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KR101904004B1 - 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클 - Google Patents

압축천연가스 차량 충전용 리셉터클 Download PDF

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KR101904004B1
KR101904004B1 KR1020160126669A KR20160126669A KR101904004B1 KR 101904004 B1 KR101904004 B1 KR 101904004B1 KR 1020160126669 A KR1020160126669 A KR 1020160126669A KR 20160126669 A KR20160126669 A KR 20160126669A KR 101904004 B1 KR101904004 B1 KR 101904004B1
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KR
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head housing
flow
outer circumferential
natural gas
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김동조
임종완
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동방테크 주식회사
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Abstract

본 발명은 일단이 디스펜서 노즐에 선택적으로 연통되는 헤드하우징과, 상기 헤드하우징의 타단에 연통되는 바디하우징을 포함하는 본체, 상기 헤드하우징과 바디하우징 사이에 설치되는 니들, 상기 니들에 관통 삽입되어 상기 헤드하우징의 일단을 개폐하는 플런저, 상기 니들과 플런저 사이에 설치되어 상기 헤드하우징의 일단이 폐쇄되도록 상기 플런저에 탄성력을 가하는 밸브스프링 및 상기 니들와 플런저 사이에 설치되어 상기 밸브스프링의 외주면을 덮으며, 외주면에서 상기 헤드하우징의 내주면에 맞닿도록 연장되는 유동방지부가 형성되는 팔로우어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압축천연가스 차량 충전용 리셉터클{Charging receptacle of compressed natural gas vehicles}
본 발명은 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축천연가스 디스펜서 노즐에 결합되어 가스를 주입받는 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클에 관한 것이다.
최근 석유에너지에 대한 대체에너지 개발이 여러 분야에서 활발하게 이루어지고 있으며, 이는 유한한 석유자원의 고갈에 대비함과 아울러 전 세계적으로 점점 심각해지고 있는 환경오염에 적극적으로 대처하기 위한 노력의 하나이다.
이에 보조하여 자동차의 경우에는 기존의 연료인 가솔린이나 경유에 비해 배기물질을 현저하게 줄일 수 있는 대체에너지에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
그 일환으로 압축천연가스(CNG:Compressed Natural Gas)를 연료로 사용하는 압축천연가스 자동차에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 압축 천연가스는 가솔린 등에 비해 연소효율이 좋을 뿐 아니라 대기오염이 적으며, 경제적인 장점이 있다.
종래의 자동차용 가스충전시스템은 가스주입라인 상에 구비되어 있는 리셉터클에 압축천연가스 디스펜서 노즐에 결합시켜 연료탱크에 연료를 충전하도록 되어 있다. 특히 리셉터클은 외부로부터 주입되는 가스의 역류를 방지하기 위한 용도로 사용되며, 음속의 가스가 통과하기 때문에 그 결합구조가 견고해야 한다.
도 1은 종래의 압축천연가스 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 압축천연가스 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클(한국등록특허 제1351563호)는 디스펜서 노즐과 결합되는 헤드하우징(110), 상기 헤드하우징에 연통 결합되는 바디하우징(120), 상기 헤드하우징과 바디하우징의 사이에 구비되는 니들(200), 상기 니들에 관통결합되는 기둥 형상의 삽입부(310)와, 상기 삽입부의 단부에 상기 디스펜서 노즐을 통한 압축천연가스 주입 여부에 의해 전, 후진 동작되어 상기 헤드하우징의 내부유로를 선택적으로 개폐하는 헤드부(320)로 구성된 플런저, 상기 니들과 상기 밸브 사이에 개재되어 상기 밸브를 탄력적으로 유동 가능하게 하는 밸브스프링(400) 및 상기 밸브와 상기 밸브스프링 사이에 구비되어 상기 밸브스프링을 지지하는 팔로우어(follow,500)를 포함하는 압축천연가스 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클에 있어서, 상기 니들(200)는 내부유로에 공급된 가스가 상기 바디하우징 내부로 연통되도록 외주면을 따라 복수 개의 관통공(222)이 형성되는 제1돌출부재(220)와, 상기 제1돌출부재 단부에 돌출 형성되어 상기 밸브스프링을 지지하는 경사부재(240) 및 상기 경사부재 단부에 돌출 형성되어 상기 밸브스프링에 삽입되는 제2돌출부재(260)로 구성되되, 상기 니들은 상기 바디하우징과 일체로 형성되고, 상기 팔로우어(500)는 양측이 개구된 "관형"으로 형성되고, 내부로 상기 밸브스프링을 수용하여 내주면을 따라 돌출 형성된 단턱(520)에 의해 상기 밸브스프링이 탄력지지되는 것을 특징으로 하는 압축천연가스 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 제시하였다.
