KR830002828B1 - 개스 탱크용 충전밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개스 탱크용 충전밸브

제 1 도는 충전밸브의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.

제 3 도는 제 1 도와 유사한 충전밸브의 단면도이다.

이 발명은 개스탱크용 충전밸브(filler vaive)에 관한 것으로서 개스탱크에 일정량의 개스를 주입할 수 있으며, 개스통이 흔들려도 안전하게 개스를 저장할 수 있도록 된 충전밸브에 관한 것이다.

온도가 변동되는 경우의 팽창가능성에 대비하도록 하는 안전문제를 고려하여 개스탱크는 80%이상 충전하지 않는 것이 좋은데 지금까지는 80%까지의 충전을 탱크에 별도로 착설된 밸브에 의해 조절하였으며 충전중에는 이 밸브를 항상 지켜보아야만 하는 불편이 있을 뿐 아니라 제대로 지켜보지 못해 개스탱크를 완전히 채우는 예를들어 휘발유탱크와 같이 가득 채워버리는 경우가 흔히 있었다.

탱크에는 별도의 안전밸브가 있으므로 이와 같이 가득 채운다 해도 일반적으로 그것이 직접적인 위험이 되는 것은 아니나 만일 완전히 충전한 개스탱크를 탁재한 차량등이 차고와 같이 폐쇄된 공간에 들어가 있을 경우 주위 온도가 상승되면 폐쇄된 공간내에 폭발성 개스혼합물이 형성되므로 개스탱크를 가득 채우는것이 매우 위험하게 된다.

미국특허 3,929,155호에 의해서 알려진 개스탱크용 충전밸브는 구조 자체가 상당히 복잡하고 가격이 비싸며, 더욱이 조립이 어려울뿐 아니라 탱크의 내·외부에 있어서 큰 높이를 가진 구조로 된다.

위와 같은 결점을 제거하기 위하여 이 발명의 충전밸브는 탱크벽에 착설되는 밸브몸체로 되어 있으며 밸브몸체의 상단에는 충전호스가 연결되도록 되어 있고, 밸브몸체의 벽면에는 수개의 유출공이 형성되며, 밸브몸체 내부에는 두개의 차단밸브가 설치되어 양 밸브 사이에 관통공이 있고 양 밸브 사이의 공간이 양 밸브 하부의 공간과 상통되며, 양 밸브 하부의 공간이 홀로트에 의해 제어되는 유통구를 이루게 되어있다.

이 발명에 의한 충전밸브는 이와 같은 목적으로 하나의 밸브내부에서 다른 밸브가 습동할 수 있게 되어있고 양 밸브의 밸브시이트가 하나로 되어 있는 것을 특징으로하고 있다.

이 발명에 의하면 적어도 몇개의 유출공은 밸브 시이트에 근접한 곳에 만들어지는 것이 바람직하며 이와 같은 구조로 인해 예를들어 밸브들이 열려져 있는 상태에서 충전작업을 하는 동안에 유입된 액화개스가 양밸브가 닫혀진 상태에서 밀폐시키는 부위의 상부로 부터 유출공까지 통과하는 통로의 길이가 짧고 또한 그 액화개스의 흐름이 아무런 방해도 받지 않으며, 특히 액화개스의 흐름이 밸브부재의 주위를 통과할 필요가 없다. 또한 다른 차단밸브 내에서 습동할 수 있도록 된 또 다른 차단밸브는 충전라인의 압력을 받아 작용하는 면의 면적이 충전라인과 반대방향으로 부터의 압력에 의해 작용하는 면의 면적보다 작은 피스톤형으로 설계할 수가 있다.

이 발명의 보다 더 상세한 내용을 보면

제 1 차단밸브의 상부측면과 제 2 차단밸브의 하부측면을 연결해주는 유통구는 양 밸브의 내부 및 외부 경계선 사이에 하나 또는 그 이상의 경로로서 만들어지며 제 2 차단밸브에는 관통공이 형성되어 있다. 이 관통공은 제 1 차단밸브 방향으로 테이퍼지게 되어 있어서 그 통로가 불순물에 의해 막히는 것이 방지된다.

또한 상기 유통구는 탱크와 연결되는 통공이 형성된 공간부와 튜브를 통해 상통되게 되며, 이 통공은 스프링이 탄지된 플러그에 의해 제어되고 홀로트에 의해 개폐된다.

위와는 달리 스프링이 탄지된 보올이 밀폐작용을 하는 시이트를 상기 유통구에 형성하여 하나 또는 그 이상의 요홈이 형성된 디스크에 의해 보올을 작동시키고 디스크는 홀로트에 의해 회전하도록 할수도 있다.

