KR20230140689A

KR20230140689A - 가스 충전 노즐

Info

Publication number: KR20230140689A
Application number: KR1020220039265A
Authority: KR
Inventors: 안광찬
Original assignee: 샘찬에너지(주)
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-10
Also published as: KR102648828B1

Abstract

본 발명은 가스 충전 노즐에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐은, 외부 장치에 구비된 리셉터클(Receptacle)에 결합되며, 외부 장치의 가스 저장부에 가스를 충전하는 가스 충전 노즐에 있어서, 내부에 가스를 공급하는 가스 공급관이 형성되고, 외주면에 길이 방향을 따라 이격된 적어도 하나의 제1 고정 홈 및 적어도 하나의 제2 고정 홈이 형성된 고정 몸체; 고정 몸체의 일단에 설치되며, 외부 장치에 구비된 리셉터클에 결합되거나 리셉터클로부터 결합 해제되는 결합부; 고정 몸체를 감싼 상태에서 고정 몸체의 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 고정 몸체의 길이 방향을 따라 왕복 이동할 때에 적어도 하나의 제1 고정 홈 또는 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입되거나 삽입 해제되는 적어도 하나의 걸림 부재를 포함하는 이동 몸체; 및 고정 몸체 및 이동 몸체 중 적어도 하나의 일측에 연결되며, 고정 몸체 및 이동 몸체의 내부 공간에 가스에 의한 동결을 방지하기 위한 차단 가스를 유입하는 차단 가스 유입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 충전 노즐{Gas fueling nozzle}

본 발명은 가스 충전 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 간단한 구조 및 동작으로 가스 충전 노즐을 리셉터클에 용이하고 견고하게 결합시킬 수 있을 뿐 아니라, 가스 충전 노즐이 외부 장치에 극저온의 가스를 공급하는 동안 노즐 몸체의 내부가 동결되는 현상을 방지할 수 있는 가스 충전 노즐에 관한 것이다.

최근 환경 문제에 대응하기 위한 저공해 차량으로서, 압축 천연 가스(Compressed Natural Gas, CNG), 수소 가스(Hydrogen gas) 등의 가스 연료를 이용한 천연 가스 자동차, 연료 전지 자동차, 수소 자동차 등의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

이와 같이, 가스 연료를 이용하여 주행하는 차량의 보급을 촉진하기 위해서는 차량에 탑재되어 있는 차량 탑재 탱크에 안정적이고 효율적으로 가스 연료를 충전하기 위한 장치가 필수적이다.

예를 들어, 연료 전지 자동차(Fuel cell electric vehicle, FCEV)는 수소와 산소의 화학 반응을 이용하는 연료 전지로 전기를 발생시켜 모터를 구동시키는 방식의 자동차로, 수소 가스 충전 노즐로부터 고압 압축된 수소를 충전 받아 내부의 차량 탑재 탱크에 저장하고, 이를 연료 전지 스택에 공급하여 산소와의 화학 반응을 일으키는 구조를 가지고 있다.

한편, 천연 가스 자동차, 연료 전지 자동차 등의 차량 탑재 탱크에 가스를 충전하기 위해서는, 가스 충전 장치에 구비된 가스 충전 노즐을 천연 가스 자동차, 연료 전지 자동차 등에 구비된 리셉터클(Receptacle)에 결합 접속된 상태로 고압의 가스를 분사하여야 하므로, 가스 충전 노즐과 리셉터클의 안정적인 결합이 무엇보다 중요하다.

예를 들어, 국내 등록실용신안공보 제20-0219075호(착탈이 용이한 엘피지 차량용 가스주입기)(2001년 4월 2일 공고), 국내 등록특허공보 제10-0794620호(볼 슬라이딩식 엘피지 충전장치)(2008년 1월 14일 공고) 등에는 조작 레버의 조작에 의해 전후로 동작되는 실린더 등에 의해 가스 충전 노즐의 전단에 구비된 다수의 고정용 볼(또는, 체결용 볼)을 가압하여 차량의 충전 니플(리셉터클)에 체결되는 엘피지 가스 충전 노즐의 구조가 개시되어 있다.

또한, 국내 공개특허공보 제10-2010-0126663호(LNG용 커플링)(2010년 12월 2일 공개) 등에는 수동 레버를 선회시킬 때 잠금 슬리브가 이동하면서 다수의 콜렛을 가압하여 커플링 접속관과 커플링 하우징을 결합시키는 LNG용 가스 충전 노즐(커플링)의 구조가 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌에 기재된 종래의 가스 충전 노즐은 다수의 볼을 가압하여 리셉터클에 체결되는 구조이므로 상호 결합력이 약하다는 문제점이 있었다. 또한, 상기 특허문헌에 기재된 종래의 가스 충전 노즐은 다수의 볼을 가압하거나 가압 해제하기 위해 조작 레버의 조작에 따라 실린더를 전후로 왕복 구동시키는 구조 및 동작이 다소 복잡하다는 문제점이 있었다.