그러나 종래기술은 디스펜서 노즐에서 이송된 압축천연가스가 헤드하우징(110)의 내부에 유입되어 헤드하우징(110)의 내주면과 팔로우어(500)의 외주면 사이를 통과하는 과정에서 압축천연가스의 내부유동에 의해 진동이 발생하면서 팔로우어(500)와 헤드하우징(110)가 서로 부딪혀서 진동 소음이 발생하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제1351563호(2014.01.08)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압축천연가스의 내부유동에 의해 진동 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 일단이 디스펜서 노즐에 선택적으로 연통되는 헤드하우징과, 상기 헤드하우징의 타단에 연통되는 바디하우징을 포함하는 본체, 상기 헤드하우징과 바디하우징 사이에 설치되는 니들, 상기 니들에 관통 삽입되어 상기 헤드하우징의 일단을 개폐하는 플런저, 상기 니들과 플런저 사이에 설치되어 상기 헤드하우징의 일단이 폐쇄되도록 상기 플런저에 탄성력을 가하는 밸브스프링 및 상기 니들와 플런저 사이에 설치되어 상기 밸브스프링의 외주면을 덮으며, 외주면에서 상기 헤드하우징의 내주면에 맞닿도록 연장되는 유동방지부가 형성되는 팔로우어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동방지부는 상기 팔로우어의 외주면에 원주방향을 따라 배열 형성되며 상기 헤드하우징의 일단에서 타단으로 갈수록 연장 폭이 점점 넓어지는 구조로 형성되는 다수의 유동방지경사돌기와, 상기 유동방지경사돌기와 니들 사이에 형성되어 상기 유동방지경사돌기와 연결되며 상기 팔로우어의 외주면에 원주방향을 따라 배열 형성되는 다수의 유동방지날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동방지경사돌기는 상기 헤드하우징의 일단에 대향하는 대향면이 아치형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동방지부는 외주면에 내측으로 함몰된 다수의 제2유동로가 원주방향을 따라 배열 형성된 유동방지일체돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 상기 유동방지부의 외주면과 헤드하우징의 내주면 사이에 설치되어 상기 팔로우어의 외주면에 결합되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 팔로우어의 외주면에 헤드하우징의 내주면에 맞닿도록 연장되는 유동방지부가 형성됨으로써, 유동방지부의 외주면과 헤드하우징의 내주면 사이로 압축천연가스가 유입되어도 유동방지부의 외주면과 헤드하우징의 내주면이 서로 접촉된 상태로 서로 부딪혀서 충격음이 발생하는 것이 방지되므로 압축천연가스의 내부유동에 의해 진동 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 자동차용 가스충전시스템을 도시하는 개념도
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 나타낸 분해사시도
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 다른 단면도(도 4에 도시된 A-A` 기준 단면도)
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 단면도(도 4에 도시된 A-A` 기준 단면도)
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 다른 단면도(도 4에 도시된 A-A` 기준 단면도)
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
<본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클>
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 나타낸 분해사시도, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클을 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 단면도, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 다른 단면도(도 4에 도시된 A-A` 기준 단면도)이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 본체(100), 니들(200), 플런저(300), 밸브스프링(400), 팔로우어(500)를 포함한다.
상기 본체(100)는 본 발명의 기본몸체로서, 헤드하우징(110)과 바디하우징(120)을 포함한다.
상기 헤드하우징(110)은 양단이 개구되며, 일단이 디스펜서 노즐과 선택적으로 연통되어 압축천연가스가 유입된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헤드하우징(110)은 내부에 중공된 내부유로(112)가 형성되며, 일단 내주면에 경사부(114)가 형성되어 상기 플런저(300)의 왕복운동을 간섭하여 상기 내부유로(112)가 선택적으로 개폐된다.
또한, 상기 헤드하우징(110)의 일단 내측에는 가스의 누설 방지를 위한 링 형상의 헤드실링재(111)가 설치될 수 있다. 이 때, 상기 헤드실링재(111)는 오링으로 구성될 수 있다.
상기 바디하우징(120)은 내부가 상기 헤드하우징(110)의 내부유로(112)와 연통된다.
상기 바디하우징(120)은 상기 헤드하우징(110)과 나사 결합될 수 있으며, 상기 헤드하우징(110)의 타단 내측에 상기 바디하우징(120)이 일부 삽입된 상태에서 그 결합부위에 링 형상의 바디실링재(121)가 구비되어 밀봉될 수 있다. 이 때, 상기 바디실링재(121)는 오링으로 구성될 수 있다.
상기 니들(200)은 상기 헤드하우징(110)과 바디하우징(120) 사이에 설치되며, 제1돌출부재(220), 경사부재(240), 제2돌출부재(260)를 포함한다.
