KR20240014915A - High pressure valve for fuel tank - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 공간과 제2 공간이 형성되는 코어; 상기 제2 공간의 중심과 배출유로의 중심이 일치하도록 상기 코어의 하부가 결합되는 바디; 상기 제2 공간을 따라 승강하면서 상기 배출유로를 개폐하는 제1 밸브; 및 상기 제1 공간을 따라 승강 작동을 하면서 상기 제1 밸브의 관통 홀을 개폐하는 제2 밸브; 를 포함하는 연료탱크용 고압밸브를 제공한다.The present invention includes a core in which a first space and a second space are formed; a body to which the lower part of the core is coupled so that the center of the second space coincides with the center of the discharge passage; a first valve that opens and closes the discharge passage while moving up and down along the second space; and a second valve that opens and closes the through hole of the first valve while moving up and down along the first space. Provides a high pressure valve for a fuel tank including.
Description
본 발명은 연료전지차량의 수소저장시스템에서 수소저장탱크 등과 같은 연료탱크에 장착되는 연료탱크용 고압밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure valve for a fuel tank that is mounted on a fuel tank such as a hydrogen storage tank in a hydrogen storage system of a fuel cell vehicle.
일반적으로 연료전지차량의 수소저장시스템은 수소 충전을 위한 충전구, 고압밸브(솔레노이드 밸브), 연료탱크(수소저장탱크), 압력조절기 및 고압배관류를 포함한다.Generally, the hydrogen storage system of a fuel cell vehicle includes a charging port for hydrogen charging, a high-pressure valve (solenoid valve), a fuel tank (hydrogen storage tank), a pressure regulator, and high-pressure piping.
고압밸브는 코일에 전류가 흐르면 내부에 자기장이 형성되고 자기장에 의해 밸브가 스프링을 밀면서 유로를 개방함에 따라 유로를 통해 수소 가스가 공급될 수 있다. 반대로 고압밸브의 코일에 전류가 흐르지 않으면 밸브가 스프링의 힘에 의해 유로를 막음에 따라 수소 가스의 공급 차단 상태가 이루어질 수 있다.When current flows through the coil of the high-pressure valve, a magnetic field is formed inside the valve, and the magnetic field pushes the spring to open the flow path, allowing hydrogen gas to be supplied through the flow path. Conversely, if current does not flow in the coil of the high-pressure valve, the supply of hydrogen gas may be blocked as the valve blocks the flow path by the force of the spring.
이러한 연료탱크용 고압밸브는, 연료탱크에 장착되어 연료탱크 내부 수소 가스의 충전과 방전을 제어하고, 파손 및 화재 발생 시 안전을 확보할 수 있다.This high-pressure valve for the fuel tank is mounted on the fuel tank to control the charging and discharging of hydrogen gas inside the fuel tank and ensure safety in the event of damage or fire.
그런데 종래의 연료탱크용 고압밸브는 구조상 누설에 취약하며, 밸브 및 유로 구조가 복잡하고, 원통 형상의 메인 밸브로 인해 중량이 커져 응답성 향상에 한계가 있었다.However, conventional high-pressure valves for fuel tanks are structurally vulnerable to leakage, have complex valve and flow path structures, and are heavy due to the cylindrical main valve, which limits the improvement of responsiveness.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 밸브와 제2 밸브의 2중 볼 밸브 구조로 인해 유로 개폐의 응답 성능을 향상시킬 수 있도록 한 연료탱크용 고압밸브를 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problem, the present invention seeks to provide a high-pressure valve for a fuel tank that improves the response performance of opening and closing the flow path due to the double ball valve structure of the first valve and the second valve.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 자기력을 생성하는 코일부가 외측을 감싸고, 내부의 상부에서 하부로 제1 공간과 제2 공간이 형성되는 코어; 연료가 유입되는 유입유로와 연료가 배출되는 배출유로를 구비하고, 상기 제2 공간의 중심과 상기 배출유로의 중심이 일치하되도록 상기 코어의 하부가 결합되는 바디; 내부의 관통 홀이 상기 배출유로와 연통되도록 상기 배출유로의 상부에 안착 가능한 것으로서, 상기 제2 공간을 따라 승강하면서 상기 배출유로를 개폐하는 제1 밸브; 및 상기 제1 공간을 따라 상기 제1 밸브의 상부에서 상승하여 상기 관통 홀을 개방하거나 상기 제1 밸브의 상부에 안착되어 상기 관통 홀을 막는 제2 밸브; 를 포함하는 연료탱크용 고압밸브를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes: a core in which a coil part that generates magnetic force surrounds the outside, and a first space and a second space are formed from the top to the bottom inside; a body having an inflow passage through which fuel flows in and an discharge passage through which fuel is discharged, and to which a lower portion of the core is coupled so that the center of the second space coincides with the center of the discharge passage; a first valve that can be seated on an upper part of the discharge passage so that an internal through hole communicates with the discharge passage, and opens and closes the discharge passage while moving up and down along the second space; and a second valve that rises from the top of the first valve along the first space to open the through hole or is seated on the top of the first valve to block the through hole. Provides a high pressure valve for a fuel tank including.