특히, 상기 특허문헌에 기재된 종래의 가스 충전 노즐은 레버의 조작에 의해 이동하는 커플링 또는 잠금 슬리브가 다수의 볼 또는 콜렛을 가압할 때에 리셉터클에 체결되는 구조이므로, 수소 가스와 같이 -40 ℃ 정도로 냉각된 극저온의 가스가 흐르는 경우, 주위로부터 커플링 또는 잠금 슬리브, 다수의 볼 또는 콜렛에 유입된 수증기가 동결되어 커플링 또는 잠금 슬리브의 이동 또는 다수의 볼 또는 콜렛의 잠금 동작이 현격히 저하되어 가스 충전이 완료된 후 리셉터클로부터 가스 충전 노즐이 분리되지 못한다는 문제점이 있었다.

따라서, 보다 간단한 구조 및 동작으로 가스 충전 노즐을 리셉터클에 용이하고 견고하게 결합시킬 수 있을 뿐 아니라, 가스 충전 노즐이 외부 장치에 극저온의 가스를 공급하는 동안 노즐 몸체의 내부가 동결되는 현상을 방지할 수 있는 가스 충전 노즐이 요구된다.

국내 등록실용신안공보 제20-0219075호(착탈이 용이한 엘피지 차량용 가스주입기)(2001년 4월 2일 공고) 국내 등록특허공보 제10-0794620호(볼 슬라이딩식 엘피지 충전장치)(2008년 1월 14일 공고) 국내 공개특허공보 제10-2010-0126663호(LNG용 커플링)(2010년 12월 2일 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가스 공급관이 형성된 고정 몸체를 감싸도록 설치된 이동 몸체를 왕복 이동할 때에 이동 몸체에 설치된 걸림 부재가 고정 몸체에 형성된 제1 고정 홈 및 제2 고정 홈에 삽입될 때에 고정 몸체에 설치된 결합부가 리셉터클에 결합 또는 결합 해제되도록 구성함으로써, 보다 간단한 구조 및 동작으로 가스 충전 노즐을 리셉터클에 용이하고 견고하게 결합시킬 수 있을 뿐 아니라, 가스 충전 노즐이 외부 장치에 극저온의 가스를 공급하는 동안 노즐 몸체의 내부가 동결되는 현상을 방지할 수 있는 가스 충전 노즐을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐은, 외부 장치에 구비된 리셉터클(Receptacle)에 결합되며, 상기 외부 장치의 가스 저장부에 가스를 충전하는 가스 충전 노즐에 있어서, 내부에 가스를 공급하는 가스 공급관이 형성되고, 외주면에 길이 방향을 따라 이격된 적어도 하나의 제1 고정 홈 및 적어도 하나의 제2 고정 홈이 형성된 고정 몸체; 상기 고정 몸체의 일단에 설치되며, 외부 장치에 구비된 리셉터클에 결합되거나 상기 리셉터클로부터 결합 해제되는 결합부; 상기 고정 몸체를 감싼 상태에서 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 왕복 이동할 때에 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈 또는 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입되거나 삽입 해제되는 적어도 하나의 걸림 부재를 포함하는 이동 몸체; 및 상기 고정 몸체 및 상기 이동 몸체 중 적어도 하나의 일측에 연결되며, 상기 고정 몸체 및 상기 이동 몸체의 내부 공간에 상기 가스에 의한 동결을 방지하기 위한 차단 가스를 유입하는 차단 가스 유입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 고정 몸체는, 내부에 상기 가스 공급관이 형성되고, 일단 내주면에 상기 가스 공급관을 개폐하는 니들 밸브(Needle valve)가 설치되며, 일단 외주면에 상기 결합부가 설치되고, 상기 결합부와 인접한 외주면에 원주 방향을 따라 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈 및 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈이 형성되고, 일측 외주면에 상기 이동 몸체의 내주면을 향하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 안전 밸브(Safety vavle)가 설치된 제1 고정 몸체; 및 상기 제1 고정 몸체의 일단에 결합되며, 내주면에 상기 리셉터클이 삽입 결합되는 장착 홀이 형성된 제2 고정 몸체를 포함하며, 상기 안전 밸브는, 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈 또는 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입되었을 때 상기 이동 몸체의 이동을 제한하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 니들 밸브는, 상기 이동 몸체가 상기 리셉터클을 향하는 제1 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 리셉터클에 접촉하여 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 이동하며 상기 가스 공급관의 일단을 개방하여 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 가스를 상기 리셉터클로 공급하고, 상기 이동 몸체가 상기 제2 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 리셉터클로부터 이격되어 상기 제1 방향으로 이동하며 상기 가스 공급관의 일단을 폐쇄하여 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 가스를 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안전 밸브는, 상기 이동 몸체가 제1 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 가스의 압력에 의해 상기 이동 몸체에 접촉하여 상기 이동 몸체의 이동을 제한하고, 상기 이동 몸체가 상기 제2 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입될 때에, 탄성력에 의해 복귀하여 상기 이동 몸체로부터 접촉 해제되어 상기 이동 몸체의 이동을 허용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단 가스 유입부는, 상기 이동 몸체의 내주면과 상기 안전 밸브의 사이에 형성된 공간에 상기 차단 가스를 유입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부는, 상기 이동 몸체가 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 상기 리셉터클을 향하는 제1 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 이동 몸체의 일단에 접촉하여 상기 리셉터클에 결합되고, 상기 이동 몸체가 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 이동 몸체의 일단으로부터 이격되어 상기 리셉터클로부터 결합 해제되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐에 따르면, 가스 공급관이 형성된 고정 몸체를 감싸도록 설치된 이동 몸체를 왕복 이동할 때에 이동 몸체에 설치된 걸림 부재가 고정 몸체에 형성된 제1 고정 홈 및 제2 고정 홈에 삽입될 때에 고정 몸체에 설치된 결합부가 리셉터클에 결합 또는 결합 해제되도록 구성함으로써, 보다 간단한 구조 및 동작으로 가스 충전 노즐을 리셉터클에 용이하고 견고하게 결합시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐에 따르면, 이동 몸체가 이동하여 걸림 부재가 제1 고정 홈 또는 제2 고정 홈에 삽입되었을 때 이동 몸체의 이동을 제한하기 위한 안전 밸브를 구비함으로써, 가스 공급관을 통해 가스가 공급되는 동안 이동 몸체가 이동하여 고정 몸체에 설치된 결합부가 리셉터클로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있으므로, 가스 충전 노즐의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐에 따르면, 고정 몸체 및 이동 몸체의 사이에 형성된 공간에 차단 가스를 유입하여 가스 충전 노즐의 내부에 유입된 수증기를 배출하거나 가스 충전 노즐의 내부로 유입되는 수증기를 차단함으로써, 가스 공급관을 통해 공급되는 극저온 가스에 의한 수증기의 냉각으로 인해 가스 충전 노즐의 내부가 동결되는 현상을 방지할 수 있으므로 가스 충전 노즐을 리셉터클에 결합하거나 결합 해제하는 과정에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 가스 충전 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 구조를 나타내는 측면 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 구조를 나타내는 평면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 고정 몸체의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 고정 몸체를 구성하는 제1 고정 몸체의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐를 구성하는 고정 몸체의 제1 고정 몸체를 구성하는 안전 밸브의 동작을 나타내는 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 결합부의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 결합부의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 이동 몸체의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 동작을 나타내는 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 내부에 차단 가스가 유입된 모습을 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 가스 충전 노즐을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 가스 충전 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스 충전 장치(10)는 외부로부터 유입되는 냉매(refrigerant)를 순환시켜 외부로부터 유입되는 고압으로 압축된 가스를 냉각하여 배출하는 가스 냉각부(Pre-cooler)(11)와, 가스 냉각부(11)로부터 배출되는 가스를 가스 충전 노즐(1)을 이용하여 차량 등 외부 장치(도시되지 않음)에 공급하는 가스 충전부(Dispenser)(12)로 구성되는 것이 일반적이다.

