KR200375014Y1 - 잔류가스 제거용 밸브 - Google Patents

Abstract

차량용 가스연료탱크의 잔류가스 제거 등에 사용될 수 있으며, 특히 잔류가스 제거를 위한 유로를 통하여 외부에서 무단으로 가스를 배출시키거나 주입하는 것을 방지할 수 있는 잔류가스 제거용 밸브를 개시한다.

이러한 잔류가스 제거용 밸브는, 상기 가스탱크 내부의 잔류가스를 배출하기 위한 유로를 가지는 밸브 본체와, 이 밸브 본체에서 상기 유로의 토출측을 개방하거나 차단할 수 있도록 설치되는 토출디스크와, 상기 유로의 아래측에 설치되어 또 다른 유로를 형성하는 하우징과, 상기 또 다른 유로 내측에 설치되어 이 유로를 개폐하는 제어디스크를 갖는 유로개폐부와, 상기 밸브 본체의 외측에서 서로 다른 극성을 가지는 자력(磁力)을 발생하여 상기 유로개폐부의 제어디스크들을 잔류가스의 배출이 가능한 상태로 전환될 수 있도록 하는 자력발생기를 포함한다.

Description

잔류가스 제거용 밸브{gas ventilation valve}

본 고안은 차량용 가스연료탱크의 잔류가스 제거 등에 사용될 수 있으며, 특히 잔류가스 제거를 위한 유로를 통하여 외부에서 무단으로 가스를 배출시키거나 주입하는 것을 방지할 수 있는 잔류가스 제거용 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 택시나 소형화물차와 같은 영업용 차량이나 장애인용 차량 등에는 주연료로 LPG가 대부분 사용되며, 이러한 LPG 가스연료는 일정한 저장 용량을 가지는 가스탱크에 일정량이 담겨지고, 이 가스탱크는 차량의 트렁크나 적재함 하부 등에 설치된다.

상기와 같은 차량용 가스연료탱크는 내부에 높은 압력으로 가스가 담겨지므로 가스의 주입이나 배출 그리고, 압력 조절 등을 위한 각종 밸브들이 안전수단으로 구비된다.

상기 가스탱크의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 일정한 용량으로 가스가 담겨지는 탱크 본체와, 이 탱크 본체측에 가스의 공급이 가능하게 설치되는 가스주입용 밸브와, 상기 본체 내부의 과다 압력을 배기 작용으로 일정하게 유지시키는 압력조절용 밸브와, 상기 본체 내부의 잔류가스를 제거하기 위한 잔류가스 제거용 밸브 등을 포함하여 이루어진다.

상기에서 잔류가스 제거용 밸브는 예를들면, 가스탱크의 점검이나 보수 또는 충전소 등에서 가스를 충전하기 전에 탱크 내부에 담겨진 잔류가스 및 공기 등을 완전 제거하기 위한 목적으로 사용되는 것으로서, 밸브 본체 내부에 가스 배출을 위한 유로가 형성되고, 이 유로에는 탄성부재의 탄성력에 의해 탄력적으로 유로의 토출구간을 막고 있는 토출디스크가 설치된다.

상기 토출디스크는 상기 유로의 토출측에서 외부에 노출된 상태로 셋팅되어상기 토출디스크의 일측 단부를 외부에서 막대 등을 이용하여 누루면 상기 토출디스크가 이동하면서 유로가 개방되고, 이와 같이 개방된 유로를 통하여 상기 탱크 본체 내부에 담겨진 잔류가스나 공기와 같은 불순 기체 등이 배출되면서 제거된다.

그리고, 상기 토출디스크를 누루고 있는 가압력을 해제하면 상기 유로측에서 탄성부재의 탄성반발력에 의해 상기 토출디스크는 원래의 위치로 리턴되면서 다시 유로를 차단하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 잔류가스 제거용 밸브는, 상기 밸브 본체의 유로측에 설치되는 토출디스크가 외부에 노출되어 있기 때문에 외부에서 막대기 등을 이용하여 상기 토출디스크의 작동을 간단하게 제어할 수 있으므로, 상기 가스탱크 내부에 담겨진 가스를 무단으로 쉽게 배출시킬 수 있는 문제점이 있다.