또한, 상기 제1 밸브의 측면은 각형 면으로 구성된다.Additionally, the side surface of the first valve is composed of a square surface.
또한, 상기 제2 공간은 상기 제1 밸브의 각형 면과 상기 제2 공간 사이에 연료가 통과할 수 있는 갭이 형성되도록 상기 제1 밸브의 각형 면에 대응하는 곡면으로 구성된다.In addition, the second space is composed of a curved surface corresponding to the square surface of the first valve so that a gap through which fuel can pass is formed between the square surface of the first valve and the second space.
또한, 상기 제2 밸브의 양측면은 상기 제1 공간에 부합하는 평면으로 구성된다.Additionally, both sides of the second valve are configured as flat surfaces corresponding to the first space.
또한, 상기 제1 밸브의 상부에 상기 제2 밸브가 안착되는 제1 시트부가 구비되고, 상기 제1 시트부는 상기 관통 홀과 연통된다.Additionally, a first seat portion on which the second valve is seated is provided on top of the first valve, and the first seat portion communicates with the through hole.
또한, 상기 배출유로의 상부에 상기 제1 밸브가 안착되는 제2 시트부가 구비되고, 상기 제2 시트부는 상기 배출유로와 연통된다.Additionally, a second seat portion on which the first valve is seated is provided at an upper portion of the discharge passage, and the second seat portion communicates with the discharge passage.
또한, 상기 제2 밸브는 상기 제1 밸브를 향하도록 상기 제1 공간에 구비되는 탄성부재에 의해 탄성 지지된다.Additionally, the second valve is elastically supported by an elastic member provided in the first space so as to face the first valve.
또한, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는 볼 밸브이다.Additionally, the first valve and the second valve are ball valves.
또한, 상기 제1 밸브는 상기 제2 밸브보다 더 큰 외경 및 더 무거운 중량으로 구성된다Additionally, the first valve is configured with a larger outer diameter and heavier weight than the second valve.
또한, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는 상기 코일부에서 생성되는 자기력에 의해 상승 가능하도록 자성체로 구성된다.Additionally, the first valve and the second valve are made of a magnetic material so that they can be raised by the magnetic force generated by the coil unit.
또한, 상기 제2 공간은 상기 제1 공간보다 더 큰 구멍으로 구성된다.Additionally, the second space is composed of a larger hole than the first space.
또한, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이의 경계 부위는 경사 내경부로 구성된다.Additionally, the boundary between the first space and the second space is comprised of an inclined inner diameter portion.
또한, 상기 유입유로와 상기 배출유로의 상부에 상기 코어의 하부가 삽입되는 결합부가 구비되고, 상기 결합부는 상기 유입유로 및 상기 배출유로와 연통된다.In addition, a coupling part into which the lower part of the core is inserted is provided at the upper part of the inlet flow path and the discharge flow path, and the coupling part communicates with the inlet flow path and the discharge flow path.
또한, 상기 코어의 하부에 결합되는 밀폐부재에 의해 상기 코어와 상기 결합부 사이가 밀폐된다.Additionally, the space between the core and the coupling portion is sealed by a sealing member coupled to the lower portion of the core.
또한, 상기 코일부는 상기 코어의 외측을 감싸는 보빈; 및 상기 보빈에 감기는 코일; 을 포함한다.Additionally, the coil portion includes a bobbin surrounding the outside of the core; and a coil wound around the bobbin. Includes.