본 발명에서 가스는 압축 천연 가스(Compressed Natural Gas, CNG), 수소 가스(Hydrogen gas) 등 다양한 종류의 가스를 의미하고, 외부 장치는 압축 천연 가스, 수소 가스 등을 연료로 하는 천연 가스 자동차, 연료 전지 자동차, 수소 자동차를 의미한다.

예를 들어, 수소 가스 충전 장치(10)는 수소 가스 압축부(Compressor)(도시되지 않음)를 통해 수소 가스를 적절한 압력(대략 875 bar 정도)으로 압축하고, 수소 가스 냉각부(11)를 통해 적절한 온도(대략 -40 ~ -33 ℃ 정도)로 냉각한 후, 수소 가스 충전부(12)에 구비된 수소 충전 가스 노즐(100)을 통해 연료 전지 자동차(Fuel cell electric vehicle, FCEV)에 구비된 리셉터클(Receptacle)에 결합한 상태로 연료 전지 자동차의 내부에 구비된 차량 탑재 탱크(도시되지 않음)에 공급할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 12를 참조하여, 가스 충전 장치(10)의 가스 충전부(12)에 구비된 가스 충전 노즐의 구조 및 동작에 대해서 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 구조를 나타내는 측면 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 구조를 나타내는 평면 단면도이다.

도 3에서는 도 2에 도시된 가스 충전 노즐의 측면 단면도(단면 A-A)를 나타내고 있고, 도 4에서는 도 2에 도시된 가스 충전 노즐의 평면 단면도(단면 B-B)를 나타내고 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)은 고정 몸체(100), 결합부(200) 및 이동 몸체(300)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 가스 충전 노즐(1)은 외부 장치에 구비된 리셉터클(Receptacle)(도 11의 (a)에서, R)에 결합되며, 외부 장치의 가스 저장부에 가스를 충전할 수 있다.

