WO2023027326A1 - 고압용기용 압력해제장치 - Google Patents

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WO2023027326A1
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남우철
신진오
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영도산업 주식회사
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Definitions

  • the present invention is installed in a valve assembly that is installed in a high-pressure container in which high-pressure gas is stored and controls the flow of gas, and when the ambient temperature rises due to a fire, etc., the gas stored in the high-pressure container is discharged to the outside to prevent the explosion of the high-pressure container. It relates to a pressure release device for containers.
  • a valve is installed in the high-pressure container in which gas is stored to control the flow of gas when the gas is charged into the high-pressure container and to control the flow of raw material gas when the gas stored in the high-pressure container is supplied to the gas use section. do.
  • valves can precisely control the flow of gas according to electrical signals, keep the pressure of the gas stored in the hydrogen container constant, and prevent the explosion of the high-pressure container in the event of a hydrogen fuel cell vehicle overturning or fire. .
  • a pressure relief device is installed in the valve to release the high-pressure gas stored in the high-pressure container to the outside when the ambient temperature rises due to a fire or the like.
  • the existing pressure release device has a fusible alloy coupling part installed in a valve coupling part coupled to a valve of a gas container filled with gas, and a fusible alloy coupling Fusible alloy is mounted to the part to be sealed, and a disk is inserted into the valve coupling part to prevent the fusible alloy from being pushed by high pressure, and when the ambient temperature rises above a certain temperature, the fusible alloy melts and releases the gas stored in the gas container. Discharge to the outside to prevent explosion of the gas container.
  • an object of the present invention is to provide a pressure release device for a high-pressure container capable of preventing environmental pollution and contamination of a workplace by preventing a molten soluble alloy from being discharged to the outside when the ambient temperature rises above a set temperature.
  • the pressure release device for a high-pressure container of the present invention is mounted on a mounting portion formed between an inflow passage through which gas flows into a valve body and a discharge passage through which gas is discharged to the outside, thereby opening and closing the inflow passage.
  • a cap member sealedly mounted to the mounting portion and having a space formed therein, and a first chamber portion inserted into the cap member to be linearly movable and opened at the lower side are formed and sealedly inserted into the inflow passage.
  • the piston member includes a sealing rod portion inserted into the inflow passage and sealing the inflow passage, and a chamber forming portion forming a first chamber portion having a larger outer diameter than the sealing rod portion and having an open lower side at the lower portion of the sealing rod portion. , It may include a slide part extending outwardly from the lower side of the chamber forming part, sliding in contact with the inner surface of the cap member, and partitioning the space of the cap member into a second chamber part and a third chamber part.
  • a connection passage part may be formed in the chamber forming part to connect the first chamber part and the second chamber part so that the molten soluble alloy flowing into the first chamber part flows into the second chamber part.
  • a porous screen is provided between the lower surface of the piston member and the soluble alloy, and when the soluble alloy is melted, the porous screen may flow into the first chamber unit through the porous screen.
  • a plurality of grooves may be formed on an outer surface of the sealing rod unit, and a plurality of sealing rings may be mounted in the plurality of grooves.
  • the cap member has a threaded portion formed on its outer surface so as to be screwed into the inner surface of the mounting portion, and an upper open space portion is formed on the inner surface so that the piston member and the soluble alloy are inserted, and the lower side has a length from the outer surface of the valve body.
  • a space securing portion protruding as much as (L1) to determine the length of the space portion may be formed.
  • the pressure release device for a high-pressure container of the present invention is mounted on a mounting portion formed on a valve body to form a first chamber portion inside a piston member that opens an inflow passage, so that when a soluble alloy is melted, it flows into the first chamber portion.
  • soluble alloy which is a heavy metal component
  • a second chamber part is formed inside the cap member mounted on the valve body so that the soluble alloy flowing into the first chamber part flows into the second chamber part, so that the molten soluble alloy can be stored without being discharged to the outside Sufficient space can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a pressure release device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are operating state diagrams of a pressure release device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are operating state diagrams of the pressure release device according to an embodiment of the present invention.