또한, 상기 유입유로는 경사 유로로 구성되고, 상기 배출유로는 상기 제2 공간과 중심이 일치하는 직선 유로로 구성된다.Additionally, the inlet flow path is composed of an inclined flow path, and the discharge flow path is composed of a straight flow path whose center coincides with the second space.
또한, 상기 연료는 상기 배출유로를 따라 연료탱크로 공급된다.Additionally, the fuel is supplied to the fuel tank along the discharge passage.
또한, 상기 연료탱크는 수소저장탱크이다.Additionally, the fuel tank is a hydrogen storage tank.
또한, 상기 연료는 수소이다.Additionally, the fuel is hydrogen.
본 발명은 제1 밸브와 제2 밸브의 2중 볼 밸브 구조로 인해 경량화가 가능하고 이로 인해 밸브 응답성을 향상시킬 수 있다.The present invention enables weight reduction due to the double ball valve structure of the first valve and the second valve, thereby improving valve responsiveness.
또한, 본 발명은 제1 밸브의 측면을 각형 면으로 형성하여 제1 밸브가 제2 공간을 따라 상승하는 과정에서 제1 밸브의 회전을 방지할 수 있다.In addition, the present invention forms the side of the first valve into a square surface, thereby preventing rotation of the first valve while the first valve rises along the second space.
또한, 본 발명은 제1 밸브 및 제2 밸브에 의한 기밀 구조에 의해 연료의 누설 방지할 수 있다.Additionally, the present invention can prevent fuel leakage due to the airtight structure of the first valve and the second valve.
또한, 본 발명은 제1 밸브의 상부에 안착되는 제2 밸브에 의해 제1 밸브의 기밀을 유지하여 제1 밸브와 제2 밸브 사이로 연료 토출을 방지함으로써 연료 토출 효율을 증가시킬 수 있다.Additionally, the present invention can increase fuel discharge efficiency by maintaining the airtightness of the first valve by using a second valve mounted on top of the first valve to prevent fuel discharge between the first valve and the second valve.
또한, 본 발명은 연료의 이동 유로를 단순화 할 수 있다.Additionally, the present invention can simplify the fuel movement path.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연료탱크용 고압밸브를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A 선단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B 선단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C 선단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1 밸브는 제2 시트부에 안착되고 제2 밸브는 제1 밸브의 제1 시트부에 안착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제2 밸브가 제1 밸브의 제1 시트부에서 상승한 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유입유로를 통해 유입된 연료가 제1 밸브의 관통 홀을 통해 배출유로로 배출되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1 밸브가 제2 시트부에서 상승함에 따라 유입유로를 통해 유입된 연료가 배출유로로 배출되는 상태를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a high-pressure valve for a fuel tank according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view of BB of Figure 2.
Figure 4 is a front cross-sectional view of CC of Figure 2.
Figure 5 is a diagram showing a state in which the first valve is seated on the second seat portion and the second valve is seated on the first seat portion of the first valve according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a state in which the second valve is raised from the first seat portion of the first valve according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing a state in which fuel flowing in through the inflow passage is discharged into the discharge passage through the through hole of the first valve according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing a state in which fuel flowing in through the inflow passage is discharged into the discharge passage as the first valve rises from the second seat portion according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, when adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or