고정 몸체(100)는 가스 충전 노즐(1)의 내부에 배치되며, 내부에 길이 방향을 따라 가스를 공급하는 가스 공급관(111)이 형성되고, 외주면에 길이 방향을 따라 이격된 제1 고정 홈(113) 및 제2 고정 홈(114)이 형성될 수 있다. 제1 고정 홈(113) 및 제2 고정 홈(114)은 후술할 걸림 부재(312)가 삽입될 때에 이동 몸체(300)의 위치를 고정하는 역할을 수행하는 것으로, 도 3 및 도 4에서는 제1 고정 홈(113)과 제2 고정 홈(114)이 각각 1 개씩 형성된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이러한 고정 몸체(100)의 구체적인 구조에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

결합부(200)는 고정 몸체(100)의 일단에 설치되며, 외부 장치에 구비된 리셉터클에 결합되거나 리셉터클로부터 결합 해제될 수 있다. 이러한 결합부(200)의 구체적인 구조 및 동작에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

이동 몸체(300)는 가스 충전 노즐(1)의 외부에 배치되며, 고정 몸체(100)를 감싼 상태에서 고정 몸체(100)의 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 또한, 이동 몸체(300)는 고정 몸체(100)의 길이 방향을 따라 왕복 이동할 때에 제1 고정 홈(113) 또는 제2 고정 홈(114)에 삽입되거나 삽입 해제되는 걸림 부재(312)를 포함할 수 있다. 이러한 이동 몸체(300)의 구체적인 구조에 대해서는 도 10을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)을 구성하는 결합부(200)는 이동 몸체(300)가 고정 몸체(100)의 길이 방향을 따라 리셉터클을 향하는 제1 방향(도 3 및 도 4의 예에서, 좌측 방향)으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입될 때에, 이동 몸체(300)의 일단에 접촉하여 리셉터클에 결합될 수 있다. 또한, 결합부(200)는 이동 몸체(300)가 고정 몸체(100)의 길이 방향을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향(도 3 및 도 4의 예에서, 우측 방향)으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에, 이동 몸체(300)의 일단으로부터 이격되어 리셉터클로부터 결합 해제될 수 있다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)을 구성하는 고정 몸체(100)의 구조를 자세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 고정 몸체의 구조를 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 고정 몸체를 구성하는 제1 고정 몸체의 구조를 나타내는 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐를 구성하는 고정 몸체의 제1 고정 몸체를 구성하는 안전 밸브의 동작을 나타내는 종단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 고정 몸체(100)는 내부에 가스 공급관(111)이 형성되고 외주면에 결합부(200)가 설치된 제1 고정 몸체(100)와, 제1 고정 몸체(100)의 일단에 결합되는 제2 고정 몸체(100)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 제1 고정 몸체(100)는 내부에 가스 공급관(111)이 형성되고, 일단 내주면에 가스 공급관(111)을 개폐하여 가스의 공급을 제어하는 니들 밸브(Needle valve)(112)가 설치될 수 있다. 또한, 제1 고정 몸체(100)는 일단 외주면에 리셉터클에 결합하기 위한 결합부(200)가 설치되고, 결합부(200)와 인접한 외주면에 원주 방향을 따라 제1 고정 홈(113) 및 제2 고정 홈(114)이 형성될 수 있다.

제2 고정 몸체(100)는 제1 고정 몸체(100)의 일단에 결합되며, 내주면에 리셉터클이 삽입 결합되는 장착 홀(121)이 형성될 수 있다. 즉, 리셉터클은 제2 고정 몸체(100)의 장착 홀(121)을 통해 삽입된 후, 일단이 제1 고정 몸체(100)에 설치된 니들 밸브(112)에 접촉할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 고정 몸체(100)는 타단에 제어 신호를 입력 받기 위한 신호 입력 케이블(122)이 연결될 수 있다.

바람직하게는, 니들 밸브(112)는 결합부(200)와 리셉터클의 결합 여부에 따라 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스의 공급 여부를 제어할 수 있다. 즉, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 니들 밸브(112)는 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입될 때에, 리셉터클에 접촉하여 제2 방향으로 이동하며 가스 공급관(111)의 일단을 개방하여 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스를 리셉터클로 공급하고, 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에, 리셉터클로부터 이격되어 타단에 연결된 제3 탄성 부재(112a)에 의해 제1 방향으로 이동하며 가스 공급관(111)의 일단을 폐쇄하여 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스를 차단할 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 고정 몸체(110)는 일측 외주면에 이동 몸체(300)의 내주면을 향하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 안전 밸브(Safety vavle)(115)가 설치될 수 있다.

안전 밸브(115)는 이동 몸체(300)가 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113) 또는 제2 고정 홈(114)에 삽입되었을 때 이동 몸체(300)의 이동을 제한할 수 있다. 이 때, 제1 고정 몸체(110)는 안전 밸브(115)가 이동 몸체(300)의 이동을 제한할 때에 안전 밸브(115)를 안정적으로 지지하기 위해 안전 밸브(115)와 인접한 위치에 지지 블록(116)이 설치될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 안전 밸브(115)는 제1 고정 몸체(100)의 일측 외주면에 고정되며, 이동 몸체(300)의 내주면을 향하는 방향으로 관통 홀이 형성된 안전 밸브 몸체(115a), 관통 홀의 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되어 관통 홀을 따라 왕복 이동할 때에 이동 몸체(300)의 내주면에 접촉하거나 접촉 해제되는 스토퍼(115b). 스토퍼(115b)가 왕복 이동할 때에 스토퍼(115b)에 탄성력을 제공하는 제1 스프링(115c)으로 구성될 수 있다.

도 7의 (a)에서는 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입되었을 때에 안전 밸브(115)의 모습을 나타내고 있고, 도 7의 (b)에서는 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입되었을 때에 안전 밸브(115)의 모습을 나타내고 있다.