상기 제1돌출부재(220)는 내부가 중공된 원통형상으로 형성되고, 상기 내부유로(112)에 공급된 가스가 상기 바디하우징(120)의 내부로 연통되도록 외주면을 따라 복수 개의 관통공(222)이 형성된다.
상기 경사부재(240)는 상기 제1돌출부재(220)의 단부에 상기 제1돌출부재(220)보다 작은 직경으로 돌출 형성되어 상기 제1돌출부재(220)의 단부로 상기 밸브스프링(400)을 지지한다. 이 때, 상기 경사부재(240)는 테이퍼진 형상으로 형성되어 상기 내부유로(112)에 유통되는 천연압축가스가 상기 경사부재(240)의 경사로를 따라 상기 제1돌출부재(220) 측으로 자연스럽게 유도하는 역할을 할 수 있다.
상기 제2돌출부재(260)는 상기 경사부재(240)의 단부에 돌출 형성되어 상기 밸브스프링(400)이 내삽되어 상기 밸브스프링(400)의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
상기 플런저(300)는 상기 니들(200)에 관통 삽입되어 상기 헤드하우징(110)의 일단을 개폐하며, 상기 헤드하우징(110)으로 유입된 압축천연가스의 유압이나 상기 디스펜서 노즐의 푸싱에 의해 개방되며, 삽입부(310)와 헤드부(320)를 포함한다.
상기 플런저(300)는 상기 니들(200)에 관통결합되는 기둥 형상의 삽입부(310)와, 상기 삽입부(310)의 일단에 상기 디스펜서 노즐을 통한 압축천연가스 주입 여부에 의해 상기 헤드하우징(110)의 일단을 개폐하도록 왕복운동되어 상기 헤드케이스의 내부유로(112)를 선택적으로 개폐하는 헤드부(320)로 구성된다.
상기 밸브스프링(400)은 상기 니들(200)과 플런저(300) 사이에 설치되어 상기 헤드하우징(110)의 일단이 폐쇄되도록 상기 플런저(300)에 탄성력을 가한다.
상기 팔로우어(500)는 양단이 개구된 관형으로 형성되며, 단턱(520)과 유동방지부(550)가 형성된다.
상기 단턱(520)은 상기 팔로우어(500)의 내주면에서 원주방향을 따라 돌출 형성되어 상기 단턱(520)의 내측에 상기 밸브스프링(400)이 수용된다.
이 때, 상기 밸브스프링(400)은 상기 팔로우어(500)의 단턱(520)과 경사부재(240) 사이에서 상기 플런저(300)의 이동에 의해 압축과 팽창을 반복하게 된다.
또한, 상기 팔로우어(500)와 플런저(300) 헤드부(320) 사이에는 상기 헤드부(320) 형상에 대응되어 상기 팔로우어(500) 일측에 일부 수용되는 안착되는 밸브시일이 더 구비되어 탄력적으로 지지하며, 실링 역할을 할 수 있다.
상기 유동방지부(550)는 외주면에서 상기 헤드하우징(110)의 내주면에 맞닿도록 연장 형성되어 상기 팔로우어(500)의 외주면 소정 영역이 상기 헤드하우징(110)의 내주면 소정 영역에 맞닿게 되어 상기 팔로우어(500)와 밸브스프링(400)이 외부충격에 의해 흔들리는 것을 방지하는 역할을 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 팔로우어(500)의 외주면에 헤드하우징(110)의 내주면에 맞닿도록 연장되는 유동방지부(550)가 형성됨으로써, 유동방지부(550)의 외주면과 헤드하우징(110)의 내주면 사이로 압축천연가스가 유입되어도 유동방지부(550)의 외주면과 헤드하우징(110)의 내주면이 서로 접촉된 상태로 서로 부딪혀서 충격음이 발생하는 것이 방지되므로 압축천연가스의 내부유동에 의해 진동 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 유동방지부(550)는 다수의 유동방지경사돌기(551)와, 다수의 유동방지날개(552)를 포함할 수 있다.
상기 유동방지경사돌기(551)는 상기 팔로우어(500)의 외주면에 원주방향을 따라 배열 형성되며 상기 헤드하우징(110)의 일단에서 타단으로 갈수록 상기 팔로우어(500)의 외주면에서 연장되는 폭이 점점 넓어지는 벨형 구조로 형성된다. 상기 다수의 유동방지경사돌기(551)는 상기 디스펜서 노즐에서 이송된 압축천연가스를 상기 다수의 유동방지경사돌기(551) 사이에 형성된 제1유동로(554)(도 4 내지 도 5참조)로 안내하는 역할을 한다.
상기 다수의 유동방지날개(552)는 상기 다수의 유동방지경사돌기(551)와 니들(200) 사이에 각각 형성되어 상기 헤드하우징(110)의 내주면과 실질적으로 접촉되는 부위로, 상기 다수의 유동방지경사돌기(551)와 각각 연결되며, 판형 구조로 형성되되, 외주면이 상기 헤드하우징(110)의 내주면에 대응하는 곡면 구조로 형성되어 상기 헤드하우징(110)의 내주면과의 밀착성을 최대한 강화할 수 있다.
한편, 상기 유동방지경사돌기(551)는 상기 헤드하우징(110)의 일단에 대향하는 대향면이 아치형으로 형성되어 상기 디스펜서 노즐에서 이송된 압축천연가스의 유동력에 의해 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
<본 발명의 실시예 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클>
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 단면도, 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클의 플런저, 밸브스프링, 팔로우어를 나타낸 다른 단면도이다.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 상기 실시예 1과 상기 유동방지부(550)만 다르게 구성되는데, 상기 유동방지부(550)가 외주면에 내측으로 함몰된 다수의 제2유동로(555)가 원주방향을 따라 배열 형성된 유동방지일체돌기(553)를 포함할 수 있다.
상기 유동방지일체돌기(553)는 상기 제2유동로(555)가 상기 제1유동로(554)보다 면적이 더 좁게 형성되어 상기 유동방지부(550)의 외주면과 헤드하우징(110)의 내주면 간에 밀착성이 저하되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예 1, 2에 따른 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은 상기 유동방지부(550)의 외주면과 헤드하우징(110)의 내주면 사이에 설치되어 상기 팔로우어(500)의 외주면에 결합되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 완충부재(미도시)는 판스프링으로 구성되어 상기 유동방지부(550)과 헤드하우징(110) 간에 완충 작용을 하여 상기 유동방지부(550)과 헤드하우징(110) 간에 마찰이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 유동방지부(550)는 외주면의 표면조도가 낮아지도록 사포로 처리될 수 있다.
또한, 상기 유동방지부(550)는 밀착성이 강화되도록 고무재질로 이루어질 수 있다.
본 발명은 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 본체
110 : 헤드하우징
111 : 헤드실링재
112 : 내부유로
114 : 경사부
120 : 바디하우징
121 : 바디실링재
200 : 니들
220 : 제1돌출부재
222 : 관통공
240 : 경사부재
260 : 제2돌출부재
300 : 플런저
310 : 삽입부
320 : 헤드부
400 : 밸브스프링
500 : 팔로우어
520 : 단턱
550 : 유동방지부
551 : 유동방지경사돌기
552 : 유동방지날개
553 : 유동방지일체돌기
554 : 제1유동로
555 : 제2유동로

Claims (5)

  1. 일단이 디스펜서 노즐에 선택적으로 연통되는 헤드하우징과, 상기 헤드하우징의 타단에 연통되는 바디하우징을 포함하는 본체;
    상기 헤드하우징과 바디하우징 사이에 설치되는 니들;
    상기 니들에 관통 삽입되어 상기 헤드하우징의 일단을 개폐하는 플런저;
    상기 니들과 플런저 사이에 설치되어 상기 헤드하우징의 일단이 폐쇄되도록 상기 플런저에 탄성력을 가하는 밸브스프링; 및
    상기 니들와 플런저 사이에 설치되어 상기 밸브스프링의 외주면을 덮으며, 외주면에서 상기 헤드하우징의 내주면에 맞닿도록 연장되는 유동방지부가 형성되는 팔로우어;를 포함하고,
    상기 유동방지부는,
    상기 팔로우어의 외주면에 원주방향을 따라 배열 형성되며 상기 헤드하우징의 일단에서 타단으로 갈수록 연장 폭이 점점 넓어지는 구조로 형성되는 다수의 유동방지경사돌기와,
    상기 유동방지경사돌기와 니들 사이에 형성되어 상기 유동방지경사돌기와 연결되며 상기 팔로우어의 외주면에 원주방향을 따라 배열 형성되는 다수의 유동방지날개를 포함하며,
    상기 유동방지날개의 외주면은, 상기 헤드하우징의 내주면에 대응하는 곡면 구조로 형성되고, 낮은 표면조도를 가지도록 표면처리되어 있는 것을 특징으로 하는 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 유동방지경사돌기는
    상기 헤드하우징의 일단에 대향하는 대향면이 아치형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유동방지부는
    외주면에 내측으로 함몰된 다수의 제2유동로가 원주방향을 따라 배열 형성된 유동방지일체돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클은
    상기 유동방지부의 외주면과 헤드하우징의 내주면 사이에 설치되어 상기 팔로우어의 외주면에 결합되는 완충부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축천연가스 차량 충전용 리셉터클.
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