restricted thereto, and of course, it can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연료탱크용 고압밸브를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A 선단면도이며, 도 3은 도 2의 B-B 선단면도이고, 도 4는 도 2의 C-C 선단면도이다.FIG. 1 is a diagram showing a high-pressure valve for a fuel tank according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view A-A of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view B-B of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view A-A of FIG. 2. C-C cross-sectional view.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제1 밸브(30)와 제2 밸브(40)의 이중 밸브가 코어(10)의 내부에서 승강 작동을 하면서 바디(20)에 구비되는 유로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.As shown in Figures 1 to 4, the present invention provides a flow path provided in the
구체적으로 코어(10)의 외측은 자기력을 생성하는 코일부(50)에 의해 감싸지도록 구성된다. 코일부(50)는 코어(10)의 외측을 감싸는 보빈(51) 및 보빈(51)에 감기는 코일(52)을 포함한다.Specifically, the outside of the
원통형으로 보빈(51)에 감겨진 코일(52)에 전류를 흘리면 자기장이 형성될 수 있다. 이러한 자기장에 의해 제1 밸브(30)와 제2 밸브(40)의 상승 작동이 이루어질 수 있다.A magnetic field may be formed when current flows through the
코어(10)는 내부 상부에서 하부로 제1 공간(11)과 제2 공간(12)이 순차적으로 형성될 수 있다.The
제1 공간(11)에 탄성부재(60)가 결합될 수 있다. 탄성부재(60)를 결합할 수 있도록 제1 공간(11)은 제2 공간(12)보다 더 긴 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 공간(11)은 제2 밸브(40)의 승강 작동이 원활히 이루어질 수 있도록 제2 밸브(40)의 승강을 안내하는 역할을 수행할 수 있다.The
제2 공간(12)은 제1 공간(11)과 연통된다. 제2 공간(12)은 제1 공간(11)의 아래에 구비된다. 제2 공간(12)은 제2 밸브(40)보다 더 큰 외경의 제1 밸브(30)의 승강 작동이 원활히 이루어질 수 있도록 안내해야 하므로 제1 공간(11)보다 더 큰 구멍으로 구성되는 것이 바람직하다.The
제1 공간(11)과 제2 공간(12) 사이의 경계 부위는 경사 내경부(13)로 구성될 수 있다.The boundary between the
바디(20)는 연료(H)가 유입되는 유입유로(21) 및 유입유로(21)와 간격을 두고 형성되는 배출유로(22)를 포함한다. 유입유로(21)를 통해 유입된 연료(H)는 배출유로(22)를 통해 배출될 수 있다. 예컨대, 연료(H)는 수소(hydrogen)일 수 있다.The
배출유로(22)를 통해 배출되는 연료(H)는 연료탱크(T)로 공급될 수 있다. 예컨대, 연료탱크(T)는 수소저장탱크일 수 있다.Fuel (H) discharged through the
바디(20)에 결합부(24)가 구비된다. 결합부(24)는 유입유로(21) 및 배출유로(22)와 연통된다. 결합부(24)에 코어(10)의 하부가 삽입 결합될 수 있다. 결합부(24)로 인해 코어(10)의 견고한 결합이 이루어질 수 있다.A
코어(10)의 하부에 밀폐부재(O)가 결합될 수 있다. 예컨대, 밀폐부재(O)는 오링(oring)일 수 있다.A sealing member (O) may be coupled to the lower part of the
결합부(24)에 코어(10)가 결합된 상태에서 결합부(24)와 코어(10) 사이는 밀폐부재(O)에 의해 밀폐가 이루어질 수 있다.When the
배출유로(22)의 상부에 제2 시트부(23)가 구비된다. 제2 시트부(23)는 결합부(24) 내부에 구비된다. 제2 시트부(23)는 제1 밸브(30)의 하부에 부합하도록 구성된다. 제2 시트부(23)에 제1 밸브(30)의 하부가 안착될 수 있다.A
제2 시트부(23)에 제1 밸브(30)가 안착되면 배출유로(22)가 밀폐된다. 이로 인해 연료(H)가 배출유로(22)로 배출될 수 없는 상태가 이루어진다.When the
연료(H)가 유입되는 유입유로(21)는 경사 유로로 구성될 수 있다. 연료(H)가 배출되는 배출유로(22)는 직선 유로로 구성될 수 있다.The
배출유로(22)는 코어(10)의 제1 공간(11) 및 제2 공간(12)의 중심과 일치하도록 구성된다. 코어(10)의 제1 공간(11), 제2 공간(12) 및 배출유로(22)는 연통된다.The
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 제2 공간(12)을 따라 승강 작동을 하는 제1 밸브(30)는 내부에 연료(H)가 통과할 수 있는 관통 홀(31)이 형성될 수 있다. 예컨대, 관통 홀(31)은 오리피스(orifice)일 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the
제1 밸브(30)가 제2 시트부(23)에 안착된 상태에서 관통 홀(31)은 배출유로(22)의 중심과 일치 한다. 연료(H)는 관통 홀(31)을 통해 배출유로(22)로 배출될 수 있다.When the
제1 밸브(30)의 상부에 제1 시트부(33)가 구비될 수 있다. 제1 시트부(33)는 제2 밸브(40)의 하부가 안착 가능하도록 제2 밸브(40)의 하부에 부합하도록 구성되는 것이 바람직하다. 제1 시트부(33)는 관통 홀(31)과 연통하도록 구성된다.A
제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 제2 밸브(40)가 안착되고, 제1 밸브(30)가 제2 시트부(23)에 안착 시 관통 홀(31)의 밀폐가 이루어질 수 있다. 관통 홀(31)이 밀폐된 상태에서 유입유로(21)를 통해 유입되는 연료(H)는 관통 홀(31)로 배출될 수 없다.The
제1 밸브(30)는 자성체일 수 있다. 제1 밸브(30)는 볼 밸브(ball valve)일 수 있다. 제1 밸브(30)는 코일부(50)에서 자기력 생성 시 제2 공간(12)을 따라 상승 할 수 있다.The