  • the valve assembly for a high-pressure container includes a valve body 10 mounted at the inlet of a high-pressure container filled with gas and provided with a plurality of valves, and a manual valve installed on the valve body 10 to manually open and close a flow path. And, a solenoid valve installed in the valve body 10 to automatically open and close the flow path according to an electrical signal, and a solenoid valve installed in the valve body to release gas in the high-pressure container to the outside when the ambient temperature rises in the event of a fire due to a vehicle accident. It includes a pressure relief device that prevents the high-pressure container from exploding.
  • the valve assembly for a high-pressure container is installed in a hydrogen fuel cell vehicle and is mainly used to control the flow of hydrogen raw material, and can be applied to any system for charging and supplying high-pressure gas other than a hydrogen fuel cell vehicle. possible.
  • the valve body 10 includes an inflow passage 12 communicating with the high-pressure container and through which gas in the high-pressure container flows, a discharge passage 14 communicating at right angles to the inflow passage 12 and discharging gas to the outside, and an inflow passage A mounting portion 16 is formed which is located between 12 and the discharge passage 14 and to which the pressure release device is sealably mounted.
  • the pressure release device is disposed to be linearly movable in the mounting part 16, has a lower side open to form the first chamber part 40, and is inserted sealably into the inflow passage 12 to seal the inflow passage 12. (30) and a cap member that is coupled to the mounting portion 16 so as to be sealable and is partitioned inside by the piston member 30 to form an upper second chamber portion 22 and a lower third chamber portion 24.
  • a spring 50 installed between the inner surface of the mounting portion 16 and the piston member 30 to provide an elastic force to the piston member 30 in the direction in which the piston member 30 retracts, and the piston member ( 30) to support the piston member 30 so that it does not retreat, and when the ambient temperature exceeds the set temperature, it melts and retreats the piston member 30 so that the inlet passage 12 is opened.
  • the piston member 30 has a larger outer diameter than the sealing rod portion 32 inserted into the inflow passage 12 to seal the inflow passage 12 and the sealing rod portion 32 at the lower side of the sealing rod portion 32.
  • the chamber forming part 34 forming the first chamber part 40 formed and open at the bottom, and extending outward from the lower side of the chamber forming part 34, contacts the inner surface of the cap member 20 and slides. and a slide part 36 partitioning the inside of the cap member 20 into a second chamber part 22 and a third chamber part 24.
  • an insertion portion 18 into which the sealing rod portion 32 is inserted is formed larger than the inner diameter of the inlet passage 12, and a plurality of grooves 72 are formed on the outer surface of the sealing rod portion 32. ) is formed and a plurality of sealing rings 70 are mounted in the groove 72 to adhere to the inner surface of the insertion portion 18 to perform a sealing action.
  • the chamber forming part 34 has a larger outer diameter than the sealing rod part 32, and a stepped part 38 is formed at the top thereof, and the stepped part 38 is caught on the upper surface of the mounting part 16 to form a piston member 30 ) restricts upward movement. Also, a connection passage part 42 communicating between the first chamber part 40 and the second chamber part 22 is formed in the chamber forming part 34 .
  • the cap member 20 has a threaded portion 26 formed on an outer surface of the cap member 20 so as to be screwed to the inner surface of the mounting portion 16, and space portions 22 and 24 whose upper sides are open inside the cap member 20, and the space portions 22 and 24 are formed therein. ) is divided into a second chamber part 22 and a third chamber part 24 by the slide part 36 of the piston member 30, and the soluble alloy 60 is mounted in the third chamber part 24 .
  • a space securing portion 28 protruding from the outer surface of the valve body 10 by a length L1 is formed, and the length of the space securing portion 28 is formed. Accordingly, the size of the space portions 22 and 24 of the cap member 20 is determined. Therefore, the moving distance of the piston member 30 is determined according to the length of the space securing part 28, and the opening size L2 of the inlet passage 12 is determined depending on the moving distance of the piston member 20, Accordingly, the discharge flow rate of the gas is determined.
