기 위해 마련된다.The stopper driving unit 280 is provided to provide a driving force so that the second stopper member 270 moves from a rotation allowing position to a rotation limiting position.

스토퍼 구동부(280)로서는 제2스토퍼부재(270)를 회전허용위치에서 회전구속위치로 이동(예를 들어, 직선 이동)시킬 수 있는 다양한 구동수단이 사용될 수 있으며, 스토퍼 구동부(280)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.As the stopper driving unit 280, various driving means capable of moving the second stopper member 270 from the rotation-allowing position to the rotation-restraining position (eg, linear movement) may be used, and the type of stopper driving unit 280 and The present invention is not limited or limited by the structure.

일 예로, 스토퍼 구동부(280)로서는 통상의 솔레노이드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 솔레노이드는 코일이 권선된 보빈(미도시), 및 코일에 전원이 인가됨에 따라 보빈의 내부에서 직선 이동하는 플런저를 포함할 수 있으며, 플런저의 직선 이동에 의해 제2스토퍼부재(270)가 회전허용위치에서 회전구속위치로 직선 이동할 수 있다.For example, a normal solenoid may be used as the stopper driver 280 . For example, the solenoid may include a bobbin (not shown) on which a coil is wound, and a plunger that linearly moves inside the bobbin as power is applied to the coil, and the second stopper member 270 is linearly moved by the linear movement of the plunger. ) can move in a straight line from the position allowing rotation to the position restricting rotation.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스토퍼 구동부로서 실린더(유입 실린더 또는 공압 실린더) 또는 리니어 모터 등을 사용하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, it is also possible to use a cylinder (inlet cylinder or pneumatic cylinder) or a linear motor as the stopper driving unit.

한편, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 제1스토퍼부재(260)에 스토퍼홀(262)을 형성하고, 회전구속위치에서 제2스토퍼부재(270)가 스토퍼홀(262)의 내부에 수용되는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1스토퍼부재의 일면에 돌출되게 스토퍼돌기를 마련하고, 회전구속위치에서 제2스토퍼부재가 스토퍼돌기의 측면에 구속(접촉)되도록 구성하는 것도 가능하다.On the other hand, in the embodiment of the present invention described above and shown, the stopper hole 262 is formed in the first stopper member 260, and the second stopper member 270 is accommodated in the stopper hole 262 at the rotation restriction position Although described as an example, according to another embodiment of the present invention, a stopper protrusion is provided to protrude from one surface of the first stopper member, and the second stopper member is constrained (contacted) to the side of the stopper protrusion at the rotation restraining position. It is also possible to configure it as such.

다르게는, 제2스토퍼부재가 제1스토퍼부재의 일면에 접촉됨에 따른 접촉력(마찰력)에 의해 제1스토퍼부재의 회전을 구속하도록 구성하는 것도 가능하다.Alternatively, it is also possible to constrain the rotation of the first stopper member by contact force (frictional force) caused by the second stopper member being in contact with one surface of the first stopper member.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 밸브 어셈블리(200)는, 구동원(220), 제1동력전달부재(230), 제2동력전달부재(240), 및 스토퍼부(250)를 내부에 수용하는 하우징(210)을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the valve assembly 200 accommodates the drive source 220, the first power transmission member 230, the second power transmission member 240, and the stopper portion 250 therein. A housing 210 may be included.

하우징(210)은, 구동원(220), 제1동력전달부재(230), 제2동력전달부재(240), 및 스토퍼부(250)를 하나의 모듈로서 모듈화하기 위해 사용될 수 있다.The housing 210 may be used to modularize the driving source 220, the first power transmission member 230, the second power transmission member 240, and the stopper part 250 as one module.

하우징(210)은, 구동원(220), 제1동력전달부재(230), 제2동력전달부재(240), 및 스토퍼부(250)를 모듈화 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 하우징(210)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The housing 210 may be provided in various structures capable of modularizing the driving source 220, the first power transmission member 230, the second power transmission member 240, and the stopper part 250, and the housing 210 The present invention is not limited or limited by the structure and form of.