먼저, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 안전 밸브(115)는 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입될 때에, 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스의 압력에 의해 이동 몸체(300)의 내주면에 접촉하여 이동 몸체(300)의 이동을 제한할 수 있다.

즉, 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입될 때에, 스토퍼(115b)는 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스의 압력에 의해 안전 밸브 몸체(115a)의 관통 홀을 따라 상부 방향으로 이동하여 이동 몸체(300)의 내주면에 구비된 멈춤 부재(314)에 걸려 이동 몸체(300)의 이동을 제한할 수 있다.

이와 반대로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 안전 밸브(115)는 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에, 탄성력에 의해 복귀하여 이동 몸체(300)로부터 접촉 해제되어 이동 몸체(300)의 이동을 허용할 수 있다.

즉, 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에, 스토퍼(115b)는 가스 공급관(111)에 공급되는 가스가 차단됨에 따라 제1 스프링(115c)의 탄성력에 의해 하부 방향으로 복귀하여 이동 몸체(300)의 멈춤 부재(314)로부터 이격되어 이동 몸체(300)의 이동을 제한할 수 있다.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)을 구성하는 결합부(200)의 구조 및 동작을 자세히 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 결합부의 구조를 나타내는 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 결합부의 동작을 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 결합부(200)는 복수의 결합 부재(210) 및 탄성 부재(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도 9의 (a)에서는 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동할 때에 결합 부재(210)의 모습을 나타내고 있고, 도 9의 (b)에서는 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동할 때에 결합 부재(210)의 모습을 나타내고 있다.

먼저, 결합 부재(210)는 고정 몸체(100)의 일단에 리셉터클을 중심으로 원주 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 방사상으로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 복수의 결합 부재(210)는 리셉터클외 외주면을 따라 일정한 간격 및 힘으로 결합될 수 있으므로, 결합부(200)는 리셉터클에 안정적이고 견고하게 결합될 수 있다. 도 8에서는 4 개의 결합 부재(210)가 고정 몸체(100)의 외주면에서 원주 방향을 따라 90 도 간격을 가지도록 방사상으로 설치된 예를 도시하고 있으나, 결합 부재(210)의 개수 및 배치 형태는 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

도 8에 도시된 바와 같이, 결합 부재(210)는 일단에 리셉터클을 향하는 방향으로 조(Jaw) 형상의 돌출부(211)가 형성되고, 타단에 형성된 힌지 홈(212)을 통해 고정 몸체(100)의 일단에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 결합 부재(210)는 타단의 힌지 홈(212)을 중심으로 회전할 때에 돌출부(211)가 리셉터클의 일단에 형성된 홈에 결합하거나 결합 해제될 수 있다.

또한, 탄성 부재(220)는 복수의 결합 부재(210) 각각의 타단에 형성된 힌지 홈(212)에 연결되며, 복수의 결합 부재(210) 각각에 탄성력을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 도 8에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(220)는 제1 고정 몸체(100)의 일단에서 원주 방향을 따라 복수의 결합 부재(210) 각각에 형성된 힌지 홈(212)에 삽입되는 탄성 재질의 링(Ring) 형상을 가질 수 있다.

따라서, 탄성 부재(220)는 제1 고정 몸체(100)의 내부를 향해 수축되는 탄성력에 의해 복수의 결합 부재(210) 각각의 타단을 제1 고정 몸체(100)의 내부를 향해 일정 거리 이동시키고 이로 인해 복수의 결합 부재(210) 각각의 일단이 제1 고정 몸체(100)의 외부를 향해 돌출되도록 하여 결과적으로 복수의 결합 부재(210) 각각을 힌지 홈(212)을 중심으로 회전시키는 역할을 수행할 수 있다.

즉, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수의 결합 부재(210)는 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동할 때에 이동 몸체(300)의 일단에 접촉하여 리셉터클을 향하는 방향(도 9의 (a)의 예에서, 반시계 방향)으로 회전하여 리셉터클에 결합되고, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동할 때에 이동 몸체(300)의 일단으로부터 이격되어 탄성 부재(220)에 의해 리셉터클로부터 이격되는 방향(도 9의 (b)의 예에서, 시계 방향)으로 회전하여 리셉터클로부터 결합 해제될 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)을 구성하는 이동 몸체(300)의 구조 및 동작을 자세히 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐을 구성하는 이동 몸체의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 이동 몸체(300)는 고정 몸체(100)를 감싸도록 내부에 수용 공간이 형성되고, 외주면에 제1 고정 홈(113) 및 제2 고정 홈(114)에 삽입되거나 삽입 해제되는 걸림 부재(312)가 설치될 수 있다. 또한, 이동 몸체(300)는 내주면에 안전 밸브(115)의 스토퍼(115b)가 접촉하는 멈춤 부재(314)가 구비될 수 있다.

도 10에서는 이동 몸체(300)가 고정 몸체(100)를 감싸고 외주면에 복수의 걸림 부재(312)가 설치되며, 리셉터클을 향하는 제1 방향으로 이동할 때에 일단이 결합부(200)의 걸림 부재(312)에 접촉하는 제1 이동 몸체(310)와, 제1 이동 몸체(310)의 타단을 통해 제1 이동 몸체(310)를 감싸고 체결 부재(s1)를 제1 이동 몸체(310)의 체결 홀(h1)에 체결할 때에 제1 이동 몸체(310)와 결합되는 제2 이동 몸체(320)로 구성된 예를 도시하고 있다.