제1 밸브(30)는 제2 밸브(40)보다 더 큰 외경으로 형성될 수 있다. 제1 밸브(30)는 제2 밸브(40)보다 더 무거운 중량으로 구성될 수 있다.The
제1 밸브(30)는 탄성부재(60)에 의해 탄성 지지되는 제2 밸브(40)에 의해 제2 시트부(23)에 밀착될 수 있다.The
도 2, 3과 같이 제1 밸브(30)의 측면은 각형 면(32)으로 구성될 수 있다. 제1 밸브(30)의 측면이 각형 면(32)으로 구성되기 때문에 제1 밸브(30)가 제2 공간(12)을 따라 승강 작동 시 회전하지 않고 안정적인 승강 작동이 이루어질 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the side of the
제1 밸브(30)의 각형 면(32)과 마주하는 제2 공간(12)은 곡면(12a)으로 구성되는 것이 바람직하다.The
제1 밸브(30)의 각형 면(32)과 마주하는 제2 공간(12)이 곡면(12a)으로 구성되기 때문에 제1 밸브(30)의 각형 면(32)과 제2 공간(12)의 곡면(12a) 사이에 연료(H)가 통과할 수 있는 갭(G)이 형성될 수 있다.Since the
제2 밸브(40)가 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에서 상승하여 제1 시트부(33)가 개방된 상태에서 유입유로(21)로 유입되는 연료(H)는 갭(G)을 통해 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)로 이동할 수 있다.When the
제2 밸브(40)는 자성체일 수 있다. 제2 밸브(40)는 볼 밸브(ball valve)일 수 있다. 제2 밸브(40)는 제1 밸브(30)의 상부에 위치한다. 제2 밸브(40)는 제1 공간(11)을 따라 승강 작동을 할 수 있다.The
제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착되어 있던 제2 밸브(40)가 상승하면 제1 공간(11) 내부의 탄성부재(60)는 제2 밸브(40)에 밀리면서 압축된다. 탄성부재(60)를 가압하던 제2 밸브(40)가 하강하여 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착되면 탄성부재(60)는 길이가 원상태로 복원될 수 있다. 예컨대, 탄성부재(60)는 스프링(spring)일 수 있다.When the
제2 밸브(40)는 자성체이기 때문에 코일부(50)에서 생성되는 자기력에 제1 공간(11)을 따라 상승할 수 있다.Since the
제2 밸브(40)는 제1 밸브(30)보다 작은 외경으로 구성된다. 제2 밸브(40)는 제1 밸브(30)보다 가벼운 중량으로 구성된다.The
도 2, 3과 같이, 제2 밸브(40)의 양측면은 평면(41)으로 구성될 수 있다. 제2 밸브(40)의 평면(41)에 대응하는 제1 공간(11) 부위도 평면으로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, both sides of the
이와 같이 제2 밸브(40)의 양측면이 평면(41)으로 구성되기 때문에 제2 밸브(40)는 제1 공간(11)을 따라 승강 작동 시 회전하지 않고 안정적인 승강 작동이 이루어질 수 있다.In this way, since both sides of the
제2 밸브(40)는 탄성부재(60)에 의해 탄성 지지된 상태로 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에서 상승하여 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)을 개방하거나, 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착되어 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)을 밀폐할 수 있다.The
다음은 본 발명의 연료의 흐름에 대해 설명한다.The following describes the fuel flow of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1 밸브는 제2 시트부에 안착되고 제2 밸브는 제1 밸브의 제1 시트부에 안착된 상태를 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram showing a state in which the first valve is seated on the second seat portion and the second valve is seated on the first seat portion of the first valve according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5와 같이, 제1 밸브(30)가 제2 시트부(23)에 안착되어 배출유로(22)를 밀폐하고, 제2 밸브(40)가 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착되어 관통 홀(31)을 밀폐한 상태에서 유입유로(21)를 통해 연료(H)가 유입될 수 있다.As shown in FIG. 5, the
유입유로(21)를 통해 유입된 연료(H)는 제1 밸브(30)와 제2 공간(12) 사이의 캡(G)을 통과하여 제2 공간(12)으로 유입될 수 있으나, 제2 밸브(40)가 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착되어 관통 홀(31)이 밀폐된 상태이기 때문에 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)로 배출될 수 없다.Fuel (H) introduced through the
유입유로(21)를 통해 유입된 연료(H)는 제1 밸브(30)와 제2 공간(12) 사이의 캡(G)을 통과하여 제2 공간(12)으로 유입될 수 있으나, 제1 밸브(30)가 제2 시트부(23)에 안착되어 배출유로(22)가 밀폐된 상태이기 때문에 배출유로(22)로 배출될 수 없다.Fuel (H) flowing in through the
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제2 밸브가 제1 밸브의 제1 시트부에서 상승한 상태를 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing a state in which the second valve is raised from the first seat portion of the first valve according to a preferred embodiment of the present invention.