일 예로, 하우징(210)은, 각 부품(구동원, 제1동력전달부재, 제2동력전달부재, 및 스토퍼부)를 수용하는 수용공간을 정의하는 제1하우징부재(212), 수용공간의 개구부를 덮도록 마련되는 제2하우징부재(214)를 포함할 수 있다.For example, the housing 210 includes a first housing member 212 defining an accommodating space for accommodating each component (a driving source, a first power transmission member, a second power transmission member, and a stopper part), an opening in the accommodation space It may include a second housing member 214 provided to cover.

전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 하우징(210)이 제1하우징부재(212) 및 제2하우징부재(214)를 포함하는 예를 들어 설명하고 있지만. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 3개 이상의 하우징부재를 이용하여 하우징을 구성하거나, 단 하나의 하우징부재로 하우징을 구성하는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention described above and shown, the housing 210 has been described as an example including the first housing member 212 and the second housing member 214. According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure the housing using three or more housing members, or to configure the housing with only one housing member.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 연료전지 시스템(1)은, 일단은 펌프(30)의 출구와 연료전지 스택(10)의 사이에 위치하는 제1지점에서 제1라인(110)에 연결되고 다른 일단은 펌프(30)의 입구와 연료전지 스택(10)의 사이에 위치하는 제2지점에서 제1라인(110)에 연결되는 제3라인(120), 및 제3라인(120)에 마련되며 제3라인(120)을 따라 유동하는 냉각수를 가열하는 히터(50)를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the fuel cell system 1, one end is connected to the first line 110 at a first point located between the outlet of the pump 30 and the fuel cell stack 10, The other end is provided at a third line 120 connected to the first line 110 at a second point located between the inlet of the pump 30 and the fuel cell stack 10, and the third line 120. And may include a heater 50 for heating the cooling water flowing along the third line (120).

제3라인(120)은 제1라인(110)과 상호 협조적으로 냉각수를 가열하기 위한 가열 루프(가열 순환 경로)를 형성하도록 마련된다.The third line 120 is provided to form a heating loop (heating circulation path) for heating the cooling water cooperatively with the first line 110 .

보다 구체적으로, 제3라인(120)의 일단은 펌프(30)의 출구와 연료전지 스택(10)의 사이에 위치하는 제1지점에서 제1라인(110)에 연결되고, 제3라인(120)의 다른 일단은 펌프(30)의 입구와 연료전지 스택(10)의 사이에 위치하는 제2지점에서 제1라인(110)에 연결된다.More specifically, one end of the third line 120 is connected to the first line 110 at a first point located between the outlet of the pump 30 and the fuel cell stack 10, and the third line 120 The other end of ) is connected to the first line 110 at a second point located between the inlet of the pump 30 and the fuel cell stack 10.

여기서, 펌프(30)의 입구라 함은, 냉각수가 펌프(30)에 유입되는 입구로 정의된다. 또한, 펌프(30)의 출구라 함은, 펌프(30)를 통과한 냉각수가 배출되는 출구로 정의된다.Here, the inlet of the pump 30 is defined as an inlet through which cooling water flows into the pump 30 . In addition, the outlet of the pump 30 is defined as an outlet through which cooling water that has passed through the pump 30 is discharged.

그리고, 펌프(30)의 출구와 연료전지 스택(10)의 사이라 함은, 펌프(30)로부터 배출된 냉각수가 연료전지 스택(10)의 냉각수 유입구(미도시)까지 유동하는 구간으로 정의된다. 또한, 펌프(30)의 입구와 연료전지 스택(10)의 사이라 함은, 연료전지 스택(10)의 냉각수 배출구(미도시)로부터 배출된 냉각수가 펌프(30)의 입구까지 유동하는 구간으로 정의된다.Also, the interval between the outlet of the pump 30 and the fuel cell stack 10 is defined as a section in which the cooling water discharged from the pump 30 flows to the cooling water inlet (not shown) of the fuel cell stack 10. . Also, between the inlet of the pump 30 and the fuel cell stack 10 is a section in which the cooling water discharged from the cooling water outlet (not shown) of the fuel cell stack 10 flows to the inlet of the pump 30. is defined

히터(50)는 제3라인(120)에 마련되며, 제3라인(120)을 따라 유동하는 냉각수는 히터(50)를 통과하는 중에 가열된다.The heater 50 is provided in the third line 120, and the cooling water flowing along the third line 120 is heated while passing through the heater 50.