이 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

이 발명의 제 1 실시예를 나타내는 제 1 도에 의하면 충전밸브는 고정판(22)에 의해 개스탱크의 벽(21)에 장착되고 상부보다 팽경된 인접중간부 및 가장 넓은 하부로 된 통로(2)를 가진 몸체가 구성되고 밸브몸체의 상단에는 충전호스의 카플링부재(도시되어 있지 않음) 또는 카버(3)와 결합되도록 나사홈이 형성되어 있으며 카버는 유연성이 있는 플라스틱 끈(4)에 의해 밸브몸체에 고정 연결되어 있고 밀폐가 완전히 이루어지도록 실링링(9)이 끼워져 있다.

밸브몸체(1)에는 또한 제 1 차단밸브(7)와 결합되도록된 밸브시이트(6)의 바로 아래쪽에 배열되는 수개의 유출공(5)이 형성되어 있으며, 제 1 차단밸브(7)에는 스프링(23)이 장착되고 그 꼭대기에 탈성을 가진 실링기구(8)가 형성되어 있다.

제 1 차단밸브(7)와 결합되어 있는 제 2 차단밸브(10)는 제 1 차단밸브보다 직경이 크고 스프링(24)이 장착되어 있으며 그 상부 및 하부는 통로(2)의 팽경된 중간부 및 넓은 폭의 하부와 각각 결합되도록 설계되어 있다.

제 2 차단밸브의 환형상단부(25)는 제 1 차단밸브(7)와 마찬가지로 밸브시이트(6)에, 그러나 제 1 차단밸브보다는 밸브시이트의 외곽에 결합되도록 설계되어있다. 개스를 충전할 경우 대부분의 개스는 제1차단밸브(7)와 제 2 차단밸브(10)가 열린 성태에서 유출공(5)으로 유입되며 일부는 관공(12)을 통해 통공(17)으로 유입된다. 이와 관련해서 제 2 차단밸브가 통로의 팽경부 내에서 이동할 수 있도록 하기 위해 이 팽경부 내의 밸브벽면에 통공(26)이 형성되어 있다. 밸브몸체(1)의 바닥은 카버(11)로 폐쇄되어 있고 이 카버의 관공(12)에는 튜브부재(13)가 결합되고 튜브부재(13)의 다른쪽 끝에는 보조하우징(14)이 결합된다. 보조하우징(14)에는 공간부(15)가 형성되고 있고 이 공간부(15)는 한편으로 튜브부재(13)를 통해 밸브몸체(1)의 통로(2)와 연통되고 다른 한편으로는 통공(17)을 통해서 개스탱크 내부와 상통되게 되어 있는데 통공(17)은 스프링(27)에 의해 반지된 플러그(16)에 의해 폐쇄할 수 있다. 플러그(16)와 스프링(27)은 나사뚜껑(28)에 의해 장착되어 나사뚜껑(28)은 플러그(16)의 하강한계를 결정지어주는 역할도 한다. 튜브부재(13)의 주위예는 또한 홀로트(18)가 형성되어 있어서 스프링이 탄지된 플러그(16)를 작동시켜 준다.

제 2 차단밸브(10)에는 관통공(19)이 또한 형성되어 있는데 이 관통공(19)은 제 2 차단밸브(10)의 상부요홈(29)에서 끝난다. 제 2 도에 나타나 있는 것처럼 제 1 차단밸브(7)의 외주연이 평평하게 깍여있기 때문에 제 1 차단밸브(7)와 제 2 차단밸브(10)사이에는 다수의 간극(20)이 형성되어 있다.

이 발명에 의한 장치의 작동을 다음예 설명한다.

텅빈 상태 또는 거의 비어있는 상태의 탱크에 충전하는 동안 훌로트(18)가 플러그 (16)를 내려 누르고 그에 따라 개스탱크의 내부는 공간부(15)와 튜브부재(13)를 통해 제 2 차단밸브(10)하부의 공간부와 상통되게 된다. 이 공간부는 탱크의 충전시에 액화개스의 압력에 의해 양 밸브가 내려 눌러짐에따라 관통공(19), 양 밸브 사이의 공간부 및 통로(2)와 다시 상통하게 된다.

탱크가 정해진 만큼, 예를들어 80% 충전되면 홀로트(18)가 떠오르기 시작해서 통공(17)이 막히게 된다. 그 결과 제 2 차단 밸브 하부의 공간부에 있는 액체의 압력과 양 밸브 사이의 공간에 있는 액체의 압력은 충전압력과 동일하게 되고 이 때문에 한편으로는 스프링의 탄발력에 의해 그리고 또 한편으로는 양 밸브의 상, 하 양단의 면적차이에 따라 압력 차이가 증가됨에 의해 생기는 합성력에 의해 양밸브가 닫혀진다. 위와 같은 구조로 인하 또 하나의 잇점은 일단 훌로트가 상승하면 스프링에 탄지된 플러그(16)는 충전개스의 압력에 의해 작동되므로 탱크가 출렁거림압 따라 훌로트가 상하로 움직이더라도 플러그(16)는 닫힌채로 있게 된다는 점이다.

충전량은 튜브부재(13)의 길이를 적절히 선택하므로써 원하는 대로 조절할 수 있으며, 튜브부재는 그 양단에 형성된 나사에 의해 밸브몸체(1)의 카버(11) 및 보조하우징(14)과 각각 연결된다.

제 1 도에 명확히 나타난 있는 바와 같이 제 2 차단밸브(10)의 관통공(19)의 상단부가 원추형으로 되어 있어서 관통공이 막힐 위험성이 최소한으로 적어진다.

제 3 도의 실시예에서는 밸브몸체가 상부에서 밀폐되는데 이 부분의 외부는 측면에 개구부를 가진 육각형넛트의 형태로 되어 있고 이 개구부에는 액화개스공급관을 연결하는 프러그(도시되어 있지 않음)를 끼울수 있도록 나사홈이 파여져 있다.

끼워져 있는 형태인 두개의 차단밸브를 수장하는 부분은 그 직경이 동일하며, 또한 제 1 차단밸브(7)에는 축방통공(42)이 형성되어 있어서 양 밸브 사이의 공간부와 제 1 차단부 상부의 공간부를 연결하는 부가적인 통로를 형성한다. 제 3 도에 나타나 있듯이 밸브몸체의 하부의 카버(11)에는 시이트(31)가 형성되어 있고 그 위에 위치한 보올(32)이 스프링(33)에 탄지되어 있어서 카버를 밀폐시키는 작용을 한다.

스프링(33)의 반대편은 뚜껑(34)예 맞닿아 있고 뚜껑(34)에는 통공(도시되어 있지 않음)이 형성되어 있으며 이 뚜껑(34)은 스프링(33)보다 탄발력이 큰 스프링(35)에 의해 카버를 내려누르고 있다.

보올은 요홈이 형성된 디스크(36)에 의해 밀어 올려져서 시이트에 떨어져 있게 되어 있으며 디스크(36)는 샤후트(37)에 장치되고 샤후트(37)는 카버(11)의 연장부(38)에 회전자재케 연결되어 있다. 디스크(36) 또는 샤후트(37)에는 훌로트(40)가 장치된 레버(39)가 연결되어 있고 탱크의 액화개스량이 증가되어 훌로트가 떠오르기 시작하자마자 디스크(36)는 그 요홈이 보올(32)의 하부에서 수평이 될때까지 회견하며 그에 따라 보올은 시이트(31)에 얹혀져서 탱크내부와의 연결구를 닫아버린다.

훌로트의 회전을 제한하기 위해 정지홈(43)이 형성되어 있다.

위에서 설명한 이 발명의 실시예는 스프링(제 1 실시예의 23, 24, 제 2 실시예의 33, 35)의 도움을 받거나 또는 그 도움이 없이 심지어는 양 차단밸브의 하나가 제대로 작동치 않거나 스프링의 하나가 파손된 경우에도 충전개스의 압력의 작용으로 차단밸브가 닫히도록된 구조로 되어 있다.

전술한 바와 같은 이 발명은 이 발명의 개념의 범위내에서 여러 형태로 수정변경이 가능한데, 예들를면 훌로트(18) 대신에 비중게를 사용하여 체적 백분올로서의 충전량 대신에 중량백분율로서의 충전량을 잴 수 있게 할 수도 있는 것이다. 또한 차단밸브(7)(10)가 고장나는 경우 개스의 역류를 방지하기 위해 통로(2)내부에 예를들어 체크밸브를 설치해서 먼지등이 쌓이면 닫혀지게 하는 것도 가능하다.

이상에서와 같이 이 발명의 충전밸브는 길이가 짧고 소형이며 간단한 구조로 되어있어 효과적인 반면 생산비용이 저렴하고 고장이 없어 보다 경제적인 장점이 있다.

Claims (1)

1. 본문과 도면에 명시된 바와 같이 상단부에 충전호스가 연결되고, 벽면에 유출공(5)이 형성되는 밸브몸체를 구비하며, 두개의 차단밸브(7)(10)가 밸브몸체(1)내에 내장되어 습동하되 하나의 차단밸브(7)가 다른차단밸브(10)에 끼워져서 습동하고, 두개의 차단밸브(7)(10) 사이에 관통공(19)이 형성되어 양 밸브 사이의 공간부 및 간극(20)은 관통공(19)을 통해 양 밸브의 각 하부 공간부와 상통되며, 이 하부 공간부는 홀로트(18)에 의해 제어되는 통공(17)과 연결되고, 두개의 차단밸브(7)(10) 상단은 하나의 동일한 밸브시이트(6)에 결합되도록 된 개스 탱크용 충전밸브.

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