코일부(50)에 전원이 인가되면 자기력이 생성되어 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착되어 있던 자성체의 제2 밸브(40)가 탄성부재(60)의 탄성 지지력을 극복하면서 제2 공간(12)을 따라 상승함에 따라 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)이 개방된다. 이때, 탄성부재(60)는 상승하는 제2 밸브(40)에 밀려 압축된다.When power is applied to the
코일부(50)에서 자기력 생성 시 제2 밸브(40)는 제1 밸브(30)보다 중량이 가볍기 때문에 제1 밸브(30)보다 먼저 상승할 수 있다.When magnetic force is generated in the
제2 밸브(40)의 상승으로 인해 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)이 개방된 상태가 되고, 이로 인해 유입유로(21)를 통해 유입된 연료(H)는 제2 공간(12)과 제1 밸브(30) 사이의 갭(G)을 거쳐 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)을 통해 배출될 수 있다.Due to the rise of the
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유입유로를 통해 유입된 연료가 제1 밸브의 관통 홀을 통해 배출유로로 배출되는 상태를 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a state in which fuel flowing in through the inflow passage is discharged into the discharge passage through the through hole of the first valve according to a preferred embodiment of the present invention.
연료(H)는 제1 밸브(30)의 관통 홀(31)을 거쳐 배출유로(22)로 배출될 수 있다. 배출유로(22)로 배출되는 연료(H)는 연료탱크(T)로 공급될 수 있다.Fuel H may be discharged into the
연료(H)가 연료탱크(T)로 공급되는 과정에서 연료탱크(T) 측의 압력이 상승할 수 있다.In the process of supplying fuel (H) to the fuel tank (T), the pressure on the fuel tank (T) may rise.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1 밸브가 제2 시트부에서 상승함에 따라 유입유로를 통해 유입된 연료가 배출유로로 배출되는 상태를 나타내는 도면이다.Figure 8 is a diagram showing a state in which fuel flowing in through the inflow passage is discharged into the discharge passage as the first valve rises from the second seat portion according to a preferred embodiment of the present invention.
연료(H)가 연료탱크(T)로 공급되는 과정에서 연료탱크(T) 측의 압력이 상승하고 상승 압력이 제1 밸브(30)에 작용할 수 있다.In the process of supplying fuel (H) to the fuel tank (T), the pressure on the fuel tank (T) side increases and the increased pressure may act on the first valve (30).