히터(50)로서는 제3라인(120)을 따라 유동하는 냉각수를 가열할 수 있는 다양한 히팅수단이 사용될 수 있으며, 히터(50)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.As the heater 50, various heating means capable of heating the cooling water flowing along the third line 120 may be used, and the present invention is not limited or limited by the type and structure of the heater 50.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 연료전지 시스템(1)은, 냉각수의 유동 경로를 히터(50) 또는 연료전지 스택(10)으로 전환하도록 제1라인(110)에 마련되는 히터 전환밸브(20)를 포함할 수 있다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the fuel cell system 1 has a heater switching valve provided in the first line 110 to switch the flow path of the coolant to the heater 50 or the fuel cell stack 10. (20) may be included.

일 예로, 히터 전환밸브(20)는 제1지점에 위치하도록 제1라인(110)에 제공되며, 제3라인(120)의 일단은 히터 전환밸브(20)에 연결될 수 있다.For example, the heater switching valve 20 is provided on the first line 110 to be located at the first point, and one end of the third line 120 may be connected to the heater switching valve 20 .

히터 전환밸브(20)로서는 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 히터(50) 또는 연료전지 스택(10)으로 전환할 수 있는 다양한 밸브 수단이 사용될 수 있다.As the heater switching valve 20 , various valve means capable of selectively switching a flow path of cooling water to the heater 50 or the fuel cell stack 10 may be used.

일 예로, 히터 전환밸브(20)로서는 통상의 삼방 밸브(three way valve)가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 히터 전환밸브(20)는, 펌프(30)에 의해 펌핑된 냉각수가 유입되도록 제1라인(110)과 연결되는 제1포트(21), 히터 전환밸브(20)를 통과하는 냉각수가 연료전지 스택(10)으로 유입되도록 제1라인(110)과 연결되는 제2포트(22), 및 제3라인(120)의 일단이 연결되는 제3포트(23)를 포함한다.For example, a conventional three way valve may be used as the heater switching valve 20 . More specifically, the heater switching valve 20 includes a first port 21 connected to the first line 110 so that the cooling water pumped by the pump 30 flows in, and the cooling water passing through the heater switching valve 20. includes a second port 22 connected to the first line 110 and a third port 23 connected to one end of the third line 120 so that is introduced into the fuel cell stack 10 .

히터 전환밸브(20)의 제2포트(22) 및 제3포트(23)를 개폐하는 것에 의하여, 냉각수의 유동 경로를 선택적으로 히터(50) 또는 연료전지 스택(10)으로 전환할 수 있다. 즉, 제2포트(22)가 개방되고 제3포트(23)가 차단되면, 히터 전환밸브(20)를 통과하는 냉각수는 연료전지 스택(10)으로 유입될 수 있다. 이와 반대로, 도 2와 같이, 제3포트(23)가 개방되고 제2포트(22)가 차단되면, 히터 전환밸브(20)를 통과하는 냉각수는 제3라인(120)을 통해 히터(50)로 유입될 수 있다.By opening and closing the second port 22 and the third port 23 of the heater switching valve 20, the flow path of the cooling water can be selectively switched to the heater 50 or the fuel cell stack 10. That is, when the second port 22 is open and the third port 23 is blocked, cooling water passing through the heater switching valve 20 may flow into the fuel cell stack 10 . Conversely, as shown in FIG. 2 , when the third port 23 is opened and the second port 22 is blocked, the cooling water passing through the heater switching valve 20 flows through the third line 120 to the heater 50. can be introduced into

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 연료전지 시스템(1)은, 일단은 제1지점과 펌프(30)의 사이에서 제1라인(110)에 연결되고 다른 일단은 밸브 어셈블리(200)에 연결되며 공조유닛(70)을 경유하는 제4라인(130), 및 제4라인(130)에 마련되며 공조유닛(70)을 통과한 냉각수에 포함된 이온을 필터링하는 이온 필터(80)를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the fuel cell system 1 has one end connected to the first line 110 between the first point and the pump 30 and the other end connected to the valve assembly 200, It may include a fourth line 130 passing through the air conditioning unit 70, and an ion filter 80 provided in the fourth line 130 and filtering ions contained in the cooling water passing through the air conditioning unit 70. there is.