  • the gas discharge flow rate can be adjusted by simply adjusting the length of the space securing part 28 during design.
  • a porous screen 80 is mounted between the soluble alloy 60 and the sliding portion 36 of the piston member 30 to protect the soluble alloy 60 from being deformed when the soluble alloy 60 is in a solid state, and When 60 is melted, it passes through a porous screen (80).
  • This porous screen 80 is in the form of a wire mesh and may be formed of a metal material.
  • the fusible alloy 60 is an alloy in which a plurality of soluble metals are mixed at a predetermined ratio so as to be melted at a set temperature, and its components are prepared by mixing metals such as Bi, Pb, Sn, Cd, and In at a predetermined ratio.
  • Pb, Sn, and Cd which are core metals of the fusible alloy 60, are metals subject to heavy metal regulations and cause environmental pollution when released into the air.
  • the first chamber part 40 is formed in the piston member 30 so that the molten soluble alloy 60 is primarily introduced
  • a second chamber part 22 is formed in the cap member 20 so that the molten soluble alloy 60 flows secondarily.
  • the piston member 30 is inserted into the inflow passage 12 to close the inflow passage 12 to prevent gas from flowing out.
  • the fusible alloy 60 When the ambient temperature rises due to an accident or fire, the fusible alloy 60 is melted by heat, as shown in FIG. 2 .
  • the molten soluble alloy 60 passes through the porous screen 80 and flows into the first chamber part 40 formed in the piston member 30, and the soluble alloy 60 moves into the first chamber part 40.
  • the piston member 30 is moved downward by the elastic force of the spring 50 by an amount.
  • the second chamber portion 22 in which the molten soluble alloy 60 introduced into the first chamber portion 40 is formed on the cap member 20 through the connection passage portion 42 When moved to , the first chamber part 40 and the second chamber part 22 are filled with the molten soluble alloy 60 and the soluble alloy 60 does not remain in the third chamber part 24, so that the piston member ( 30) is in the maximum descending state and the inflow passage 12 is opened so that the gas introduced into the inflow passage 12 is discharged to the outside through the discharge passage 14.
  • the molten soluble alloy flows into the first chamber part formed in the piston member and the second chamber part formed in the cap member, so that the molten soluble alloy can fundamentally be blocked from flowing out.

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Abstract

본 발명의 고압 용기용 압력해제장치는 내부에 공간부가 형성되는 캡 부재와, 상기 캡 부재의 공간부를 제2챔버부와 제3챔버부로 구획하고 제1챔버부를 구비하는 피스톤 부재를 포함함으로써, 가용합금이 용융되면 용융된 가용합금이 상기 제1챔버부와 제2챔버부로 순차적으로 유입되어 용융된 가용합금의 외부 유출을 방지할 수 있다.

Description

고압용기용 압력해제장치
본 발명은 고압의 가스가 저장된 고압용기에 장착되어 가스의 흐름을 제어하는 밸브 어셈블리에 설치되고 화재 등으로 주변온도가 상승되면 고압용기에 저장된 가스를 외부로 배출하여 고압용기의 폭발을 방지하는 고압용기용 압력해제장치에 관한 것이다.
현재, 수소 연료전지 시스템의 경우 가스가 저장된 고압용기에 밸브가 설치되어 고압용기로 가스를 충전할 때 가스의 흐름을 제어하고, 고압용기에 저장된 가스를 가스 사용부로 공급할 때 원료 가스의 흐름을 제어한다.
이러한 밸브는 전기적인 신호에 따라 정밀하게 가스의 흐름을 제어할 수 있고, 수소용기에 저장된 가스의 압력을 일정하게 유지해야 하며, 수소 연료전지 자동차의 전복이나 화재 발생시 고압용기의 폭발을 방지하여야 한다.
따라서, 밸브에는 화재 등으로 주변온도가 상승하면 고압용기에 저장된 고압의 가스를 외부로 방출하는 압력해제장치(PRD:Pressure Relief Device)가 설치된다.