게다가, 상기 밸브는 상기 토출디스크가 개방 상태로 위치하면 상기 유로 구간의 양방향으로 가스 흐름이 가능한 상태가 되기 때문에 유로의 토출측을 통하여 다른 유체들을 주입하는 것이 가능하다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 외부에서 무단으로 가스를 주입하거나 배출하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 잔류가스 제거용 밸브를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 가스가 저장되는 가스탱크의 일측에서 내부와 연통되도록 설치되어 가스주입은 차단하고 잔류가스의 배출이 가능한 상태로만 전환되는 밸브로서,

상기 가스탱크 내부의 잔류가스를 배출하기 위한 유로를 가지는 밸브 본체와, 이 밸브 본체에서 상기 유로의 토출측을 개방하거나 차단할 수 있도록 설치되는 토출디스크와, 상기 밸브 본체에서 상기 유로를 차단 상태에서 잔류가스의 배출이 가능한 상태로 전환할 수 있도록 설치되는 유로개폐부와, 상기 밸브 본체의 외측에서 서로 다른 극성을 가지는 자력(磁力)을 발생하여 상기 유로개폐부에 의해 상기 유로가 잔류가스의 배출이 가능한 상태로 전환될 수 있도록 하는 자력발생기를 포함하는 잔류가스 제거용 밸브를 제공한다.

도 1은 본 고안에 따른 잔류가스 제거용 밸브의 내부 구조를 설명하기 위한 전체단면도이다.

도 2는 도 1의 요부확대도이다.

도 3, 도 4는 도 1의 가이드구 구조를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.

도 5는 도 1의 토출디스크의 작용을 설명하기 위한 부분확대도이다.

도 6은 도 1의 유로개폐부측에서 제어디스크들을 고정하는 고정판의 구조를 설명하기 위한 평면도이다.

도 7, 도 8은 도 1의 유로개폐부 작용을 설명하기 위한 부분 확대단면도이다.

도 9는 도 1의 유로개폐부가 자력발생기에 의해 잔류가스의 배출이 가능하도록 제어되는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.

도 10은 도 9의 작용을 상세하게 설명하기 위한 확대단면도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 잔류가스 제거용 밸브는, 가스탱크(T) 내부의 잔류가스를 배출하기 위한 유로(L1)를 가지는 밸브 본체(2)와, 이 밸브 본체(2)에서 상기 유로(L1)의 토출측을 개방하거나 차단할 수 있도록 설치되는 토출디스크(4)와, 상기 밸브 본체(2)에서 상기 유로(L1)를 차단 상태에서 잔류가스의 배출이 가능한 상태로 전환할 수 있도록 설치되는 유로개폐부(6)와, 상기 밸브 본체(2)의 외측에서 서로 다른 극성을 가지는 자력(磁力)을 발생하여 상기 유로개폐부(6)가 상기 유로(L1)를 개방하여 잔류가스의 배출이 가능한 상태로 전환될 수 있도록 하는 자력발생기(8)를 포함한다.

상기 밸브 본체(2)는 상기 가스탱크(T)의 일측에서 잔류가스의 배출이 가능하게 통로를 제공하는 배출구(10)측에 고정된다. 이를 위하여 도 1에서와 같이 상기 배출구(10)측에는 수나사부가 형성되고, 이에 대응하는 암나사부를 가지는 링너트(ring-nut)와 같은 체결구(12)에 의해 도면에서와 같은 자세로 상기 가스탱크(T)의 배출구(10)측에 견고하게 고정되는 구조일 수 있다. 물론 이외에도 이미 잘 알려진 다양한 고정 방법으로 상기 가스탱크(T)측에 잔류가스의 배출이 가능하게 설치될 수 있다.

상기 밸브 본체(2)와 상기 배출구(10)의 결합부측에는 가스가 스며들거나 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있는 시일 상태가 되도록 예를들면, 결합부 사이에 고무링과 같은 이미 잘 알려진 시일재가 끼워져서 시일이 유지될 수 있도록 이루어진다.

상기 밸브 본체(2)는 내구성은 물론이거니와 내부식성 및 내화학성 등이 우수하고 외부에서 발생되는 자력이 내부로 원활하게 통과할 수 있는 금속 재질로 이루어지는 것이 좋다.

상기 토출디스크(4)는 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1) 내측에서 이 유로(L1)의 토출측을 물리적으로 차단 또는 개방할 수 있도록 설치된다. 이를 위하여 상기 토출디스크(4)가 상기 유로(L1)의 토출측을 차단하는 자세로 위치하고, 코일스프링과 같은 탄성부재(14)가 탄지되어 상기 토출측과 밀착력을 높이도록 하고 있다.