제4라인(130)은, 제1라인(110)에 연결되며, 제1라인(110)과 상호 협조적으로 공조유닛(HAVC UNIT)(70)을 냉난방 하기 위한 냉난방 루프를 형성하도록 마련된다.The fourth line 130 is connected to the first line 110 and is provided to form a heating/cooling loop for cooling and heating the air conditioning unit (HAVC UNIT) 70 cooperatively with the first line 110 .

일 예로, 제4라인(130)은 공조유닛(70)의 난방용 히터(미도시)를 가열하는 루프를 형성할 수 있다.For example, the fourth line 130 may form a loop for heating a heater (not shown) of the air conditioning unit 70 .

보다 구체적으로, 제4라인(130)은, 제1지점(제3라인의 일단이 제1라인에 연결되는 지점)과 펌프(30)의 출구 사이에서 제1라인(110)에 연결되며, 냉각수 중 일부가 순환하도록 구성된다.More specifically, the fourth line 130 is connected to the first line 110 between the first point (the point where one end of the third line is connected to the first line) and the outlet of the pump 30, and coolant Some of them are configured to circulate.

여기서, 제1지점과 펌프(30)의 출구 사이라 함은, 펌프(30)를 통과한 냉각수가 제1지점을 통과하기 전까지 유동하는 구간으로 정의된다.Here, the term between the first point and the outlet of the pump 30 is defined as a section in which the cooling water that has passed through the pump 30 flows until it passes through the first point.

일 예로, 제4라인(130)의 일단은 펌프(30)와 제1지점의 사이에서 제1라인(110)에 연결되고, 제4라인(130)의 다른 일단은 펌프(30)와 제2지점의 사이에서 제1라인(110)에 연결된다.For example, one end of the fourth line 130 is connected to the first line 110 between the pump 30 and the first point, and the other end of the fourth line 130 is connected to the pump 30 and the second point. It is connected to the first line 110 between the points.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 제4라인(130)의 일단이 펌프(30)와 제1지점의 사이(펌프의 하류)에서 제1라인(110)에 연결되는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제4라인의 일단이 펌프의 입구와 전환밸브의 사이에서 제1라인에 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.For reference, in the embodiment of the present invention, an example in which one end of the fourth line 130 is connected to the first line 110 between the pump 30 and the first point (downstream of the pump) has been described, According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure one end of the fourth line to be connected to the first line between the inlet of the pump and the switching valve.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 제1라인(110)을 따라 유동하는 냉각수가 제4라인(130)으로 분기되는 분기점(제4라인(130)의 일단)을 히터 전환밸브(20)와 펌프(30) 출구의 사이에 형성하는 것에 의하여, 연료전지 스택(10)으로의 냉각수 공급이 차단(히터 전환밸브의 제2포트 차단)되는 냉시동 중에, 도 2와 같이, 냉각수가 제3라인(120)의 히터(50)를 경유하며 순환(승온 루프)함과 동시에, 제4라인(130)을 따라서도 순환할 수 있으므로, 냉시동시 공조유닛(70)을 경유하는 제4라인(130)의 냉각수의 온도를 일정 이상으로 유지할 수 있다. As described above, in the embodiment of the present invention, the branch point (one end of the fourth line 130) at which the cooling water flowing along the first line 110 branches to the fourth line 130 is connected to the heater switching valve 20 and By forming between the outlets of the pump 30, the cooling water supply to the fuel cell stack 10 is blocked (blocking the second port of the heater switching valve) during cold start, as shown in FIG. Circulates via the heater 50 of 120 (heating loop) and can also circulate along the fourth line 130 at the same time, so the fourth line 130 via the air conditioning unit 70 during cold startup It is possible to maintain the temperature of the cooling water above a certain level.

즉, 연료전지 스택(10)의 냉시동 직후, 제4라인(130)에 정체되어 있던 저온의 냉각수가 연료전지 스택(10)으로 유입되면, 연료전지 스택(10)의 출력이 저하되는 문제점이 있다.That is, when the low-temperature cooling water stagnant in the fourth line 130 flows into the fuel cell stack 10 immediately after the fuel cell stack 10 is cold-started, the output of the fuel cell stack 10 is lowered. there is.