기존의 압력해제장치는 등록특허공보 10-0964738(2010년 06월 10일)에 개시된 바와 같이, 가스가 충전된 가스용기의 밸브에 결합되는 밸브 결합부에 가용합금 결합부가 설치되고, 가용합급 결합부에 가용합금이 밀봉 가능하게 장착되고, 밸브 결합부에 디스크를 삽입하여 가용합금이 고압에 의해 밀리는 것을 방지하고, 주변환경온도가 특정온도 이상 상승되면 가용합금이 용융되면서 가스용기에 저장된 가스를 외부로 배출하여 가스용기의 폭발을 방지한다.
하지만, 이와 같은 종래의 압력해제장치는 가용합금이 용융되면서 중금속 성분이 외부로 방출되어 환경오염, 즉 동작 공간의 오염이나 작업장이 오염되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 주변 온도가 설정온도 이상으로 상승되면 용융되는 가용합금이 외부로 배출되는 것을 방지하여 환경오염 및 작업장의 오염을 방지할 수 있는 고압용기용 압력해제장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 고압용기용 압력해제장치는 밸브 바디의 가스가 유입되는 유입통로와 가스를 외부로 배출하는 배출통로 사이에 형성되는 장착부에 장착되어 유입통로의 개폐 작용을 하는 것으로, 상기 장착부에 밀봉 가능하게 장착되고, 그 내부에 공간부가 형성되는 캡 부재와, 상기 캡 부재에 직선 이동 가능하게 삽입되고 하측이 개방된 제1챔버부가 형성되며 유입통로에 밀봉 가능하게 삽입되어 유입통로를 밀폐하며, 상기 캡 부재의 공간부를 제2챔버부와 제3챔버부로 구획하는 피스톤 부재와, 상기 피스톤 부재와 장착부 내면 사이에 설치되어 피스톤 부재가 후퇴되는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 피스톤 부재의 하측에 위치되는 제3챔버부에 장착되어 상기 피스톤 부재가 후퇴되지 않도록 지지하고 주변온도가 설정온도 이상이 되면 용융되어 피스톤 부재를 후퇴시켜 유입통로를 개방하는 가용합금을 포함하고, 상기 가용합금이 용융되면 상기 제1챔버부와 제2챔버부로 순차적으로 유입되어 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 피스톤 부재는 상기 유입통로에 삽입되어 유입통로를 밀폐하는 밀봉 로드부와, 상기 밀봉 로드부의 하부에 밀봉 로드부에 비해 외경이 크게 형성되고 하측이 개방되는 제1챔버부를 형성하는 챔버 형성부와, 상기 챔버 형성부의 하측에서 외측방향으로 연장되어 캡 부재의 내면에 접촉되어 슬라이드 이동되고 상기 캡 부재의 공간부를 제2챔버부 및 제3챔버부로 구획하는 슬라이드부를 포함할 수 있다.
상기 챔버 형성부에는 상기 제1챔버부와 제2챔버부를 연결하여 제1챔버부로 유입된 용융된 가용합금이 제2챔버부로 유입되도록 하는 연결 통로부가 형성될 수 있다.
상기 피스톤 부재의 하면과 가용합금 사이에는 다공성 스크린이 구비되고, 상기 다공성 스크린은 상기 가용합금이 용융되면 다공성 스크린을 통과하여 제1챔버부로 유입될 수 있다.
상기 밀봉 로드부의 외면에는 복수의 그루브가 형성되고, 상기 복수의 그루브에 복수의 시일링이 장착될 수 있다.
상기 캡 부재는 장착부의 내면에 나사 결합되도록 그 외면에 나사부가 형성되고, 그 내면에는 상기 피스톤 부재 및 가용합금이 삽입되도록 상측이 개방된 공간부가 형성되며, 그 하측은 상기 밸브 바디의 외면에서 길이(L1)만큼 돌출되어 공간부의 길이를 결정하는 공간 확보부가 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 고압용기용 압력해제장치는 밸브 바디에 형성되는 장착부에 장착되어 유입통로를 개방하는 피스톤 부재의 내부에 제1챔버부를 형성하여 가용합금이 용융되면 제1챔버부로 유입되도록 하여 중금속 성분인 가용합금이 외부로 방출되는 것을 방지하여 환경오염을 방지할 수 있다.
