KR20240019235A - 연료 전지 시스템, 가스 탱크 장치, 및 가스 탱크 장치용 차단 밸브 - Google Patents

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안드레아스 라우
요아힘 조우바리
우도 샤이히
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 차단 밸브에 관한 것으로, 이 차단 밸브는 유입 개구, 배출 개구 및 제어 개구를 구비한 하우징; -이 하우징은 종축을 따라서 연장되는 내부 공간을 정의하고, 이 내부 공간을 배출 챔버와 제어 챔버로 분할하는 분리 웨브 및 배출 챔버와 제어 챔버 사이에서 연장되는 안내공(guide hole)을 포함함-; 분리 웨브 내에 수용되어 안내공을 에워싸는 전기 코일; 제어 챔버 내에 배치되고, 종축을 따라 폐쇄 위치로 예압되어 있으며, 상기 폐쇄 위치에서 제어 개구를 밀봉하고, 코일에 의해 생성될 수 있는 자계를 이용하여 제어 개구를 개방하면서 분리 웨브에 접하는 개방 위치로 이동할 수 있는 서보 밸브 니들; -이 서보 밸브 니들은, 이 서보 밸브 니들의 개방 위치에서 제어 챔버를 안내공과 연결하는 연결 채널을 가짐-; 및 안내공 내에서 종축을 따라서 이동 가능하게 안내되고, 종축을 따라서 배출 개구를 밀봉하는 폐쇄 위치로 예압되어 있는 메인 밸브 니들로서, 서보 밸브 니들이 개방 위치에 배치되어 있는 경우, 코일에 의해 생성될 수 있는 자계를 이용하여 배출 개구를 개방하는 개방 위치로 이동될 수 있는 메인 밸브 니들;을 포함한다.

Description

연료 전지 시스템, 가스 탱크 장치, 및 가스 탱크 장치용 차단 밸브
본 발명은 연료 전지 시스템, 특히 연료 전지 시스템용 가스 탱크 장치, 및 가스 탱크 장치용 차단 밸브에 관한 것이다.
연료 전지 시스템은 일반적으로, 예컨대 전기적으로 직렬 연결된 복수의 연료 전지를 가진 스택(stack) 형태의 연료 전지 어셈블리를 포함하며, 이 연료 전지 어셈블리에 연료 공급 라인을 통해 탱크로부터 기체 연료, 예컨대 수소가 공급된다. 고정식 용례에서뿐만 아니라 예컨대 차량과 같은 이동식 용례에서도, 탱크 내의 기체 연료는 일반적으로 예컨대 최대 700bar 이하 또는 그 이상일 수 있는 고압 상태로 존재한다. 그에 따라 탱크는 고압 리저버(high-pressure reservoir)를 형성한다. 연료는 일반적으로 더 낮은 압력으로, 예컨대 2bar 내지 20bar 사이의 범위 내 압력으로 연료 전지 어셈블리에 공급된다. 연료 공급 라인은 공급 라인을 형성한다. 연료 공급 라인은 예컨대, 연료의 압력이 감소되는 압력 제어 장치를 통해 탱크와 연결될 수 있다. 탱크와 압력 제어 장치 사이의 라인은 일반적으로 고압 라인으로서 형성되며, 이하에서 공급 라인이라 지칭되는데, 그 이유는 상기 고압 라인을 통해 연료 전지 시스템에 연료가 공급되기 때문이다. 탱크는 일반적으로, 예컨대 연료 전지 어셈블리가 비활성화되거나 결함이 있는 경우, 탱크로부터의 연료 배출을 차단하기 위해, 차단 밸브를 구비한다.
고압 가스 탱크를 위한 상기 유형의 차단 밸브는 일반적으로 무전류 상태에서 폐쇄되는 솔레노이드 밸브로서 설계된다. 일반적으로 밸브 니들은 스프링을 통해 밀봉 시트에 대해 예압되며, 코일에 의해 생성될 수 있는 자기력을 통해 스프링의 예압력에 대항하여 밀봉 시트로부터 떼내어질 수 있다. 탱크 내의 높은 압력으로 인해 밸브의 구조 유형에 따라 높은 개방력이 요구될 수 있으며, 이는 밸브의 소형화를 어렵게 한다.
DE 10 2006 027 712 A1호는 제1 밸브 시트 및 제2 밸브 시트를 가진 하우징과; 외주연상에 이격된 제1 및 제2 밀봉 요소를 지지하며 전기 코일에 의해 이동될 수 있는 밸브 스템(valve stem);을 구비한 수소 압력 탱크용 차단 밸브를 개시하고 있다. 밸브의 폐쇄된 위치에서 밀봉 요소는, 하우징 내에서 밸브 시트들 사이에 형성된 배출구에 대해 유입구를 밀봉하기 위해, 스프링을 통해 밸브 시트에 대해 예압된다. 밸브 스템은, 유입구와 제1 밀봉 요소의 고압측 사이의 유체 연결부를 형성하는 제1 개구를 갖는다. 그렇게 하여, 유입구에 인가되는 압력의 결과로 제1 밀봉 요소에 폐쇄력이 가해진다. 또한, 밸브 스템은, 제2 밀봉 요소의 저압측에 배치된 보조 챔버를 유입구와 연결하는 관통 보어를 갖는다. 그렇게 하여, 제1 밀봉체에 작용하는 폐쇄력과 반대로 작용하는 개방력이 제2 밀봉 요소에 가해진다. 이러한 구조의 목표는, 밸브의 개방을 위해 전기 코일을 통해 생성될 개방력을 줄이기 위해, 압력차를 통해 밸브 스템 또는 밀봉 요소들에 작용하는 힘을 감소시키는 것이다.
본 발명에 따라서, 청구항 제1항의 특징들을 갖는 차단 밸브, 청구항 제10항의 특징들을 갖는 가스탱크 장치, 및 청구항 제12항의 특징들을 갖는 연료 전지 시스템이 제공된다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 가스 탱크 장치용 차단 밸브는, 고압 탱크와의 연결을 위한 유입 개구, 공급 라인과의 연결을 위한 배출 개구 및 공급 라인과의 연결을 위한 제어 개구를 구비한 하우징을 포함하며, 하우징은 종축을 따라 연장되는 내부 공간을 정의하고, 내부 공간을 종축을 기준으로 배출 챔버와 제어 챔버로 분할하는 분리 웨브를 가지며, 분리 웨브는 배출 챔버와 제어 챔버 사이에 연장되는 안내공(guide hole)을 갖는다. 또한, 차단 밸브는 분리 웨브 내에 수용되어 안내공을 에워싸는 전기 코일 및 제어 챔버 내에 배치된 서보 밸브 니들(servo valve needle)을 가지며, 서보 밸브 니들은 종축을 따라, 상기 서보 밸브 니들이 제어 개구를 밀봉하는 폐쇄 위치로 예압되어 있고, 코일에 의해 생성될 수 있는 자계를 이용하여 서보 밸브 니들이 제어 개구를 개방하면서 분리 웨브에 접하는 개방 위치로 이동될 수 있으며, 서보 밸브 니들은, 이 서보 밸브 니들의 개방 위치에서 제어 챔버를 안내공과 연결하는 연결 채널을 갖는다. 또한, 차단 밸브는 안내공 내에서 종축을 따라 이동 가능하게 안내되는 메인 밸브 니들을 포함하고, 메인 밸브 니들은 종축을 따라서 상기 메인 밸브 니들이 배출 개구를 밀봉하는 폐쇄 위치로 예압되어 있으며, 서보 밸브 니들이 개방 위치에 배치되어 있는 경우에는, 코일에 의해 생성될 수 있는 자계를 이용하여 메인 밸브 니들이 배출 개구를 개방하는 개방 위치로 이동될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따라서, 특히 연료 전지 시스템을 위한 가스 탱크 장치는 예컨대 수소와 같은 가스의 수용을 위한 고압 가스 탱크 및 본 발명의 제1 양태에 따른 차단 밸브를 포함하며, 차단 밸브의 하우징의 유입 개구는 고압 가스 탱크의 배출 개구와 연결된다.
본 발명의 제2 양태에 따라서 연료 전지 시스템은, 적어도 하나의 연료 전지, 기체 연료를 공급하기 위한 연료 유입구, 산화 가스를 공급하기 위한 산화 가스 유입구 및 반응 생성물을 배출하기 위한 생성물 배출구를 구비한 연료 전지 어셈블리; 연료 유입구와 연결된 연료 공급 라인; 및 본 발명의 제2 양태에 따른 가스 탱크 장치;를 포함하며, 차단 밸브의 하우징의 배출 개구와 제어 개구는 각각 연료 공급 라인과 연결된다.
본 발명의 기본 사상은, 하나의 하우징 내에 서보 밸브 니들과 메인 밸브 니들을 배치하고, 상기 두 니들이 하나의 동일한 코일을 통해 작동될 수 있다는 것이다. 서보 밸브 니들에 의해 폐쇄될 수 있는 제어 개구와 메인 밸브 니들에 의해 폐쇄될 수 있는 고압 배출구가 모두 동일한 공급 라인과 연결될 수 있음으로써, 이들에 동일한 압력 레벨이 인가된다.
연료 전지의 연료 공급 안전성은, 공급 라인 내 압력 레벨이 낮을 때뿐만 아니라 높을 때에도, 그리고 탱크와 공급 라인 내 압력 레벨이 동일할 때에도 차단 밸브가 신뢰성 있게 개방될 수 있을 때 개선될 수 있다.
하기에서는, 탱크 내에서보다 공급 라인 내 압력 레벨이 더 낮은 경우 개방 과정의 원리가 예시로서 설명된다.
코일에 전류가 공급될 때, 서보 밸브 니들에 작용하는 자력을 생성하여 서보 밸브 니들을 개방 위치로 이동시키는 일차 자기 회로가 형성된다. 이를 통해 서보 밸브 니들은 제어 개구를 개방하며, 서보 밸브 니들이 배치되어 있는 하우징의 제어 공간 또는 제어 챔버 내 압력이 강하한다. 메인 밸브 니들은, 배출 챔버로부터 제어 챔버를 분리하는 하우징의 분리벽 내에 형성된 안내공 내에서 축방향으로 안내되며, 배출 챔버는 유입구를 매개로 가스 탱크 또는 고압 리저버와 연결되어 있거나 연결될 수 있다. 서보 밸브 니들 내에 제공된 채널을 통해, 안내공과 제어 챔버 간의 유체 전도성 연결이 존재한다. 그 결과, 밸브의 개방 시 안내공 내의 압력 강하가 달성되어 메인 밸브 니들에 인장력이 가해진다. 또한, 서보 밸브 니들이 개방되면, 이 서보 밸브 니들이 하우징의 분리벽에 접하고, 그에 따라 코일로의 전류 공급이 지속될 때 메인 밸브 니들에 작용하는 자력을 생성하는 이차 자기 회로가 형성된다. 또한, 메인 밸브 니들에는 제어 챔버 내의 감소된 압력에 의해 인장력이 가해지기 때문에, 코일에 의해 생성된 작은 자기력으로도 이미 메인 밸브 니들의 개방이 수행될 수 있다. 제어 공간 또는 제어 챔버 내 압력 구배(pressure gradient) 및 최소로 가능한 압력 레벨은 서보 밸브 니들의 밸브 시트상의 유출 스로틀링, 축약하여 A 스로틀(A-throttle), 및 제어 챔버와 배출 챔버 간의 공압 연결부(pneumatic connection)의 유입 스로틀링, 축약하여 Z 스로틀(Z-throttle), 그리고 각각의 배출측 및 공급측 압력 레벨로부터 도출된다.
하기에서는, 공급 라인과 탱크 내에서의 압력 레벨이 동일하거나 거의 동일한 경우의 개방 과정이 설명된다.
코일에 전류가 공급되면 다시, 서보 밸브 니들에 작용하는 자력을 생성하여 서보 밸브 니들을 개방 위치로 이동시키는 일차 자기 회로가 형성된다. 공급 라인, 제어 챔버 및 배출 챔버 내 압력 레벨이 동일하기 때문에, 서보 밸브 시트와 메인 밸브 시트에서의 압력차는 각각 0이거나 거의 0이다. 그 때문에, 서보 밸브의 개방이 수행되면, 메인 밸브의 전기자에서의 이차 자계는 제어 공간에 의한 공압 지원 없이 스프링의 힘에 대항하여 메인 밸브를 완전히 열 정도로 충분하다.
그러므로 본 발명의 장점은, 고압 가스 탱크와 공급 라인 간의 압력차가 클 때에도 메인 밸브 니들이 적은 개방력으로 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동될 수 있다는 점이다. 그 결과, 개방력을 적어도 부분적으로 생성하는 코일이 상대적으로 작게 치수 설계될 수 있음으로써, 컴팩트하게 구성된 차단 밸브가 구현된다. 또한, 차단 밸브의 본 발명에 따른 설계에서는, 서보 밸브 니들의 행정이 메인 밸브 니들의 행정과 독립적이라는 것이 바람직하다. 특히, 코일의 컴팩트한 설계 시 서보 밸브 니들의 행정에 비해 더 큰 메인 밸브 니들의 행정이 구현될 수 있다. 또 다른 장점은, 제어 챔버와 배출 챔버 간의 압력 균등화 시에도, 코일에 의해 생성된 자기력에 의해 메인 밸브 니들이 개방 위치에 유지되기 때문에, 상기 메인 밸브 니들의 폐쇄가 방지된다는 점이다. 이는 바람직하게 차단 밸브의 마모를 감소시킨다.
바람직한 실시예 및 개선예는 추가 종속 청구항과, 도면부의 도면들에 기초한 설명부에 명시되어 있다.
일부 실시예에 따라, 분리 웨브는 안내공을 에워싸는 수용 리세스를 가질 수 있고, 수용 리세스는 제어 챔버에서부터 종축을 따라서 블라인드 홀로서 연장되며, 이 경우 코일이 수용 리세스 내에 배치된다. 수용 리세스는 예컨대 환형 개구로서, 제어 챔버 쪽을 향하는 표면에서부터 연장될 수 있다. 그에 따라 수용 리세스의 바닥부와, 배출 챔버 쪽을 향하는 분리 웨브의 표면 사이에 잔여 웨브(residual web)가 제공된다. 서보 밸브 니들이 그 개방 위치에서 분리 웨브에 접할 때, 잔여 웨브 내에 자기 포화(magnetic saturation)가 발생하는 방식으로 코일에 전류가 공급될 수 있다. 이는, 메인 밸브 니들에 효율적으로 작용하는 이차 자기 회로 또는 자계의 생성을 용이하게 한다.
일부 실시예에 따라, 메인 밸브 니들은 제1 단부 영역에서 안내공 내에서 안내되는 축부(shank)와; 이 축부의 제2 단부 영역에 형성되어 메인 밸브 니들의 폐쇄 위치에서 배출 개구에 의해 정의된 메인 밸브 시트에 접하는 밀봉 섹션;을 가질 수 있다. 축부는 예컨대 자화 가능 재료로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 플런저로서 작용한다.
일부 실시예에 따라, 메인 밸브 니들의 축부의 제1 단부 영역과 안내공 사이에, 배출 챔버로부터 제어 챔버를 유체 분리하기 위한 밀봉 요소가 제공될 수 있다. 예를 들면, 밀봉 요소는 씰 링으로서 형성될 수 있고 메인 밸브 니들의 축부에 장착될 수 있다. 일부 실시예에 따라, 제어 챔버의 스로틀 보어가 배출 챔버와 유체 연결될 수 있다. 그에 따라, 제어 챔버와 배출 챔버 간의 공압 연결은 메인 밸브 니들 또는 메인 밸브 니들의 축부와 안내공 사이의 가이드 유격(guide play)을 통해 구현될 수 있거나, 메인 밸브 니들의 축부상의 밀봉 요소들을 이용할 경우에는 별도로 씰에 대한 바이패스로서의 스로틀 보어를 통해서도 구현될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 메인 밸브 니들의 축부는 제1 단부 영역에서 메인 밸브 시트의 제2 단면적보다 더 큰 제1 단면적을 가질 수 있다. 이를 통해, 제어 챔버 내의 압력 강하를 통해 생성된 인장력이 바람직하게 추가로, 특히 메인 밸브 시트로부터 메인 밸브 니들을 떼어내기 위해 상기 인장력만으로 충분한 방식으로, 증대될 수 있다. 그렇게 하여, 코일에 의해 생성될 힘이 추가로 감소되며, 이는 코일의 컴팩트한 설계와 관련하여 바람직하다.
일부 실시예에 따라, 메인 밸브 니들은 축부로부터 돌출된 편평 전기자(flat armature)를 포함할 수 있고, 이 편평 전기자는 메인 밸브 니들의 폐쇄 위치에서 분리 웨브에 대해 이격되어 배치되며, 메인 밸브 니들의 개방 위치에서 분리 웨브에 접한다. 분리 웨브는 자화 가능 재료로 제조된다. 편평 전기자의 반경 방향 연장부를 통해, 메인 밸브 니들의 폐쇄 위치에서 분리 웨브와 편평 전기자 사이에 갭이 형성된다. 특히 수용 리세스 내 코일의 전술한 배치와 조합되어, 바람직하게는 코일에 의해 생성되어 메인 밸브 니들에 작용하는 자계의 힘 작용이 추가로 증대될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 서보 밸브 니들은 축부; 축부의 제1 단부 영역에 형성된 밀봉 섹션; 및 이 축부의 제2 단부 영역과 연결되고 축부로부터 돌출되는 편평 전기자;를 가질 수 있으며, 서보 밸브 니들의 폐쇄 위치에서 밀봉 섹션은 제어 개구에 의해 정의된 서보 밸브 시트에 접하고, 편평 전기자는 분리 웨브에 대해 이격되어 배치되며, 서보 밸브 니들의 개방 위치에서는 밀봉 섹션이 서보 밸브 시트에 대해 이격되어 배치되고 편평 전기자는 분리 웨브에 접한다. 서보 밸브 니들의 편평 전기자는 특히, 서보 밸브 니들의 행정이 작은 경우 큰 개방력이 생성될 수 있다는 장점을 제공한다.
일부 실시예에 따라, 서보 밸브 니들과 메인 밸브 니들은 안내공 내에 배치되어 있는 하나의 공통 스프링을 통해 각각의 폐쇄 위치로 예압될 수 있다. 따라서 바람직하게 부품 수가 감소된다.
일부 실시예에 따라, 차단 밸브는 제어 라인을 가질 수 있으며, 이 제어 라인은 내부 공간의 외부에서 배출 개구와 제어 개구를 유체 전도 방식으로 서로 연결하고, 공급 라인과의 연결을 위한 포트를 갖는다. 대안적 실시예들에 따라, 하우징은, 배출 개구와 연결된 제1 공급 라인 연결용 포트 및 제어 개구와 연결된 제2 공급 라인 연결용 포트를 가질 수 있다. 상기 두 대안예에서는, 간단한 방식으로 제어 개구 및 배출 개구에 동일한 저압 레벨이 설정될 수 있다.
가스 탱크 장치의 일부 실시예에 따라, 차단 밸브의 하우징은 고압 가스 탱크의 배출 개구 내에 수용될 수 있다. 예를 들면 고압 가스 탱크는, 실질적으로 원통형인 섹션과 이 원통형 섹션에 비해 점점 가늘어지고 그 내부에 배출 개구가 형성되어 있는 배출 섹션 또는 목부(neck)를 구비한 가스 실린더로서 형성될 수 있다. 차단 밸브의 컴팩트한 구성에 의해 배출 섹션 내부에서의 수용이 가능하며, 그로 인해 차단 밸브가 기계적 손상에 대해 더 잘 보호된다.
이하에서 본 발명은 도면부의 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단 밸브의 개략적 단면도이며, 여기서는 서보 밸브 니들 및 메인 밸브 니들이 각각 폐쇄 위치에 배치되어 있다.
도 2는 도 1에 도시된 차단 밸브의 도면이며, 여기서 서보 밸브 니들은 개방 위치에 배치되어 있고, 메인 밸브 니들은 폐쇄 위치에 배치되어 있다.
도 3은 도 1에 도시된 차단 밸브의 도면이며, 서보 밸브 니들과 메인 밸브 니들은 각각 개방 위치에 배치되어 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 유압 회로도의 개략적 도해이다.
도면들에서 동일한 도면부호들은, 달리 명시되지 않는 한, 동일한 구성요소 또는 동일 기능을 갖는 구성요소를 나타낸다.
도 4에는 연료 전지 시스템(300)이 예시적으로 그리고 개략적으로 도시되어 있다. 도 4에 개략적으로 도시된 것처럼, 연료 전지 시스템(300)은 연료 전지 어셈블리(310); 연료 공급 라인(302); 선택적 압력 제어 장치(320); 및 가스 탱크 장치(200);를 포함한다.
연료 전지 어셈블리(310)는 도 4에 블록으로만 도시되어 있으며, 적어도 하나의 (도시되지 않은) 연료 전지, 연료 유입구(311), 산화 가스 유입구(313) 및 생성물 배출구(314)를 포함한다. 연료 전지 어셈블리는 예를 들면 전기적으로 직렬 연결된, 예컨대 이른바 스택 형태의 복수의 연료 전지를 포함할 수 있다. 각각의 연료 전지는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된, 예컨대 멤브레인의 형태의 전해질층을 갖는다. 연료 유입구(311)를 통해 연료 전지(들)(210)에 기체 연료, 예컨대 수소가 애노드로 공급될 수 있다. 동일한 방식으로, 산화 가스 유입구(213)를 통해 연료 전지(들)(210)에 산화 가스, 예컨대 산소 함유 주변 공기가 캐소드로 공급될 수 있다. 생성물 배출구(214)를 통해 반응 생성물이 캐소드로부터 배출될 수 있다. 그에 따라, 적어도 하나의 연료 전지는, 연료 내에 저장된 화학 에너지를 산화 가스와 함께 바로 전기 에너지로 변환하도록 구성된다.
가스 탱크 장치(200)는 고압 가스 탱크(210)와 차단 밸브(100)를 포함한다. 하기에서 명확성을 이유로 오직 탱크로만 지칭되는 고압 가스 탱크(210)는 예컨대 수소와 같은 가스를 수용하도록 형성되며, 예컨대 가스를 700bar 이하의 압력에서 저장할 수 있다. 도 4에 개략적으로 도시된 것처럼, 탱크(210)는 실질적으로 원통형인 탱크로서 함께 형성될 수 있다. 탱크(210)의 배출 개구(211)는 예컨대 탱크(210)의 축방향 단부에 배치될 수 있다. 차단 밸브(100)는 도 4에 오직 기호로만 도시되어 있으며, 하기에서 계속 상세하게 설명된다. 도 4에 개략적으로 도시된 것처럼, 차단 밸브(100)는 탱크(210)의 배출 개구(211) 및 저압 포트(261)와 연결된다. 선택적으로, 체크 밸브(220)는, 도 4에 예시적으로 도시된 것처럼, 차단 밸브(100)에 대해 병렬로 연결될 수 있다. 연료 공급 라인(302)은 가스 탱크 장치(200)의 저압 포트(261)를 연료 전지 어셈블리(310)의 연료 유입구(311)와 연결한다. 선택적 압력 제어 장치(320)는 연료 공급 라인(302) 내에서 저압 포트(261)와 연료 유입구(311) 사이에 배치되며, 탱크(210)로부터 배출되는 가스의 압력을 감소시키도록 그리고/또는 유량을 변화시키도록 구성된다. 예를 들어, 압력 제어 장치(320)는 유량 제어식 스로틀 밸브를 가질 수 있다.
도 1에는, 예컨대 도 4에 도시된 가스 탱크 장치(200) 내에서 사용될 수 있는 것과 같은 예시적인 차단 밸브(100)의 개략적 단면도가 도시되어 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 차단 밸브(100)는 하우징(1), 전기 코일 또는 유도 코일(2), 서보 밸브 니들(3), 메인 밸브 니들(4) 및 스프링(5)을 포함한다. 선택적으로, 차단 밸브(100)는, 도 1에 개략적으로 도시된 것과 같은 제어 라인(6)을 더 포함할 수 있다.
하우징(1)은 특히 종축(L1)을 따라 연장되는 내부 공간(10)을 정의하는 베이스 몸체(1A)(base body)를 포함할 수 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 하우징(1)의 내부 공간(10) 내에는, 내부 공간(10)을 종축(L1)을 기준으로 제1 챔버 또는 배출 챔버(10A)와 제2 챔버 또는 제어 챔버(10B)로 분할하는 분리 웨브 또는 분리벽(14)이 배치된다. 분리 웨브(14)는, 도 1에 예시적으로 도시된 것과 같이, 특히 종축(L1)에 대해 횡방향으로 연장되는 반경 방향(R1)으로 연장될 수 있다. 분리 웨브(14)는 특히 자화 가능 재료로 형성될 수 있다.
분리 웨브(14) 내에는, 제어 챔버(10B)와 배출 챔버(10A)를 서로 연결하는 안내공(15)이 형성된다. 안내공(15)은 예컨대, 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 종축(L1)에 대해 동축으로 배치되고 구성될 수 있다. 선택적으로, 분리 웨브(14)는 수용 리세스(16)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 수용 리세스는 제어 챔버(10B) 쪽을 향하는 분리 웨브(14)의 표면에서부터 종축(L1)을 따라 연장될 수 있고, 배출 챔버(10A) 쪽을 향하는 분리 웨브(14)의 표면에 대해 이격되어 종결될 수 있다. 그에 따라, 수용 리세스(16)는 제어 챔버(10B)에서부터 종축(L1)을 따라 블라인드 홀로서 연장된다. 그에 따라, 제어 챔버(10B)로 향해 있는 분리 웨브(14)의 표면과 수용 리세스(16)의 바닥부 또는 단부 사이에 잔여 웨브(16A)가 존재한다. 그 밖에도 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 수용 리세스(16)는 종축(L1) 또는 안내공(15)을 에워싼다. 예를 들면, 수용 리세스(16)는 안내공(16)의 둘레에 환형으로 또는 프레임 형태로 형성될 수 있다.
도 1에 추가로 도시된 것처럼, 하우징(1)은 유입 개구(11), 배출 개구(12) 및 제어 개구(13)를 포함한다. 유입 개구(11)는 고압 리저버와의 연결을 위해 이용된다. 예를 들면, 유입 개구(11)는 탱크(210)의 배출 개구(211)와 연결될 수 있다. 도 1에 예시적으로 도시된 것처럼, 하우징(1)의 베이스부(1A)는, 배출 챔버(10A)와 외면 사이에서 반경 방향(R1)으로 연장되는 복수의 리세스를 유입 개구들(11)로서 포함할 수 있다. 일반적으로, 유입 개구(11)는 제1 챔버 또는 배출 챔버(10A)와 연결된다. 도 1에서 추가로 확인할 수 있는 것처럼, 유입 개구(11) 내에 선택적으로 필터(17)가 배치될 수 있다.
배출 개구(12)는, 도 1에 예시적으로 도시된 것과 같이, 특히 종축(L1)에 대해 동축으로 배치될 수 있고, 베이스부(1A) 내에서 배출 챔버(10A)와 외면 사이에 연장될 수 있다. 일반적으로 배출 개구(12)는 배출 챔버(10A)와 연결된다.
제어 개구(13)는, 도 1에 예시적으로 도시된 것과 같이, 특히 종축(L1)과 관련하여 배출 개구(12)의 반대편에 놓이도록 배치될 수 있다. 제어 개구(13)는 제어 챔버(10B)와 연결된다. 도 1에 도시된 것처럼, 제어 개구(13)는 예컨대 종축(L1)에 대해 동축으로 배치될 수 있고, 베이스부(1A) 내에서 제어 챔버(10B)와 외면 사이에 연장될 수 있다.
도 1에 오로지 예시적이면서 개략적으로만 도시되어 있는 것처럼, 배출 개구(11)와 제어 개구(13)는 선택적 제어 라인(6)을 통해 유체 전도 방식으로 서로 연결될 수 있으며, 제어 라인(6)은 하우징(1)의 내부 공간(10)의 외부에서 또는 내부 공간(10)으로부터 유체공학적으로 분리되거나 절연되어 연장된다. 제어 라인(61)은 예컨대 공급 라인(302)과의 연결을 위한 포트(61)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 라인(61)의 포트(61)는, 도 4에 개략적으로 도시된 것처럼, 가스 탱크 장치(200)의 저압 포트(261)를 형성할 수 있다. 그 대안으로, 하우징(1)은 배출 개구(11)와 연결된 제1 포트(도 1에는 도시되지 않음) 및 제어 개구(13)와 연결된 제2 포트(도 1에는 도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 제1 포트와 제2 포트는 각각 공급 라인(302)과 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 포트와 제2 포트는 함께 가스 탱크 장치(200)의 저압 포트(261)를 형성한다. 일반적으로, 제어 개구(13)와 배출 개구(12)는 각각 동일한 압력 레벨에, 특히 동일한 공급 라인에 연결될 수 있거나 연결되어 있다.
코일(2)은 전기 도체로 형성된 복수의 권선을 포함하며, 도 1에는 기호로만 도시되어 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 코일(2)은 예컨대 분리 웨브(14)의 수용 리세스부(16) 내에 수용될 수 있다. 수용 리세스(16)의 바닥부와 코일(2) 사이에는 특히 자기 절연층(2A)이 배치될 수 있다. 마찬가지로, 수용 리세스(16)는, 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 제어 챔버(10B) 쪽을 향하는 단부에서 자기 절연층(2B)에 의해 폐쇄될 수 있다. 코일(2)은 일반적으로 분리 웨브(14) 내에 수용되어 안내공(15)을 에워싼다.
서보 밸브 니들(3)은 제어 챔버(10B) 내에 배치된다. 도 1에 예시적으로 도시된 것처럼, 서보 밸브 니들(3)은 축부(30), 연결 채널(33) 및 밀봉 섹션(34)을 포함할 수 있다. 또한, 서보 밸브 니들(3)은 선택적으로 편평 전기자(35)를 포함할 수 있다. 축부(30)는 제1 단부 영역(31)과 이 제1 단부 영역의 반대편에 놓인 제2 단부 영역(32) 사이에서 연장된다. 밀봉 섹션(34)은 축부(30)의 제1 단부 영역(31) 내에 형성되며, 특히 축부(30)의 제1 단부를 형성할 수 있다. 예를 들면, 밀봉 섹션(34)은, 도 1에 개략적으로 도시된 것과 같이, 원추형으로 형성될 수 있다. 연결 채널(33)은, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 예컨대 횡방향으로 축부(30)를 통과하여 연장되는 횡방향 보어 및 제2 단부와 횡방향 보어 사이에서 연장되는 축방향 보어에 의해 형성될 수 있다. 그 대안으로, 축부(30)의 주연면과 축부(30)의 제2 단부 사이에서 비스듬하게 연장되는 보어를 통해 연결 채널을 구현하는 점도 생각해볼 수 있다. 선택적인 편평 전기자(35)는 축부(30)의 제2 단부 영역에 배치되어 상기 축부와 연결된다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 편평 전기자(35)는 축부(30)에 대해 횡방향으로 연장되고 상기 축부로부터 돌출된다. 편평 전기자(35)는, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 예컨대 축부(30)의 둘레를 따라 연장되는 웨브로서 형성될 수 있다. 적어도 편평 전기자(35), 바람직하게는 축부(30)도 자화 가능 재료로 형성된다.
도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 서보 밸브 니들(3)은, 축부(30)가 종축(L1)을 따라 연장되고 편평 전기자(35)는 반경 방향(R1)을 따라 연장되는 방식으로, 제어 챔버(10B) 내에 배치되어 정렬되며, 축부(30)는 종축(L1)에 대해 특히 동축으로 배치되거나 정렬될 수 있다. 이 경우, 밀봉 섹션(31)을 갖는 제1 단부 영역(31)은 제어 개구(13) 쪽을 향해 배치되며, 편평 전기자(35)를 갖는 제2 단부 영역(32)은 분리 웨브(14) 쪽을 향해 배치된다.
도 1에 추가로 도시된 것처럼, 스프링(5)은, 서보 밸브 니들(3)이 제어 개구(13)를 밀봉하는 폐쇄 위치로 서보 밸브 니들(3)을 예압한다. 특히, 서보 밸브 니들(3)의 폐쇄 위치에서는, 도 1에 개략적으로 도시된 것과 같이, 밀봉 섹션(34)이 제어 개구(13)에 의해 정의되는 서보 밸브 시트(13S)에 접할 수 있고, 편평 전기자(35)는 분리 웨브(14)에 대해 이격되어 배치될 수 있다. 상기 밀봉 시트(13S)는 특히 제어 개구(13)를 에워싸는 하우징(1)의 영역에 의해 형성될 수 있다. 편평 전기자(35)와 분리 웨브(14) 사이에는, 서보 밸브 니들(3)의 폐쇄 위치에서, 도 1에 개략적으로 도시된 것과 같은 갭이 형성된다. 서보 밸브 니들(3)은 일반적으로 종축(L1)을 따라, 서보 밸브 니들(3)이 제어 개구(13)를 밀봉하는 폐쇄 위치로 예압된다.
코일(2)을 통과하는 전류 흐름을 생성하는 전압을 코일(2)에 인가함으로써, 코일(2) 둘레에 자계, 특히 제어 밸브 니들(30)에 인력을 가하는 일차 자계(M1)가 생성될 수 있다. 그로 인해 서보 밸브 니들(3)은, 스프링(5)에 의해 가해진 예압력에 대항하여 분리 웨브(14)의 방향으로 이동되며, 그 결과 밀봉 섹션(34)이 밀봉 시트(13S)로부터 떼내어진다. 그럼으로써, 일반적으로 서보 밸브 니들(3)은 코일(2)을 통해 생성될 수 있는 자계에 의해 종축(L1)을 따라 개방 위치로 이동될 수 있다. 서보 밸브 니들(3)의 개방 위치는 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 도 2에 개략적으로 도시된 것처럼, 밀봉 섹션(34)은 서보 밸브 니들(3)의 개방 위치에서 서보 밸브 시트(13S)에 대해 이격되어 배치되며, 편평 전기자(35)는 분리 웨브(14)에 접한다. 그에 따라, 일반적으로 서보 밸브 니들(3)은 개방 위치에서 제어 개구(13)를 개방하고 분리 웨브(14)에 접한다. 도 2에 개략적으로 도시된 것처럼, 안내공(15)은 서보 밸브 니들(3)의 개방 위치에서 연결 채널(33)을 통해 유체 전도 방식으로 안내공(15)과 연결된다.
메인 밸브 니들(4)은 배출 챔버(10A) 내에 배치된다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 메인 밸브 니들(40)은 축부, 밀봉 섹션(43) 및 선택적인 편평 전기자(44)를 포함할 수 있다. 메인 밸브 니들(4)의 축부(40)는 제1 단부 영역(41)과 이 제1 단부 영역의 반대편에 놓인 제2 단부 영역(42) 사이에서 연장된다. 밀봉 섹션(43)은 축부(40)의 제2 단부 영역(42) 내에 형성되고, 특히 축부(40)의 제2 단부를 형성할 수 있다. 예를 들면, 밀봉 섹션(43)은 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼 원추형으로 형성될 수 있다. 선택적인 편평 전기자(44)는 축부(40)의 제1 단부 영역(41)에 대해 인접하여 배치되어 축부(40)와 연결되어 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 편평 전기자(44)는 축부(40)에 대해 횡방향으로 연장되고 상기 축부로부터 돌출된다. 메인 밸브 니들(4)의 적어도 편평 전기자(44), 바람직하게는 그의 축부(40)도 자화 가능 재료로 형성된다.
도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 메인 밸브 니들(4)은 배출 챔버(10A) 내에서, 축부의 제1 단부 영역(41)이 안내공(15) 내로 돌출되어 안내공(15)을 통해 안내되고 밀봉 섹션(43)을 포함한 제2 단부 영역(42)은 배출 개구(12) 쪽을 향해 놓이는 방식으로, 배치된다. 특히, 메인 밸브 니들(4)의 축부(40)는 종축(L1)에 대해 동축으로 정렬될 수 있다. 그에 따라, 예컨대 축부(40) 둘레를 따라 연장되는 웨브로서 형성될 수 있는 편평 전기자(44)가 축부(40)로부터 반경 방향(R1)으로 돌출된다.
도 1은, 배출 개구(12)를 밀봉하는 폐쇄 위치에 있는 메인 밸브 니들(4)을 보여준다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 메인 밸브 니들(4)은 스프링(5)에 의해 폐쇄 위치로 예압된다. 선택적으로, 안내공(15) 내에 배치될 수 있는 하나의 동일한 스프링(5)이, 도 1에 예시적으로 도시된 것처럼, 메인 밸브 니들(4) 및 서보 밸브 니들(3)을 각각 그들의 폐쇄 위치로 예압할 수 있다. 그러나 메인 밸브 니들(4) 및 서보 밸브 니들(3)을 위해 각각 별도의 스프링이 제공되는 점도 생각해볼 수 있다. 이들 스프링은 안내공(15)의 외부에도 배치될 수 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 밀봉 섹션(43)은 메인 밸브 니들(4)의 폐쇄 위치에서 배출 개구(12)에 의해 정의된 메인 밸브 시트(12S)에 접하고, 편평 전기자(44)는 분리 웨브(14)에 대해 이격되어 배치됨으로써, 분리 웨브(14)와 편평 전기자(44) 사이에 갭이 형성된다. 메인 밸브 시트(12S)는 예컨대 배출 개구(12)를 에워싸는 영역에 의해 형성될 수 있다. 메인 밸브 니들의 축부(40)는 제1 단부 영역(41)에서 제1 단면적(A41)을 갖는다. 제2 단면적(A12)은 메인 밸브 시트(12S)에 의해 획정되는 면적에 의해 정의된다. 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 제1 단면적(A12)은 제2 단면적(A12)보다 더 크다.
서보 밸브 니들(3)이, 도 2에 개략적으로 도시된 것과 같이, 개방 위치에 배치되어 있을 때, 제어 챔버(10B)는 제어 개구(13)를 통해 포트(61)의 압력 레벨과 유체 전도 방식으로 연결되며, 이는 일반적으로 제어 챔버(10B) 내 압력 강하를 초래한다. 일반적으로 제어 챔버(10B)와 포트(61) 간의 압력 균등화가 실시되고, 그 때문에 제어 개구(13)와 배출 개구(12) 간의 압력 균등화도 이루어진다. 연결 채널(33)을 통해, 배출 챔버(10A)에 대한 상대 압력 강하가 안내공(15) 내에서도 일어나며, 그 때문에 메인 밸브 니들(4)에는 스프링(5)에 의해 생성된 예압력에 대해 반대로 작용하는 인장력이 가해진다. 안내공(15)과 배출 챔버(10A) 간의 압력차에 따라, 상기 인장력만으로도 메인 밸브 시트(12S)로부터 메인 밸브 니들(40)의 밀봉 섹션(43)을 떼어내기에 충분할 수 있다. 이는 특히, 제2 면적(A12)이 제1 면적(A41)보다 작을 때 더 쉬워진다. 서보 밸브 니들(3)이 개방 위치에 배치되어 있을 때에는 코일(2)에 계속 전류가 공급되기 때문에, 도 2에 개략적으로만 도시된 이차 자계(M2)가 형성된다. 이차 자계(M2)는 마찬가지로 스프링 힘에 대항하여 작용하는 인장력을 메인 밸브 니들(4)에 가하며, 그럼으로써 상기 메인 밸브 니들은 도 3에 도시된 개방 위치로 이동된다. 도 3에 도시된 것처럼, 선택적인 편평 전기자(44)는 메인 밸브 니들(4)의 개방 위치에서 분리 웨브(14)에 접하며, 그에 따라 바람직하게 정지부를 형성한다. 메인 밸브 니들(4)의 밀봉 섹션(43)은 메인 밸브 니들의 개방 위치에서 메인 밸브 시트(12S)에 대해 이격되어 배치된다. 그에 따라, 일반적으로 메인 밸브 니들(4)은 개방 위치에서 배출 개구(11)를 개방한다.
그에 따라, 메인 밸브 니들(4)은, 서보 밸브 니들(3)이 개방 위치에 배치되어 있을 때 코일(2)에 의해 생성될 수 있는 자계에 의해 개방 위치로 이동될 수 있다. 이를 위해 필요한 힘은, 서보 밸브 니들(3)의 개방으로 인한 제어 챔버(10B) 내의 압력 강하에 의해 바람직하게 감소하며, 이는 코일(2)의 컴팩트한 구조를 허용한다. 그러나 차단 밸브(100)는, 제어 챔버(10B)와 배출 챔버(10A) 간의 압력차 없이도 메인 밸브 니들(4)의 개방이 가능한 방식으로도 설계될 수 있다. 서보 밸브 니들(3)은 폐쇄 위치에서 분리 웨브(14)에 접하기 때문에, 선택적 잔여 웨브(16A) 내에서는, 이 잔여 웨브가 충분히 얇게 형성된 경우, 자기 포화 상태가 생성될 수 있다. 그에 따라, 메인 밸브 니들(4)의 편평 전기자(44)와 분리 웨브(14) 간의 갭 내에 높은 자기 인력이 생성된다. 이는 일반적으로, 제어 챔버(10B)와 배출 챔버(10A) 사이에 압력차가 없는 상황에서뿐만 아니라 그 외 상황에서도 메인 밸브 니들(4)의 개방을 용이하게 한다.
차단 밸브(100)의 컴팩트한 구성을 기반으로 상기 차단 밸브는, 도 4에 개략적으로 도시된 가스 탱크 장치(200)의 경우, 선택적으로 고압 가스 탱크(210)의 배출 개구(211) 내에 수용될 수 있다. 일반적으로 차단 밸브(100)의 유입 개구(11)는 탱크(210)의 배출 개구(211)와 연결된다. 차단 밸브(100)의 하우징(1)의 배출 개구(12) 및 제어 개구(13)는 각각 예컨대 포트(61)를 통해 연료 공급 라인(302)과 연결된다.
본 발명이 앞서 실시예들에 근거하여 예시적으로 설명되었긴 하나, 본 발명은 상기 실시예들로 제한되지 않고 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 특히 전술한 실시예들의 조합도 생각해볼 수 있다. 또한, 본 발명은 연료 전지 시스템에서의 적용으로만 제한되지 않는다. 예를 들면, 가스 탱크 장치는 가스, 특히 수소가 연료 또는 반응 생성물로서 사용되는 여타의 시스템과 관련해서도 사용될 수 있다. 오직 예시로서만, 내연기관의 작동을 위해 기체 연료를 사용하는 차량이 언급되어 있다.

Claims (12)

  1. 가스 탱크 장치(200)용 차단 밸브(100)이며, 이 차단 밸브는:
    고압 탱크(210)와의 연결을 위한 유입 개구(11), 공급 라인(302)과의 연결을 위한 배출 개구(12) 및 공급 라인(302)과의 연결을 위한 제어 개구(13)를 구비한 하우징(1); -하우징(1)은 종축(L1)을 따라서 연장되는 내부 공간(10)을 정의하고, 이 내부 공간(10)을 종축(L1)을 기준으로 배출 챔버(10A)와 제어 챔버(10B)로 분할하는 분리 웨브(14)를 가지며, 분리 웨브(14)는, 배출 챔버(10A)와 제어 챔버(10B) 사이에서 연장되는 안내공(15)을 포함함-;
    분리 웨브(14) 내에 수용되어 안내공(15)을 에워싸는 전기 코일(2);
    제어 챔버(10B) 내에 배치되고, 종축(L1)을 따라 폐쇄 위치로 예압되어 있는 서보 밸브 니들(3)로서, 상기 폐쇄 위치에서 서보 밸브 니들(3)은 제어 개구(13)를 밀봉하고, 코일(2)에 의해 생성될 수 있는 자계를 이용하여 서보 밸브 니들(3)이 제어 개구(13)를 개방하면서 분리 웨브(14)에 접하는 개방 위치로 이동될 수 있는, 서보 밸브 니들(3); -이 서보 밸브 니들(3)은, 서보 밸브 니들(3)의 개방 위치에서 제어 챔버(10B)를 안내공(15)과 연결하는 연결 채널(33)을 가짐-; 및
    안내공(15) 내에서 종축(L1)을 따라 이동 가능하게 안내되고, 종축(L1)을 따라 폐쇄 위치로 예압되어 있는 메인 밸브 니들(4)로서, 상기 폐쇄 위치에서 메인 밸브 니들(4)은 배출 개구(12)를 밀봉하고, 서보 밸브 니들(3)이 개방 위치에 배치되어 있는 경우, 코일(2)에 의해 생성될 수 있는 자계를 이용하여 배출 개구(12)를 개방하는 개방 위치로 이동될 수 있는 메인 밸브 니들(4);을 포함하는 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  2. 제1항에 있어서, 분리 웨브(14)는 안내공(15)을 에워싸는 수용 리세스(16)를 가지며, 상기 수용 리세스는 제어 챔버(10B)에서부터 종축(L1)을 따라서 블라인드 홀로서 연장되고, 상기 코일(2)은 수용 리세스(16) 내에 배치되는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 메인 밸브 니들(4)은 제1 단부 영역(41)에서 안내공(15) 내에서 안내되는 축부(40); 및 이 축부(40)의 제2 단부 영역(42)에 형성되어 메인 밸브 니들(4)의 폐쇄 위치에서 배출 개구(12)에 의해 정의된 메인 밸브 시트(12S)에 접하는 밀봉 섹션(43);을 포함하는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  4. 제3항에 있어서, 상기 메인 밸브 니들의 축부(40)는 제1 단부 영역(41)에서 메인 밸브 시트(12S)의 제2 단면적(A12)보다 더 큰 제1 단면적(A41)을 갖는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 메인 밸브 니들(4)은 축부(40)로부터 돌출되는 편평 전기자(44)를 포함하고, 이 편평 전기자는, 메인 밸브 니들(4)의 폐쇄 위치에서 분리 웨브(14)에 대해 이격되어 배치되며, 메인 밸브 니들(4)의 개방 위치에서 분리 웨브(14)에 접하는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 서보 밸브 니들(3)은 축부(30), 상기 축부(30)의 제1 단부 영역(31)에 형성된 밀봉 섹션(34), 및 상기 축부(30)의 제2 단부 영역(32)과 연결되고 상기 축부(30)로부터 돌출되는 편평 전기자(35)를 포함하며; 서보 밸브 니들(3)의 폐쇄 위치에서는 밀봉 섹션(34)이 제어 개구(13)에 의해 정의되는 서보 밸브 시트(13S)에 접하고, 편평 전기자(35)는 분리 웨브(14)에 대해 이격되어 배치되며; 서보 밸브 니들(3)의 개방 위치에서는 밀봉 섹션(34)이 서보 밸브 시트(13S)에 대해 이격되어 배치되고, 편평 전기자(35)는 분리 웨브(14)에 접하는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 서보 밸브 니들(3)과 메인 밸브 니들(4)은, 안내공(15) 내에 배치된 하나의 공통 스프링(5)을 통해 각각의 폐쇄 위치로 예압되는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단 밸브는 추가로:
    내부 공간(10)의 외부에서 배출 개구(12)와 제어 개구(13)를 유체 전도 방식으로 서로 연결하고, 공급 라인(302)과의 연결을 위한 포트(61)를 갖는 제어 라인(6)을 더 포함하는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(1)은, 배출 개구(11)와 연결된 공급 라인(302) 연결용 제1 포트 및 제어 개구부(13)와 연결된 공급 라인(302) 연결용 제2 포트를 포함하는, 가스 탱크 장치용 차단 밸브(100).
  10. 특히 연료 전지 시스템(300)을 위한 가스 탱크 장치(200)이며, 이 가스 탱크 장치는:
    가스의 수용을 위한 고압 가스 탱크(210); 및
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 차단 밸브(100);를 포함하고,
    차단 밸브(100)의 하우징(1)의 유입 개구(11)는 고압 가스 탱크(210)의 배출 개구(211)와 연결되는, 가스 탱크 장치(200).
  11. 제10항에 있어서, 차단 밸브(100)의 하우징(1)은 고압 가스 탱크(210)의 배출 개구(211) 내에 수용되는, 가스 탱크 장치(200).
  12. 연료 전지 시스템(300)이며, 이 연료 전지 시스템은:
    적어도 하나의 연료 전지, 기체 연료를 공급하기 위한 연료 유입구(311), 산화 가스를 공급하기 위한 산화 가스 유입구(313) 및 반응 생성물을 배출하기 위한 생성물 배출구(314)를 구비한 연료 전지 어셈블리(310);
    연료 유입구(311)와 연결된 연료 공급 라인(302); 및
    제10항 또는 제11항에 따른 가스 탱크 장치(200);를 포함하며,
    차단 밸브(100)의 하우징(1)의 배출 개구(12)와 제어 개구(13)는 각각 연료 공급 라인(302)과 연결되는, 연료 전지 시스템(300).
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