하지만, 본 발명은 냉시동시 제4라인(130)의 냉각수의 온도가 일정 이상으로 유지되도록 하는 것에 의하여, 냉시동 직후에 연료전지 스택(10)에 저온 냉각수가 유입되는 것을 최소화할 수 있으므로, 저온 냉각수에 의한 연료전지 스택(10)의 출력 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention maintains the temperature of the cooling water in the fourth line 130 above a certain level during cold startup, thereby minimizing the inflow of low-temperature cooling water into the fuel cell stack 10 immediately after cold startup. An advantageous effect of minimizing a decrease in output of the fuel cell stack 10 due to cooling water may be obtained.

이온 필터(80)는 공조유닛(70)을 통과한 냉각수에 포함된 이온을 필터링하기 위해 제4라인(130)에 마련된다.The ion filter 80 is provided in the fourth line 130 to filter ions included in the cooling water that has passed through the air conditioning unit 70 .

참고로, 시스템의 부식이나 용출(exudation) 등으로 인해 냉각수의 전기전도도가 증가하면, 냉각수로 전기가 흐르게 되어 연료전지 스택(10)이 단락되거나 냉각수쪽으로 전류가 흐르게 되는 문제점이 발생하게 되므로, 냉각수는 낮은 전기전도도를 유지할 수 있어야 한다.For reference, when the electrical conductivity of the coolant increases due to corrosion or exudation of the system, electricity flows to the coolant, causing a short circuit in the fuel cell stack 10 or a current flow toward the coolant. should be able to maintain low electrical conductivity.

이온 필터(80)는 냉각수의 전기전도도를 일정 수준 이하로 유지할 수 있도록 냉각수에 포함된 이온을 제거하도록 마련된다.The ion filter 80 is provided to remove ions included in the cooling water so as to maintain the electrical conductivity of the cooling water below a certain level.

이와 같이, 본 발명은 연료전지 스택(10)으로의 냉각수 공급이 차단(히터 전환밸브의 제2포트 차단)되는 냉시동 중에, 냉각수가 제3라인(120)의 히터(50)를 경유하며 순환(승온 루프)함과 동시에, 제4라인(130)을 따라서도 순환하도록 하는 것에 의하여, 냉시동시에도 제4라인(130)에 구비된 이온 필터(80)에 의한 필터링(냉각수에 포함된 이온 제거)이 가능하다. 따라서, 냉시동 직후 연료전지 스택(10)으로 유입되는 냉각수의 전기전도도를 일정 수준 이하로 유지시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, during cold start in which the supply of coolant to the fuel cell stack 10 is blocked (the second port of the heater switching valve is blocked), the coolant circulates via the heater 50 of the third line 120. (heating loop) and circulate along the fourth line 130 at the same time, filtering by the ion filter 80 provided in the fourth line 130 even during cold startup (removing ions contained in the cooling water) ) is possible. Accordingly, an advantageous effect of maintaining the electrical conductivity of the cooling water flowing into the fuel cell stack 10 immediately after cold startup can be obtained below a certain level.

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 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will not deviate from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these variations and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

1 : 연료전지 시스템
10 : 연료전지 스택
20 : 히터 전환밸브
30 : 펌프
40 : 사방 밸브
50 : 히터
60 : 라디에이터
70 : 공조유닛
80 : 이온 필터
100 : TMS 라인
110 : 제1라인
120 : 제3라인
130 : 제4라인
140 : 제2라인
142 : 밸브유로
200 : 밸브 어셈블리
202 : 밸브부재
204 : 동력전달기어
210 : 하우징
212 : 제1하우징부재
214 : 제2하우징부재
220 : 구동원
230 : 제1동력전달부재
232 : 걸림턱
240 : 제2동력전달부재
250 : 스토퍼부
260 : 제1스토퍼부재
262 : 스토퍼홀
264 : 세레이션홀
270 : 제2스토퍼부재
280 : 스토퍼 구동부
1: fuel cell system
10: fuel cell stack
20: heater switching valve
30: pump
40: four-way valve
50: heater
60: radiator
70: air conditioning unit
80: ion filter
100: TMS line
110: first line
120: 3rd line
130: 4th line
140: second line
142: valve flow path
200: valve assembly
202: valve member
204: power transmission gear
210: housing
212: first housing member
214: second housing member
220: driving source
230: first power transmission member
232: snag
240: second power transmission member
250: stopper part
260: first stopper member
262: stopper hole
264: Serration Hall
270: second stopper member
280: stopper driving unit