또한, 밸브 바디에 장착되는 캡 부재의 내부에 제2챔버부를 형성하여 제1챔버부로 유입된 가용합금이 제2챔버부로 유입되도록 하여 용융된 가용합금이 외부로 방출되지 않고 저장될 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력해제장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력해제장치의 작동 상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력해제장치의 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력해제장치의 작동 상태도이다.
고압용기용 밸브 어셈블리는 가스가 충전된 고압용기의 입구에 장착되고 복수의 밸브가 구비되는 밸브 바디(10)와, 밸브 바디(10)에 설치되어 수동으로 유로를 개폐하는 수동 밸브(Manual Valve)와, 밸브 바디(10)에 설치되어 전기적인 신호에 따라 유로를 자동으로 개폐하는 솔레노이드 밸브와, 밸브 바디에 설치되어 차량 사고 등으로 인한 화재 발생시 주변온도가 상승하면 고압용기 내의 가스를 외부로 방출하여 고압용기가 폭발하는 것을 방지하는 압력해제장치(Pressure Relief Device)를 포함한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 고압용기용 밸브 어셈블리는 수소 연료전지 차량에 설치되어 수소 원료의 흐름을 제어하는 데 주로 사용되고, 수소 연료전지 차량 이외에, 고압의 가스를 충전 및 공급하는 어떠한 시스템에도 적용이 가능하다.
밸브 바디(10)에는 고압용기와 연통되어 고압용기 내의 가스가 유입되는 유입통로(12)와, 유입통로(12)와 직각으로 연통되고 가스를 외부로 배출하는 배출통로(14)와, 유입통로(12)와 배출통로(14) 사이에 위치되고 압력해제장치가 밀봉 가능하게 장착되는 장착부(16)가 형성된다.
압력해제장치는 장착부(16)에 직선 이동 가능하게 배치되고 하측이 개방되어 제1챔버부(40)를 형성하며 유입통로(12)에 밀봉 가능하게 삽입되어 유입통로(12)를 밀폐하는 피스톤 부재(30)와, 장착부(16)에 밀봉 가능하게 결합되고 피스톤 부재(30)에 의해 내부가 구획되어 상측의 제2챔버부(22)와 하측의 제3챔버부(24)를 형성하는 캡 부재(20)와, 장착부(16)의 내면과 피스톤 부재(30) 사이에 설치되어 피스톤 부재(30)가 후퇴하는 방향으로 피스톤 부재(30)에 탄성력을 제공하는 스프링(50)과, 피스톤 부재(30)의 제3챔버부(24)에 장착되어 피스톤 부재(30)가 후퇴하지 않도록 지지하고 주변온도가 설정온도 이상으로 되면 용융되어 피스톤 부재(30)를 후퇴시켜 유입통로(12)가 개방되도록 하는 가용합금(60)을 포함한다.
피스톤 부재(30)는 유입통로(12)에 삽입되어 유입통로(12)를 밀폐하는 밀봉 로드부(32)와, 밀봉 로드부(32)의 하측에 밀봉 로드부(32)에 비해 외경이 크게 형성되고 하방이 개방되는 제1챔버부(40)를 형성하는 챔버 형성부(34)와, 챔버 형성부(34)의 하측에 외측방향으로 연장되어 캡 부재(20)의 내면에 접촉되어 슬라이드 이동되고 캡 부재(20)의 내부를 제2챔버부(22)와 제3챔버부(24)로 구획하는 슬라이드부(36)를 포함한다.
유입통로(12)의 하측에는 밀봉 로드부(32)가 삽입되는 삽입부(18)가 유입통로(12)의 내경에 비해 크게 형성되고, 밀봉 로드부(32)의 외면에는 복수의 그루브(72)가 형성되고 이 그루브(72)에 복수의 시일링(70)이 장착되어 삽입부(18)의 내면에 밀착되어 밀봉 작용을 수행한다.