제2 시트부(23)에 안착되어 있던 제1 밸브(30)에 코일부(50)에서 생성되는 자기력과 연료탱크(T) 측의 상승 압력이 작용하여 제1 밸브(30)가 제2 공간(12)을 따라 상승할 수 있다.The magnetic force generated by the
제1 밸브(30)가 제2 공간(12)을 따라 상승함에 따라 제1 밸브(30)에 의해 밀폐되어 있던 배출유로(22)의 개방이 이루어진다.As the
배출유로(22)가 개방됨에 따라 유입유로(21)로 유입되는 연료(H)가 배출유로(22)로 바로 배출되는 메인 유량 흐름이 이루어질 수 있다.As the
연료(H)의 배출 유량은 제1 밸브(30)의 상승(lift) 정도에 따라 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 밸브(30)가 최대로 상승하면 연료(H)의 배출 유량이 최대가 될 수 있다. 제1 밸브(30)가 최소로 상승하면 연료(H)의 배출 유량이 최소로 될 수 있다.The discharge flow rate of fuel H can be adjusted according to the degree of lift of the
코일부(50)에 전원이 차단되면 자기력이 사라지게 된다. 자기력이 사라짐에 따라 제1 밸브(30)는 하강하여 제2 시트부(23)에 안착되고, 제2 밸브(40)는 하강하여 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 안착될 수 있다.When power is cut off to the
이때, 제2 밸브(40)의 하강에 따라 제2 밸브(40)의 상승에 의해 압축되어 있던 탄성부재(60)는 제2 밸브(40)의 가압력이 사라짐에 따라 원상태로 신장할 수 있다. At this time, the
탄성부재(60)는 원상태로 신장하여 제2 밸브(40)가 제1 밸브(30)의 제1 시트부(33)에 긴밀히 밀착될 수 있도록 제2 밸브(40)를 탄성 지지할 수 있다(도 5 참조).The
살펴본 바와 같이, 본 발명은 제1 밸브와 제2 밸브의 2중 볼 밸브 구조로 인해 경량화가 가능하고 이로 인해 밸브 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 제1 밸브의 측면을 각형 면으로 형성하여 제1 밸브가 제2 공간을 따라 상승하는 과정에서 제1 밸브의 회전을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1 밸브 및 제2 밸브에 의한 기밀 구조에 의해 연료의 누설 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1 밸브의 상부에 안착되는 제2 밸브에 의해 제1 밸브의 기밀을 유지하여 제1 밸브와 제2 밸브 사이로 연료 토출을 방지함으로써 연료 토출 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 연료의 이동 유로를 단순화 할 수 있다.As seen, the present invention can reduce weight due to the double ball valve structure of the first valve and the second valve, and thereby improve valve responsiveness. In addition, the present invention forms the side of the first valve into a square surface, thereby preventing rotation of the first valve while the first valve rises along the second space. Additionally, the present invention can prevent fuel leakage due to the airtight structure of the first valve and the second valve. Additionally, the present invention can increase fuel discharge efficiency by maintaining the airtightness of the first valve by using a second valve mounted on top of the first valve to prevent fuel discharge between the first valve and the second valve. Additionally, the present invention can simplify the fuel movement path.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
10 : 코어
11 : 제1 공간
12 : 제2 공간
12a : 곡면
13 : 경사 내경부
20 : 바디
21 : 유입유로
22 : 배출유로
23 : 제2 시트부
24 : 결합부
30 : 제1 밸브
31 : 관통 홀
32 : 각형 면
33 : 제1 시트부
40 : 제2 밸브
41 : 평면
50 : 코일부
51 : 보빈
52 : 코일
60 : 탄성부재
G : 갭
H : 연료
O : 밀폐부재
T : 연료탱크10: Core 11: First space
12:
13: inclined inner diameter part 20: body
21: inlet flow path 22: discharge flow path
23: second sheet portion 24: coupling portion
30: first valve 31: through hole
32: square surface 33: first sheet portion
40: second valve 41: flat
50: coil part 51: bobbin
52: coil 60: elastic member
G: Gap H: Fuel
O: Sealing member T: Fuel tank
Claims (19)
연료가 유입되는 유입유로와 연료가 배출되는 배출유로를 구비하고, 상기 제2 공간의 중심과 상기 배출유로의 중심이 일치하되도록 상기 코어의 하부가 결합되는 바디;
내부의 관통 홀이 상기 배출유로와 연통되도록 상기 배출유로의 상부에 안착 가능한 것으로서, 상기 제2 공간을 따라 승강하면서 상기 배출유로를 개폐하는 제1 밸브; 및
상기 제1 공간을 따라 상기 제1 밸브의 상부에서 상승하여 상기 관통 홀을 개방하거나 상기 제1 밸브의 상부에 안착되어 상기 관통 홀을 막는 제2 밸브;
를 포함하는 연료탱크용 고압밸브.a core in which a coil part that generates magnetic force surrounds the outside and a first space and a second space are formed from top to bottom inside;
a body having an inflow passage through which fuel flows in and an discharge passage through which fuel is discharged, and to which a lower portion of the core is coupled so that the center of the second space coincides with the center of the discharge passage;
a first valve that can be seated on an upper part of the discharge passage so that an internal through hole communicates with the discharge passage, and opens and closes the discharge passage while moving up and down along the second space; and
a second valve that rises from the top of the first valve along the first space to open the through hole or is seated on the top of the first valve to block the through hole;
High pressure valve for fuel tank including.
상기 제1 밸브의 측면은,
각형 면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The side of the first valve is,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it consists of a square surface.
상기 제2 공간은,
상기 제1 밸브의 각형 면과 상기 제2 공간 사이에 연료가 통과할 수 있는 갭이 형성되도록 상기 제1 밸브의 각형 면에 대응하는 곡면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 2,
The second space is,
A high pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is composed of a curved surface corresponding to the square surface of the first valve so that a gap through which fuel can pass is formed between the square surface of the first valve and the second space.
상기 제2 밸브의 양측면은,
상기 제1 공간에 부합하는 평면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
Both sides of the second valve are,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is composed of a plane corresponding to the first space.
상기 제1 밸브의 상부에 상기 제2 밸브가 안착되는 제1 시트부가 구비되고, 상기 제1 시트부는 상기 관통 홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
A high-pressure valve for a fuel tank, wherein a first seat portion on which the second valve is seated is provided on an upper part of the first valve, and the first seat portion communicates with the through hole.
상기 배출유로의 상부에 상기 제1 밸브가 안착되는 제2 시트부가 구비되고, 상기 제2 시트부는 상기 배출유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that a second seat portion on which the first valve is seated is provided on an upper part of the discharge passage, and the second seat portion is in communication with the discharge passage.
상기 제2 밸브는,
상기 제1 밸브를 향하도록 상기 제1 공간에 구비되는 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The second valve is,
A high pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is elastically supported by an elastic member provided in the first space to face the first valve.
상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는,
볼 밸브인 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The first valve and the second valve are,
A high pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is a ball valve.
상기 제1 밸브는,
상기 제2 밸브보다 더 큰 외경 및 더 무거운 중량으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The first valve is,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it has a larger outer diameter and a heavier weight than the second valve.
상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는,
상기 코일부에서 생성되는 자기력에 의해 상승 가능하도록 자성체로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The first valve and the second valve are,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is made of a magnetic material so that it can be raised by the magnetic force generated in the coil portion.
상기 제2 공간은,
상기 제1 공간보다 더 큰 구멍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The second space is,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it consists of a hole larger than the first space.
상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이의 경계 부위는 경사 내경부로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 11,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that the boundary portion between the first space and the second space is composed of an inclined inner diameter portion.
상기 유입유로와 상기 배출유로의 상부에 상기 코어의 하부가 삽입되는 결합부가 구비되고, 상기 결합부는 상기 유입유로 및 상기 배출유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that a coupling part into which the lower part of the core is inserted is provided at the upper part of the inlet flow path and the discharge flow path, and the coupling part communicates with the inlet flow path and the discharge flow path.
상기 코어의 하부에 결합되는 밀폐부재에 의해 상기 코어와 상기 결합부 사이가 밀폐되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 13,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that the space between the core and the coupling portion is sealed by a sealing member coupled to the lower portion of the core.
상기 코일부는,
상기 코어의 외측을 감싸는 보빈; 및
상기 보빈에 감기는 코일;
을 포함하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The coil part,
A bobbin surrounding the outside of the core; and
A coil wound around the bobbin;
High pressure valve for fuel tank including.
상기 유입유로는 경사 유로로 구성되고, 상기 배출유로는 상기 제2 공간과 중심이 일치하는 직선 유로로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
A high-pressure valve for a fuel tank, wherein the inflow passage is composed of an inclined passage, and the discharge passage is composed of a straight passage whose center coincides with the second space.
상기 연료는,
상기 배출유로를 따라 연료탱크로 공급되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The fuel is,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is supplied to the fuel tank along the discharge passage.
상기 연료탱크는,
수소저장탱크인 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 17,
The fuel tank is,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is a hydrogen storage tank.
상기 연료는,
수소인 것을 특징으로 하는 연료탱크용 고압밸브.According to claim 1,
The fuel is,
A high-pressure valve for a fuel tank, characterized in that it is hydrogen.
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KR20180087593A (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 현대자동차주식회사 | Solenoid valve including pilot plunger head which is moving independently from the pilot plunger |
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2022
- 2022-07-26 KR KR1020220092668A patent/KR102642949B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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