Claims (17)

밸브유로를 차단하는 제1위치에서 상기 밸브유로를 개방하는 제2위치로 이동 가능하게 마련되는 밸브부재를 포함하는 밸브 어셈블리로서,
구동력을 제공하는 구동원;
상기 구동원에 의해 회전하는 제1동력전달부재;
상기 제1동력전달부재와 치합(engage)되며, 상기 밸브부재가 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동하도록 상기 구동력을 상기 밸브부재로 전달하는 제2동력전달부재; 및
상기 밸브부재가 상기 제2위치에 배치된 상태에서 상기 제1동력전달부재의 회전을 선택적으로 구속하는 스토퍼부;
를 포함하는 밸브 어셈블리.
A valve assembly including a valve member provided to be movable from a first position blocking the valve passage to a second position opening the valve passage,
a driving source providing a driving force;
a first power transmission member rotated by the driving source;
a second power transmission member engaged with the first power transmission member and transmitting the driving force to the valve member so that the valve member moves from the first position to the second position; and
a stopper portion selectively restricting rotation of the first power transmission member in a state in which the valve member is disposed at the second position;
A valve assembly comprising a.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼부는,
상기 제1동력전달부재와 일체로 회전 가능하게 마련되는 제1스토퍼부재;
상기 제1스토퍼부재의 회전을 허용하는 회전허용위치에서 상기 제1스토퍼부재의 회전을 구속하는 회전구속위치로 이동 가능하게 마련되는 제2스토퍼부재; 및
상기 제2스토퍼부재가 상기 회전허용위치에서 상기 회전구속위치로 이동하도록 구동력을 제공하는 스토퍼 구동부;
를 포함하는 밸브 어셈블리.
According to claim 1,
The stopper part,
a first stopper member integrally rotatably provided with the first power transmission member;
a second stopper member provided to be movable from a rotation-allowing position allowing rotation of the first stopper member to a rotation-limiting position restricting rotation of the first stopper member; and
a stopper driving unit providing a driving force so that the second stopper member moves from the rotation permitting position to the rotation limiting position;
A valve assembly comprising a.
제2항에 있어서,
상기 제2스토퍼부재는 상기 회전구속위치에서 상기 회전허용위치로 직선 이동하는 밸브 어셈블리.
According to claim 2,
The second stopper member is a valve assembly that linearly moves from the rotation limiting position to the rotation allowing position.
제2항에 있어서,
상기 제1스토퍼부재에는 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 스토퍼홀이 형성되고,
상기 제2스토퍼부재는, 상기 회전구속위치에서 상기 스토퍼홀의 내부에 수용되고, 상기 회전허용위치에서 상기 스토퍼홀의 외부로 인출되는 밸브 어셈블리.
According to claim 2,
A plurality of stopper holes are formed in the first stopper member to be spaced apart in a circumferential direction,
The second stopper member is accommodated in the stopper hole at the rotation limiting position and drawn out of the stopper hole at the rotation allowing position.
제2항에 있어서,
상기 제1스토퍼부재에 마련되며, 상기 제1동력전달부재가 세레이션 결합되는 세레이션홀(serration hole)을 포함하는 밸브 어셈블리.
According to claim 2,
A valve assembly comprising a serration hole provided in the first stopper member and to which the first power transmission member is coupled with the serration.
제2항에 있어서,
상기 제1동력전달부재에 마련되며, 상기 제1스토퍼부재의 일면을 지지하는 걸림턱을 포함하는 밸브 어셈블리.
According to claim 2,
A valve assembly comprising a locking jaw provided on the first power transmission member and supporting one surface of the first stopper member.
제1항에 있어서,
상기 제1동력전달부재는 제1축선을 기준으로 회전하는 웜(worm)이고,
상기 제2동력전달부재는 상기 제1축선에 직교하는 제2축선을 기준으로 회전하는 웜휠(worm wheel)인 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
According to claim 1,
The first power transmission member is a worm rotating about a first axis,
The valve assembly, characterized in that the second power transmission member is a worm wheel rotating about a second axis perpendicular to the first axis.
제1항에 있어서,
상기 구동원, 상기 제1동력전달부재, 상기 제2동력전달부재, 및 상기 스토퍼부를 내부에 수용하는 하우징을 포함하는 밸브 어셈블리.
According to claim 1,
A valve assembly comprising a housing accommodating the driving source, the first power transmission member, the second power transmission member, and the stopper therein.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼부는 상기 구동원에 이상이 발생한 경우, 상기 제1동력전달부재의 회전을 구속하는 밸브 어셈블리.
According to claim 1,
The stopper portion valve assembly for restricting the rotation of the first power transmission member when an abnormality occurs in the driving source.
연료전지 스택을 경유하며, 냉각수가 순환되는 제1라인;
상기 제1라인에 마련되며, 상기 냉각수를 유동시키는 펌프;
상기 제1라인에 마련되며, 상기 냉각수를 냉각하는 라디에이터;
일단은 상기 펌프의 입구와 상기 라디에이터의 사이에서 상기 제1라인에 연결되고, 다른 일단은 상기 연료전지 스택의 출구와 상기 라디에이터의 입구의 사이에서 상기 제1라인에 연결되는 제2라인; 및
상기 라디에이터에서 상기 연료전지 스택으로 상기 냉각수를 공급하는 밸브유로를 차단하는 제1위치에서 상기 밸브유로를 개방하는 제2위치로 이동 가능하게 마련되는 밸브부재를 구비하며, 상기 냉각수의 유동 경로를 상기 라디에이터 또는 상기 연료전지 스택으로 선택적으로 전환하는 밸브 어셈블리;를 포함하되,
상기 밸브 어셈블리는,
구동력을 제공하는 구동원;
상기 구동원에 의해 회전하는 제1동력전달부재;
상기 제1동력전달부재와 치합(engage)되며, 상기 밸브부재가 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동하도록 상기 구동력을 상기 밸브부재로 전달하는 제2동력전달부재; 및