이 때, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 이동 몸체(310)는 리셉터클을 향하는 제1 방향으로 이동하여 일단이 결합부(200)의 걸림 부재(312)에 접촉할 때에 결합부(200)의 상단을 감싸도록 내부에 중공부가 형성될 수 있다. 또한, 제1 이동 몸체(310)는 제2 방향으로 이동하여 일단이 결합부(200)의 걸림 부재(312)로부터 이격될 때에도 걸림 부재(312)가 힌지 홈(212)을 중심으로 일정한 각도 범위 내에서 회전하도록 걸림 부재(312)의 상단 또는 타단과 접촉 상태를 유지할 수 있다.

바람직하게는, 도 10에 도시된 바와 같이, 걸림 부재(312)는 이동 몸체(300)의 일단에 원주 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 배치되도록 복수개가 구비될 수 있다. 또한, 각각의 걸림 부재(312)는 제1 이동 몸체(310)의 원주 방향을 따라 복수개 배치된 걸림 홀(111)에 삽입된 후, 걸림 부재 캡(313)에 의해 고정 결합될 수 있다. 도 10에서는 3 개의 걸림 부재(312)가 이동 몸체(300)의 외주면에서 원주 방향을 따라 120 도 간격을 가지도록 방사상으로 설치된 예를 도시하고 있다.

특히, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 걸림 부재(312) 각각은 제1 고정 홈(113) 또는 제2 고정 홈(114)에 삽입되는 볼 부재(312a)와, 제1 고정 홈(113) 또는 제2 고정 홈(114)을 향하는 방향으로 볼 부재(312a)에 탄성력을 제공하는 제2 탄성 부재(312b)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 도 10에서는 이동 몸체(300)가 서로 결합되는 제1 이동 몸체(310)와 제2 이동 몸체(320)로 분리되어 구성된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 이동 몸체(300)의 구조는 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

이하, 도 11을 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)의 동작을 자세히 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 동작을 나타내는 종단면도이다.

도 11의 (a)에서는 도 3에 도시된 측면 단면도(단면 A-A)에서 이동 몸체(300)의 걸림 부재(312)가 고정 몸체(100)의 제1 고정 홈(113)에 삽입되었을 때의 모습을 나타내고 있고, 도 11의 (b)에서는 도 3에 도시된 측면 단면도(단면 A-A)에서 이동 몸체(300)의 걸림 부재(312)가 고정 몸체(100)의 제2 고정 홈(114)에 삽입되었을 때의 모습을 나타내고 있다.

먼저, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 이동 몸체(300)가 고정 몸체(100)의 길이 방향을 따라 리셉터클(R)을 향하는 제1 방향(도 11의 (a)의 예에서, 좌측 방향)으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입될 때에, 결합부(200)의 결합 부재(210)는 이동 몸체(300)의 일단에 접촉하여 리셉터클(R)을 향하는 방향(도 11의 (a)의 예에서, 반시계 방향)으로 회전하게 되고, 결합 부재(210)의 돌출부(211)는 리셉터클(R)의 일단에 형성된 홈에 삽입되어 리셉터클(R)에 결합될 수 있다.

이 때, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 안전 밸브(115)는 이동 몸체(300)가 제1 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입될 때에, 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스의 압력에 의해 이동 몸체(300)의 내주면에 접촉하여 이동 몸체(300)의 이동을 제한할 수 있다.

이와 반대로, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 몸체(300)가 고정 몸체(100)의 길이 방향을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향(도 11의 (b)의 예에서, 우측 방향)으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에, 결합부(200)의 결합 부재(210)는 이동 몸체(300)의 일단으로부터 이격되므로 탄성 부재(220)에 의해 리셉터클(R)로부터 이격되는 방향(도 11의 (b)의 예에서, 시계 방향)으로 회전하게 되고, 결합 부재(210)의 돌출부(211)는 리셉터클(R)의 일단에 형성된 홈으로부터 이격되어 리셉터클(R)로부터 결합 해제될 수 있다.

이 때, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 안전 밸브(115)는 이동 몸체(300)가 제2 방향으로 이동하여 걸림 부재(312)가 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에, 탄성력에 의해 복귀하여 이동 몸체(300)로부터 접촉 해제되어 이동 몸체(300)의 이동을 허용할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)은 내부 수증기의 동결을 방지하기 위한 차단 가스를 유입하기 위한 차단 가스 유입부(400)를 더 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 차단 가스 유입부(400)는 고정 몸체(100) 및 이동 몸체(300) 중 적어도 하나의 일측(도 3 및 도 4의 예에서, 고정 몸체(100)의 타단)에 연결되며, 고정 몸체(100)와 이동 몸체(300)의 사이에 형성된 공간에 차단 가스를 유입할 수 있다.