챔버 형성부(34)는 밀봉 로드부(32)에 비해 외경이 크게 형성되어 그 상단에 단차부(38)가 형성되고 단차부(38)가 장착부(16)의 상면에 걸림되어 피스톤 부재(30)가 상방으로 이동하는 것을 제한한다. 그리고, 챔버 형성부(34)에는 제1챔버부(40)와 제2챔버부(22) 사이를 연통하는 연결 통로부(42)가 형성된다.
캡 부재(20)는 장착부(16)의 내면에 나사 결합되도록 그 외면에 나사부(26)가 형성되고 그 내부는 상측이 개방된 공간부(22,24)가 형성되며, 공간부(22,24)는 피스톤 부재(30)의 슬라이드부(36)에 의해 제2챔버부(22)와 제3챔버부(24)로 구획되고, 제3챔버부(24)에는 가용합금(60)이 장착된다.
캡 부재(20)의 하측에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브 바디(10)의 외면에서 길이(L1)만큼 돌출되는 공간 확보부(28)가 형성되고 공간 확보부(28)의 길이에 따라 캡 부재(20)의 공간부(22,24)의 크기가 결정된다. 따라서, 공간 확보부(28)의 길이에 따라 피스톤 부재(30)의 이동 거리가 결정되고, 피스톤 부재(20)의 이동 거리에 의존하여 유입통로(12)의 개방 사이즈(L2)가 정해지고, 이에 따라 가스의 토출유량이 결정된다.
즉, 공간 확보부(28)의 길이(L1)가 길면 유입통로의 개방 사이즈(L2)가 커지게 되어 가스의 토출유량이 많아지고, 반대로 공간 확보부(L1)의 길이가 짧으면 유입통로의 개방 사이즈(L2)가 작아지게 되어 가스의 토출유량이 적어진다. 따라서, 설계시 공간 확보부(28)의 길이를 간단히 조절함으로써 가스의 토출유량을 조절할 수 있다.
가용합금(60)과 피스톤 부재(30)의 슬라이드부(36) 사이에는 다공성 스크린(80)이 장착되어 가용합금(60)이 고체 상태일 때에는 가용합금(60)이 변형되지 않도록 보호하고 가용합금(60)이 용융되면 다공성 스크린(80)을 통과하도록 한다. 이러한 다공성 스크린(80)은 철망 형태이고, 금속재질로 형성될 수 있다.
가용합금(60)은 설정 온도에서 용융될 수 있도록 복수의 가용성 금속이 일정 비율로 혼합된 합금으로, 그 성분은 Bi, Pb, Sn, Cd, In 등의 금속이 일정 비율로혼합되어 제조된다. 이때, 가용합금(60)의 핵심 금속인 Pb, Sn, Cd는 중금속 규제에 해당되는 금속으로 공기 중으로 방출될 경우 환경오염을 유발하게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 용융된 가용합금(60)이 외부로 유출되는 것을 방지하고자 용융된 가용합금(60)이 1차로 유입되도록 피스톤 부재(30)에 제1챔버부(40)를 형성하고, 용융된 가용합금(60)이 2차로 유입되도록 캡 부재(20)에 제2챔버부(22)를 형성하였다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력해제장치의 작용을 다음에서 설명한다.
먼저, 주변 온도가 설정온도 이하일 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 유입통로(12)에 피스톤 부재(30)가 삽입되어 유입통로(12)를 폐쇄하여 가스의 유출을 방지한다.
사고나 화재 발생으로 인하여 주변온도가 상승하면 도 2에 도시된 바와 같이, 가용합금(60)이 열에 의해 용융된다. 용융된 가용합금(60)은 다공성 스크린(80)을 통과하여 피스톤 부재(30)에 형성되는 제1챔버부(40)로 유입되고 가용합금(60)이 제1챔버부(40)로 이동된 양만큼 피스톤 부재(30)가 스프링(50)의 탄성력에 의해 하측방향으로 이동된다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 제1챔버부(40)로 유입된 용융된 가용합금(60)이 연결 통로부(42)를 통해 캡 부재(20)에 형성되는 제2챔버부(22)로 이동되면 제1챔버부(40)와 제2챔버부(22)가 용융된 가용합금(60)으로 채워지고 제3챔버부(24)에는 가용합금(60)이 남아 있지 않게 되어 피스톤 부재(30)가 최대 하강 상태로 되고 유입통로(12)가 개방됨으로써 유입통로(12)로 유입된 가스는 배출통로(14)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 용융된 가용합금은 피스톤 부재에 형성되는 제1챔버부와 캡 부재에 형성되는 제2챔버부로 유입되어, 용융된 가용합금이 외부로 유출되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
수소 연료전지 시스템의 고압용기용 압력해제장치에 유용하게 적용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 밸브 바디의 가스가 유입되는 유입통로와 가스를 외부로 배출하는 배출통로 사이에 형성되는 장착부에 장착되어 유입통로의 개폐 작용을 하는 것으로,
    상기 장착부에 밀봉 가능하게 장착되고, 그 내부에 공간부가 형성되는 캡 부재;
    상기 캡 부재에 직선 이동 가능하게 삽입되고, 하방이 개방된 제1챔버부가 형성되며, 유입통로에 밀봉 가능하게 삽입되어 유입통로를 밀폐하며, 상기 캡 부재의 공간부를 제2챔버부와 제3챔버부로 구획하는 피스톤 부재;
    상기 피스톤 부재와 장착부 내면 사이에 설치되어 피스톤 부재가 후퇴하는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링; 및
    상기 제3챔버부에 장착되어 상기 피스톤 부재가 후퇴하지 않도록 지지하고, 주변온도가 설정온도 이상이 되면 용융되어 피스톤 부재를 후퇴시켜 유입통로가 개방되도록 하는 가용합금을 포함하고,
    상기 가용합금이 용융되면, 용융된 가용합금이 상기 제1챔버부와 제2챔버부로 순차 유입되어 외부로 유출되는 것을 방지하는 고압용기용 압력해제장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 부재는 상기 유입통로에 삽입되어 유입통로를 밀폐하는 밀봉 로드부;
    상기 밀봉 로드부의 하측에 밀봉 로드부에 비해 외경이 크게 형성되고 하방이 개방되는 제1챔버부를 형성하는 챔버 형성부; 및
    상기 챔버 형성부의 하측에서 외측방향으로 연장되어 캡 부재의 내면에 접촉되어 슬라이드 이동되고 상기 캡 부재의 공간부를 제2챔버부와 제3챔버부로 구획하는 슬라이드부를 포함하는 고압용기용 압력해제장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 챔버 형성부에는 상기 제1챔버부와 제2챔버부를 연결하여 제1챔버부로 유입된 용융된 가용합금이 제2챔버부로 유입되도록 하는 연결 통로부가 형성되는 고압용기용 압력해제장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 부재의 슬라이드부와 가용합금 사이에는 다공성 스크린이 구비되고, 상기 다공성 스크린은 상기 가용합금이 용융되면 다공성 스크린을 통과하여 제1챔버부로 유입되는 고압용기용 압력해제장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 밀봉 로드부의 외면에는 복수의 그루브가 형성되고, 상기 복수의 그루브에 복수의 시일링이 장착되는 고압용기용 압력해제장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캡 부재는 장착부의 내면에 나사 결합되도록 그 외면에 나사부가 형성되고, 그 내부는 상기 피스톤 부재와 가용합금이 삽입되도록 상측이 개방된 공간부가 형성되며, 그 하측에는 상기 밸브 바디의 외면에서 길이(L1)만큼 돌출되어 상기 공간부의 크기를 결정하는 공간 확보부가 형성되는 고압용기용 압력해제장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 캡 부재의 돌출부의 길이(L1)에 따라 가스의 토출 유량이 결정되는 고압용기용 압력해제장치.
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