상기 밸브부재가 상기 제2위치에 배치된 상태에서 상기 제1동력전달부재의 회전을 선택적으로 구속하는 스토퍼부;
를 포함하는 연료전지 시스템.
A first line passing through the fuel cell stack and circulating cooling water;
a pump provided in the first line and flowing the cooling water;
a radiator provided in the first line and cooling the cooling water;
a second line having one end connected to the first line between the inlet of the pump and the radiator and the other end connected to the first line between the outlet of the fuel cell stack and the inlet of the radiator; and
A valve member provided to be movable from a first position blocking a valve passage for supplying the cooling water from the radiator to the fuel cell stack to a second position opening the valve passage; A valve assembly that selectively switches to a radiator or the fuel cell stack; includes,
The valve assembly,
a driving source providing a driving force;
a first power transmission member rotated by the driving source;
a second power transmission member engaged with the first power transmission member and transmitting the driving force to the valve member so that the valve member moves from the first position to the second position; and
a stopper portion selectively restricting rotation of the first power transmission member in a state in which the valve member is disposed at the second position;
A fuel cell system comprising a.
제10항에 있어서,
상기 스토퍼부는,
상기 제1동력전달부재와 일체로 회전 가능하게 마련되는 제1스토퍼부재;
상기 제1스토퍼부재의 회전을 허용하는 회전허용위치에서 상기 제1스토퍼부재의 회전을 구속하는 회전구속위치로 이동 가능하게 마련되는 제2스토퍼부재; 및
상기 제2스토퍼부재가 상기 회전허용위치에서 상기 회전구속위치로 이동하도록 구동력을 제공하는 스토퍼 구동부;
를 포함하는 연료전지 시스템.
According to claim 10,
The stopper part,
a first stopper member integrally rotatably provided with the first power transmission member;
a second stopper member provided to be movable from a rotation-allowing position allowing rotation of the first stopper member to a rotation-limiting position restricting rotation of the first stopper member; and
a stopper driving unit providing a driving force so that the second stopper member moves from the rotation permitting position to the rotation limiting position;
A fuel cell system comprising a.
제11항에 있어서,
상기 제2스토퍼부재는 상기 회전구속위치에서 상기 회전허용위치로 직선 이동하는 연료전지 시스템.
According to claim 11,
The second stopper member linearly moves from the rotation limiting position to the rotation allowing position.
제11항에 있어서,
상기 제1스토퍼부재에는 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 스토퍼홀이 형성되고,
상기 제2스토퍼부재는, 상기 회전구속위치에서 상기 스토퍼홀의 내부에 수용되고, 상기 회전허용위치에서 상기 스토퍼홀의 외부로 인출되는 연료전지 시스템.
According to claim 11,
A plurality of stopper holes are formed in the first stopper member to be spaced apart in a circumferential direction,
The fuel cell system of claim 1 , wherein the second stopper member is accommodated inside the stopper hole at the rotation limiting position and drawn out of the stopper hole at the rotation allowing position.
제11항에 있어서,
상기 제1스토퍼부재에 마련되며, 상기 제1동력전달부재가 세레이션 결합되는 세레이션홀(serration hole)을 포함하는 연료전지 시스템.
According to claim 11,
A fuel cell system comprising a serration hole provided in the first stopper member and to which the first power transmission member is serrated.
제11항에 있어서,
상기 제1동력전달부재에 마련되며, 상기 제1스토퍼부재의 일면을 지지하는 걸림턱을 포함하는 연료전지 시스템.
According to claim 11,
A fuel cell system comprising a locking step provided on the first power transmission member and supporting one surface of the first stopper member.
제10항에 있어서,
상기 제1동력전달부재는 제1축선을 기준으로 회전하는 웜(worm)이고,
상기 제2동력전달부재는 상기 제1축선에 직교하는 제2축선을 기준으로 회전하는 웜휠(worm wheel)인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
According to claim 10,
The first power transmission member is a worm rotating about a first axis,
The fuel cell system according to claim 1 , wherein the second power transmission member is a worm wheel rotating about a second axis perpendicular to the first axis.
제10항에 있어서,
상기 스토퍼부는 상기 구동원에 이상이 발생한 경우, 상기 제1동력전달부재의 회전을 구속하는 연료전지 시스템.
According to claim 10,
The fuel cell system of claim 1 , wherein the stopper restrains rotation of the first power transmission member when an abnormality occurs in the driving source.
KR1020210132608A 2021-10-06 2021-10-06 Valve assembly and fuel cell system KR20230049439A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210132608A KR20230049439A (en) 2021-10-06 2021-10-06 Valve assembly and fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210132608A KR20230049439A (en) 2021-10-06 2021-10-06 Valve assembly and fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230049439A true KR20230049439A (en) 2023-04-13