즉, 차단 가스 유입부(400)는 고정 몸체(100)와 이동 몸체(300)의 사이에 형성된 공간에 차단 가스를 공급하여 가스 충전 노즐(1)의 내부, 즉, 고정 몸체(100)와 이동 몸체(300)의 사이에 형성된 공간에 이미 유입된 수증기를 배출하거나 가스 충전 노즐(1)의 내부로 새로이 유입되는 수증기를 차단할 수 있다. 따라서, 차단 가스 유입부(400)는 가스 공급관을 통해 공급되는 극저온 가스에 의해 내부 수증기가 동결하여 이동 몸체(300)가 이동하지 못하거나, 복수의 결합 부재(210)가 리셉터클로부터 결합 해제되지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐의 내부에 차단 가스가 유입된 모습을 나타내는 종단면도이다.

도 12의 (a)에서는 도 3에 도시된 측면 단면도(단면 A-A)에서 고정 몸체(100)와 이동 몸체(300)의 사이에 형성된 공간에 차단 가스(N)가 유입되는 모습을 나타내고 있고, 도 12의 (b)에서는 도 4에 도시된 평면 단면도(단면 B-B)에서 고정 몸체(100)와 이동 몸체(300)의 사이에 형성된 공간에 차단 가스(N)가 유입되는 모습을 나타내고 있다.

바람직하게는, 차단 가스 유입부(400)는 이동 몸체(300)의 내주면과 안전 밸브(115)의 사이에 형성된 공간에 차단 가스를 유입할 수 있다.

상술한 바와 같이, 안전 밸브(115)는 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113)에 삽입되었을 때에 이동 몸체(300)의 이동을 제한하여 결합부(200)가 리셉터클(R)로부터 이탈되는 현상을 방지하기 위한 것으로, 가스 공급관(111)을 통해 가스가 공급되는 동안 극저온 가스에 의해 내부 수증기가 동결하여 안전 밸브(115)가 제대로 동작하지 않는 경우 가스 충전 노즐(1)이 제대로 동작하지 않는다는 문제점이 발생할 수 있다.

즉, 가스 공급관(111)을 통해 가스가 공급되는 동안 극저온 가스에 의해 내부 수증기가 동결하여 안전 밸브(115)가 제대로 동작하지 않는 경우, 스토퍼(115b)가 상부 방향으로 이동하지 않아 결합부(200)가 리셉터클(R)로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 없거나, 스토퍼(115b)가 하부 방향으로 이동하지 않아 가스 충전 노즐(1)이 리셉터클(R)로부터 탈착되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 차단 가스 유입부(400)는 가스 공급관(111)을 통해 가스가 공급되는 동안 극저온 가스에 의해 안전 밸브(115)의 주변 수증기가 동결하지 않도록 차단 가스를 유입하여 스토퍼(115b)가 상부 방향 또는 하부 방향으로 안정적으로 이동하도록 할 수 있다.

한편, 가스 충전 노즐(1)의 내부에 이미 유입된 수증기를 배출하거나 가스 충전 노즐(1)의 내부로 새로이 유입되는 수증기를 차단하기 위해 사용되는 차단 가스는 질소 가스를 사용할 수 있다. 그러나, 차단 가스는 질소 가스 이외에, 수증기(수분)을 포함하지 않도록 처리된 건조 공기(Dry air)를 사용할 수도 있다.

또한, 차단 가스 유입부(400)는 결합부(200)가 리셉터클(R)에 결합된 상태에서 가스 공급관(111)을 통해 가스가 공급되기 이전부터 차단 가스(N)의 공급을 시작할 수 있다. 또한, 차단 가스 유입부(400)는 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 가스가 차단되고 결합부(200)가 리셉터클(R)로부터 결합 해제된 상태에서, 미리 설정된 시간이 경과한 후 차단 가스(N)의 공급을 차단할 수 있다.

한편, 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 고정 몸체(100) 및 이동 몸체(300) 중 적어도 하나의 일측에는 차단 가스를 외부로 배출하기 위한 차단 가스 배출부가 형성될 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4에서는 1 개의 차단 가스 유입부(400)가 고정 몸체(100)의 타단에 연결된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 차단 가스 유입부(400)의 개수, 위치 및 배치 형태 등은 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)은, 가스 공급관(111)이 형성된 고정 몸체(100)를 감싸도록 설치된 이동 몸체(300)를 왕복 이동할 때에 이동 몸체(300)에 설치된 걸림 부재(312)가 고정 몸체(100)에 형성된 제1 고정 홈(113) 및 제2 고정 홈(114)에 삽입될 때에 고정 몸체(100)에 설치된 결합부(200)가 리셉터클(R)에 결합 또는 결합 해제되도록 구성함으로써, 보다 간단한 구조 및 동작으로 가스 충전 노즐(1)을 리셉터클(R)에 용이하고 견고하게 결합시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)은, 이동 몸체(300)가 이동하여 걸림 부재(312)가 제1 고정 홈(113) 또는 제2 고정 홈(114)에 삽입되었을 때 이동 몸체(300)의 이동을 제한하기 위한 안전 밸브(115)를 구비함으로써, 가스 공급관(111)을 통해 가스가 공급되는 동안 이동 몸체(300)가 이동하여 고정 몸체(100)에 설치된 결합부(200)가 리셉터클(R)로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있으므로, 가스 충전 노즐(1)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 충전 노즐(1)은, 고정 몸체(100) 및 이동 몸체(300)의 사이에 형성된 공간에 차단 가스를 유입하여 가스 충전 노즐(1)의 내부에 유입된 수증기를 배출하거나 가스 충전 노즐(1)의 내부로 유입되는 수증기를 차단함으로써, 가스 공급관(111)을 통해 공급되는 극저온 가스에 의한 수증기의 냉각으로 인해 가스 충전 노즐(1)의 내부가 동결되는 현상을 방지할 수 있으므로 가스 충전 노즐(1)을 리셉터클에 결합하거나 결합 해제하는 과정에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 가스 충전 장치 11: 가스 냉각부
12: 가스 충전부 R: 리셉터클
1: 가스 충전 노즐
100: 고정 몸체 110: 제1 고정 몸체
111: 가스 공급관 112: 니들 밸브
113: 제1 고정 홈 114: 제2 고정 홈
115: 안전 밸브 116: 지지 블록
120: 제2 고정 몸체 121: 장착 홀
122: 신호 입력 케이블
200: 결합부 210: 결합 부재
211: 돌출부 212: 힌지 홈
220: 탄성 부재
300: 이동 몸체 310: 제1 이동 몸체
311: 걸림 홀 312: 걸림 부재
313: 걸림 부재 캡 320: 제2 이동 몸체
400: 차단 가스 유입부

Claims

외부 장치에 구비된 리셉터클(Receptacle)에 결합되며, 상기 외부 장치의 가스 저장부에 가스를 충전하는 가스 충전 노즐에 있어서,
내부에 가스를 공급하는 가스 공급관이 형성되고, 외주면에 길이 방향을 따라 이격된 적어도 하나의 제1 고정 홈 및 적어도 하나의 제2 고정 홈이 형성된 고정 몸체;
상기 고정 몸체의 일단에 설치되며, 외부 장치에 구비된 리셉터클에 결합되거나 상기 리셉터클로부터 결합 해제되는 결합부;
상기 고정 몸체를 감싼 상태에서 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 왕복 이동할 때에 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈 또는 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입되거나 삽입 해제되는 적어도 하나의 걸림 부재를 포함하는 이동 몸체; 및
상기 고정 몸체 및 상기 이동 몸체 중 적어도 하나의 일측에 연결되며, 상기 고정 몸체 및 상기 이동 몸체의 내부 공간에 상기 가스에 의한 동결을 방지하기 위한 차단 가스를 유입하는 차단 가스 유입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 노즐.
제 1 항에 있어서,
상기 고정 몸체는,
내부에 상기 가스 공급관이 형성되고, 일단 내주면에 상기 가스 공급관을 개폐하는 니들 밸브(Needle valve)가 설치되며, 일단 외주면에 상기 결합부가 설치되고, 상기 결합부와 인접한 외주면에 원주 방향을 따라 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈 및 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈이 형성되고, 일측 외주면에 상기 이동 몸체의 내주면을 향하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 안전 밸브(Safety vavle)가 설치된 제1 고정 몸체; 및
상기 제1 고정 몸체의 일단에 결합되며, 내주면에 상기 리셉터클이 삽입 결합되는 장착 홀이 형성된 제2 고정 몸체를 포함하며,
상기 안전 밸브는,
상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈 또는 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입되었을 때 상기 이동 몸체의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 노즐.
제 2 항에 있어서,
상기 니들 밸브는,
상기 이동 몸체가 상기 리셉터클을 향하는 제1 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 리셉터클에 접촉하여 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 이동하며 상기 가스 공급관의 일단을 개방하여 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 가스를 상기 리셉터클로 공급하고,
상기 이동 몸체가 상기 제2 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 리셉터클로부터 이격되어 상기 제1 방향으로 이동하며 상기 가스 공급관의 일단을 폐쇄하여 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 가스를 차단하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 노즐.
제 2 항에 있어서,
상기 안전 밸브는,
상기 이동 몸체가 제1 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 가스 공급관을 통해 공급되는 상기 가스의 압력에 의해 상기 이동 몸체에 접촉하여 상기 이동 몸체의 이동을 제한하고,
상기 이동 몸체가 상기 제2 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입될 때에, 탄성력에 의해 복귀하여 상기 이동 몸체로부터 접촉 해제되어 상기 이동 몸체의 이동을 허용하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 노즐.
제 2 항에 있어서,
상기 차단 가스 유입부는,
상기 이동 몸체의 내주면과 상기 안전 밸브의 사이에 형성된 공간에 상기 차단 가스를 유입하는 것을 특징으로 하는 가스 충전 노즐.
제 1 항에 있어서,
상기 결합부는,
상기 이동 몸체가 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 상기 리셉터클을 향하는 제1 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제1 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 이동 몸체의 일단에 접촉하여 상기 리셉터클에 결합되고,
상기 이동 몸체가 상기 고정 몸체의 길이 방향을 따라 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 이동하여 상기 적어도 하나의 걸림 부재가 상기 적어도 하나의 제2 고정 홈에 삽입될 때에, 상기 이동 몸체의 일단으로부터 이격되어 상기 리셉터클로부터 결합 해제되는 것을 특징으로 하는 가스 충전 노즐.