그리고, 상기 유로(L1)에는 상기 토출디스크(4)의 슬라이드 운동을 위해 도 1에서와 같은 가이드구(16)가 설치될 수 있다. 이 가이드구(16)는 도 3 및 도 4에서와 같이 가이드돌기(18)와 통로(20)가 형성된 구조로 이루어지고, 상기 가이드돌기(18)측에 상기 토출디스크(4)측에 형성된 홈(22)이 슬라이드 가능하게 끼워져서상기 유로(L1)에서 상기 토출디스크(4)가 상기 가이드돌기(16)에 가이드되면서 밸브 본체(2)의 토출측을 차단 또는 개방이 가능하게 이루어진다.

상기 토출디스크(4)의 상측 단부와 상기 유로(L1)의 토출측은 도 1에서와 같은 모양으로 각각 경사지게 형성되고, 상기 디스크(4)의 경사면측에는 상기 유로(L1)의 경사면측과 접촉할 때에 시일이 유지될 수 있도록 고무링(24)이 설치된 구조일 수 있다.

상기 탄성부재(14)는 코일스프링이 사용될 수 있으며, 상기 유로(L1)측에 설치될 때에 상기 토출디스크(4)가 탄성반발력에 의해 상기 유로(L1)의 토출측으로 이동하여 상기 유로(L1)가 차단된 상태가 될 수 있도록 셋팅된다.

상기한 토출디스크(4)는 상기 밸브 본체(2)의 외부에서 상기 유로(L1)의 토출측을 통하여 상기 디스크(4)를 일정한 압력으로 누루면 하측으로 이동하여 도 5에서와 같이 상기 유로(L1)의 토출측을 개방하는 상태가 되고, 외력이 제거되면 상기 탄성부재(14)에 의해 다시 원래의 상태로 리턴되어 상기 유로(L1)의 토출측을 다시 차단하는 구조이다.

상기 토출디스크(4)와 가이드구(16)는 내구성 및 내마모성 등이 우수한 비자성물질로 이루어지는 것이 좋다.

한편, 상기 밸브 본체(2)에는 상기 유로(L1)를 통하여 외부가스가 주입되거나 상기 가스탱크(T) 내부의 잔류가스가 배출되는 것을 자동으로 차단할 수 있는 수단들이 구비된 유로개폐부(6)가 설치된다.

상기 유로개폐부(6)는, 상기 유로(L1) 아래측에 위치하여 또 다른 유로(L2)를 제공하는 하우징(26)과, 이 또 다른 유로(l2)의 위아래측을 개구를 개폐할 수 있도록 설치되는 2개의 제어디스크(D1, D2)와, 이 2개의 제어디스크(D1, D2) 사이에 설치되어 자력에 의해 이들 제어디스크(D1, D2)의 위치를 제어하는 접지판(28)을 포함한다.

상기 하우징(26)은 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1) 아래측에 설치된 후 예를들면, 물리적인 충격이나 진동 그리고, 가스 압력 등에 의해 상기 유로(L1)에서 고정된 위치가 변화되지 않도록 견고하게 설치된다.

상기 제어디스크(D1)는, 상기 하우징(26)의 유로(L2)측에서 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1)구간을 통하여 가스 압력에 의해 상기 또 다른 유로(L2)가 차단될 수 있도록 설치된다. 이를 위하여 상기 하우징(26)의 또 다른 유로(L2) 내측에서 도 2에 도시한 바와 같이 제어디스크(D1, D2)는 고정판(30)에 각각 끼워져서 상기 유로(L2)의 양개구부측을 향하는 자세로 설치된다.

상기 디스크(D1, D2)들의 단부측에는 도 2에서와 같은 고무링(32)이 각각 설치되고, 상기 또 다른 유로(L2)의 양개구부측에는 도면에서와 같이 경사지게 시트면(34)이 형성되어 상기 제어디스크(D1, D2)들의 고무링(32)이 상기 시트면(34)측에 접촉하면서 차단하거나 개방하는 구조일 수 있다.

상기 고정판(30)은 일정한 두께를 가지며 도 6에서와 같은 원판 모양으로 이루어지고, 표면에는 가스가 흐를 수 있는 통로(36)와 상기 제어디스크(D1, D2)들이 고정되기 위한 홀(38)이 관통 형성된 예를들면, 리프 스프링(leaf spring)과 같은 구조일 수 있다.

상기 2개의 제어디스크(D1, D2)는 외부 자력의 발생시 원활하게 자력 반응이 이루어질 수 있는 재질을 선정하여 이루어진다. 예를들면, 상기와 같은 작용이 가능한 것으로 잘 알려진 자성체 합금이 사용될 수 있다.

상기 접지판(28)은 상기 또 다른 유로(L2) 내측에서 자력발생기(8)기로부터 자력이 가하여져도 유동하지 않아야 한다.

상기 접지판(28)은 상기 하우징(26)의 제어공간(L2)에 설치가 가능하도록 일정한 두께를 가지는 원판 형상으로 이루어지고 표면에는 가스가 흐를 수 있는 통로(40)가 형성된다.

상기 접지판(28)의 재질은 상기 제어디스크(D1, D2)들과 동일하게 자성체 합금이 사용될 수 있다.

상기와 같은 유로개폐부(6)는 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1)를 통하여 예를들면, 도 7에서와 같이 외부에서 가스가 주입되는 방향으로 유체가 흐르거나 이와 반대로 가스탱크(T) 내부의 잔류가스가 도 8에서와 같이 배출되는 방향으로 유체가 흐를 때에 유체의 흐름 방향으로 작용하는 압력에 의해 상기 고정판(30)에 의해 탄력적으로 지지되면서 상기 유로(L1)를 자동으로 차단할 수 있도록 이루어지는 것이다.

상기 자력발생기(8)는 상기 밸브 본체(2) 외부에서 자력을 발생하여 상기 유로개폐부(6) 즉, 2개의 제어디스크(D1, D2)의 작동을 제어하기 위한 것으로서, 이를 위하여 도 9에서와 같이 전자석제어부(42)와 연결된 2개의 자성체(M1, M2)가 상기 2개의 제어디스크(D1, D2)에 대응하는 간격으로 각각 이격 설치되어 상기 전자석제어부(42)를 통하여 상기 자성체(M1, M2)가 서로 다른 극성(S극, N극)을 띠는 이미 잘 알려진 전자석 구조일 수 있다.

이때, 상기 2개의 자성체(M1, M2)에 의한 자력은 상기 제어디스크(D1, D2)들을 고정하고 있는 고정판(30)들의 탄성력보다 크게 발생되도록 이루어진다. 만일, 상기 고정판(30)들의 탄성력보다 작은 자력이 발생되면 상기 디스크(D1, D2)들이 상기 고정판(30)들의 탄성력에 의해 상기 접지판(28)측으로 원활하게 이동하지 못하게 되므로 만족할 만한 제어 능률을 얻기가 어렵다.

상기에서는 자력발생기(8)의 자성체(M1, M2)가 전기 공급에 의해 서로 다른 극성을 띠는 전자석 구조를 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 상기 자성체(M1, M2)측에 별도의 전기 공급을 행하지 않고도 자력 발생이 가능한 이미 잘 알려진 영구(永久)자석이 사용될 수 있다.

상기한 구조로 이루어지는 자력발생기(8)는 상기 유로개폐부(6)의 작동을 제어하면서 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1)를 통하여 잔류가스를 용이하게 배출할 수 있다.

먼저, 상기 자력발생기(8)의 전자석제어부(42)에 의해 S극을 띠는 자성체(M1)와 N극을 띠는 자성체(M2)를 상기 밸브 본체(2)의 외측에 도 9에서와 같이 위치시키면, 상기 2개의 자성체(M1, M2)에 의한 자력에 의해 도 10에서와 같이 상기 2개의 제어디스크(D1, D2)와 상기 접지판(28)이 도 10에 표기된 것과 같이 각각 S극과 N극을 띠는 형태로 자화(磁化)되는 것이다.

이때, 상기 접지판(28)은 상기 하우징(26)의 또 다른 유로(L2) 내측에 견고하게 고정된 상태이고, 상기 2개의 제어디스크(D1, D2)들은 상기 고정판(30)들에 의해 탄력적으로 지지된 상태이므로 상기 제어디스크(D1, D2)들이 자력에 의해 상기 고정판(28)측에 도 10에서와 같이 달라붙은 상태로 고정되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 상태에서 상기 밸브 본체(2)의 토출디스크(4)를 누루면 잔류가스들이 상기 유로개폐부(6) 즉, 상기 제어디스크(D1, D2)들에 의해 개방된 상태의 유로(L2)을 경유하면서 상기 유로(L1)의 토출측으로 배출되는 것이다.

이와 같은 잔류가스의 배출시 도 10에서와 같은 가스의 흐름 방향으로 작용하는 가스 압력이 상기 제어디스크(D1, D2)측에 전달되어도 이 디스크(D1, D2)들은 자력에 의해 상기 접지판(28)측에 달라붙어서 상기 유로(L2)를 개방한 상태를 유지하게 되므로 상기 가스탱크(T) 내부의 잔류가스를 안전하게 배출하여 제거할 수 있는 것이다.

상기와 같이 잔류가스를 배출할 때에 상기 자력발생기(8)를 이용하지 않으면, 상기 밸브 본체(2)의 토출디스크(4)를 개방하더라도 가스탱크(T) 내부의 잔류가스가 상기 유로(L1)의 유로개폐부(6) 구간을 경유할 때에 잔류가스의 흐름 방향으로 작용하는 가스 압력에 의해 도 8에서와 같이 상기 일측 제어디스크(D1)가 상기 하우징(26)의 유로(L2)를 자동으로 차단하게 되므로 잔류가스를 배출할 수 없게 된다.

즉, 상기한 유로개폐부(6)의 구조는 잔류가스를 제거할 때에 상기 자력발생기(8)를 반드시 사용하여야 하므로 외부에서 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1)를 통하여 무단으로 가스를 배출하는 것을 효과적으로 차단 및 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 잔류가스의 배출이 가능하게 제어된 상태의 유로개폐부(6)를 다시 가스 차단이 가능한 상태로 전환시키려면, 상기 밸브 본체(2)측에서 자력이 미치지 않는 범위내로 상기 자력발생기(8)을 분리시키거나 상기 전자석제어부(42)를 오프시키면 된다.

또한, 상기 유로개폐부(6)는, 상기 밸브 본체(2)의 유로(L1)를 통하여 외부에서 가스를 주입하기 위하여 토출디스크(4)를 개방시킨 상태에서 외부에서 가스를 주입하더라도 주입되는 가스의 흐름 방향으로 작용하는 가스 압력에 의해 상기 유로개폐부(6)의 일측 제어디스크(D2)가 이동하면서 도 7에서와 같이 상기 하우징(26)의 유로(L2)를 자동으로 차단하게 되므로 상기 밸브 본체(2)를 잔류가스 제거 이외에 다른 용도 예를들면, 외부에서 상기 밸브 본체(2)를 통하여 무단으로 불순 유체 등을 주입하는 것을 차단 및 방지할 수도 있다.

상기에서는 본 고안에 따른 잔류가스 제거용 밸브의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은, 밸브 본체의 유로구간에 유체의 양방향 흐름 압력에 의해 자동으로 유로를 차단할 수 있는 유로개폐부가 설치되고, 이 유로개폐부는 상기 밸브 본체 외부에서 자력을 발생하는 자력발생기에 의해서만 작동이 제어되면서 유체의 배출 흐름이 가능한 상태로만 유로를 개방함으로서 잔류가스의 배출 작업이 간단할 뿐만 아니라, 특히 상기 유로를 통하여 내부 가스를 무단으로 배출시키거나 불순 유체 등을 강제로 주입하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 상기 가스탱크 내부의 잔류가스를 배출하기 위한 유로를 가지는 밸브 본체와, 이 밸브 본체에서 상기 유로의 토출측을 개방하거나 차단할 수 있도록 설치되는 토출디스크와, 상기 유로의 아래측에 설치되어 또 다른 유로를 형성하는 하우징과, 상기 또 다른 유로 내측에 설치되어 이 유로를 개폐하는 제어디스크를 갖는 유로개폐부와, 상기 밸브 본체의 외측에서 서로 다른 극성을 가지는 자력(磁力)을 발생하여 상기 유로개폐부의 제어디스크들을 잔류가스의 배출이 가능한 상태로 전환될 수 있도록 하는 자력발생기를 포함하는 잔류가스 제거용 밸브.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 유로개폐부는, 상기 하우징의 또 다른 유로 내측에서 가스 주입 또는 제거시에 가스 압력에 의해 탄력적으로 상기 유로를 차단할 수 있도록 이격 설치되는 2개의 제어디스크와, 이 2개의 제어디스크 사이에서 자력 작용이 가능하게 설치되는 접지판을 포함하는 잔류가스 제거용 밸브.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어디스크들과 접지판은, 상기 자력발생기에 의한 외부 자력에 의해 상기 또 다른 유로 개방을 위한 자력 작용이 가능한 자성체 금속으로 이루어지는 잔류가스 제거용 밸브.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 제어디스크들은, 상기 하우징 내부에서 외부 자력에 의해 상기 접지판의 양측면에 달라붙거나 분리되면서 개방 상태 또는 차단 상태가 되는 잔류가스 제거용 밸브.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 자력발생기는, 서로 다른 극성을 가지는 2개의 자성체로 이루어지는 잔류가스 제거용 밸브.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 2개의 자성체는 전자석 또는 영구자석인 것을 특징으로 하는 잔류가스 제거용 밸브.