Family

ID=85978936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210132608A KR20230049439A (en) 2021-10-06 2021-10-06 Valve assembly and fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230049439A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2484776A1 (en) Fuel cell cooling system
KR20230008558A (en) Method for dealing with faults in in fuel cell system
KR101163464B1 (en) Thermal management system for fuel cell vehicle maintaining electrical conductivity and heating capacity
KR102550728B1 (en) Method for dealing with faults in in fuel cell system
CN213242608U (en) Fuel cell system for vehicle
JP4629961B2 (en) Fuel cell and temperature control system
KR20230049439A (en) Valve assembly and fuel cell system
KR20230066954A (en) Apparatus and method for controlling valve of fuel cell
US10483570B2 (en) Fuel cell and method for operating the same
US11296335B2 (en) Fuel cell system and method of operating same
KR20220166059A (en) Fuel cell system
CN114516265B (en) Thermal management system for fuel cell vehicle
KR20240005369A (en) Fuel cell system and shutdown control method thereof
KR102607329B1 (en) Fuel cell system and heater control method thereof
KR20240016692A (en) Fuel cell system and start control method thereof
US20240063412A1 (en) Fuel cell system and thermal management method thereof
KR20240051732A (en) Fuel cell system for mobility
KR20230021207A (en) Fuel cell system and emergency driving control method thereof
KR20240028790A (en) Fuel cell system and thermal management method thereof
KR20240035167A (en) Fuel cell system and thermal management method thereof
JP2023024927A (en) Fuel cell system and exhaust gas treatment device
KR20210157173A (en) Fuel cell system for vehicle
KR20230016906A (en) Fuel cell system and thermal management control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination