(57)【要約】      （修正有）【課題】過圧を解消し、燃料を放出する機能を統合する高圧レギュレータ用安全弁を提供する。【解決手段】高圧レギュレータ用安全弁に関することで、高圧レギュレータのボディーに用意された弁ポートに結合されるガイド本体、前記ガイド本体の上端部に結合されて前記弁ポートを閉鎖した状態で過圧発生の時前記弁ポートを開放する弁体、前記弁体の内部に設置されて前記弁体に弾性力を提供する下ばね及び前記ガイド本体の下部に結合されて前記弁体の開放動作の時燃料を放出する放出配管を含む構成を用意して、高圧レギュレータ内部で過圧発生の時燃料を放出させて過圧を解消するするレリーフバルブと前記ボディーから分離して高圧レギュレータ内部の燃料を放出する機能を統合的に提供することができるという効果が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧レギュレータに適用される安全弁であって、
高圧レギュレータのボディーに設けられた弁ポートに結合されるガイド本体と、
前記ガイド本体の上端部に結合され、前記弁ポートを閉鎖した状態で、過圧発生時に前記弁ポートを開放する弁体と、
前記弁体の内部に設けられ、前記弁体に弾性力を供する下ばねと、
前記ガイド本体の下部に結合され、前記弁体の開放動作時に燃料を放出する放出配管とを含み、
高圧レギュレータ内で過圧が発生すると、燃料を放出させて過圧を解消するリリーフ弁と、前記ボディーから分離して、高圧レギュレータ内の燃料を放出するパージ弁との機能とを統合的に提供することを特徴とする高圧レギュレータ用安全弁。 
【請求項２】
更に、前記放出配管が前記ガイド本体から完全に分離することを防止する分離防止ピンを含み、
前記分離防止ピンは、前記ガイド本体の一側面を貫通して設けられ、
前記分離防止ピンの内側端は、前記放出配管の上端部に形成された環状リブと中央部の間に形成された移動空間に挿入され、
前記放出配管がガイド本体から分離可能な距離は、前記移動空間の高さに制限されることを特徴とする請求項１に記載の高圧レギュレータ用安全弁。
【請求項３】
前記ガイド本体の内周面には、前記下ばねの下端と前記環状リブの上端を支持する配管ストッパが形成され、
前記環状リブと放出配管の内周面には、互いに対応する位置にネジ山が形成されることを特徴とする請求項２に記載の高圧レギュレータ用安全弁。
【請求項４】
更に、前記放出配管の下端部に結合される配管キャップを含み、
前記配管キャップは、過圧発生時に過圧状態の燃料を放出するように、所定の圧力以上になると、前記放出配管から分離可能に結合され、
前記配管キャップの分離可否を用いて、過圧発生可否の検査が可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の高圧レギュレータ用安全弁。
【請求項５】
前記配管キャップは、一端が前記放出配管の外周面に結合され、他端が前記配管キャップに連結された連結部材により、前記放出配管に連結されることを特徴とする請求項４に記載の高圧レギュレータ用安全弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧レギュレータ用安全弁に関し、より詳しくは、高圧の燃料を所定の出口圧力に減圧する高圧レギュレータに適用して、過圧を解消し、燃料を放出する高圧レギュレータ用安全弁に関する。 
【背景技術】
【０００２】
一般に、水素燃料電池車両(Fuel Cell Electric Vehicle、FCEV)は、スタックで酸素と水素を用いて電気化学的に電気を発生して、燃料の化学エネルギーを直接電気エネルギーに変化させて動力源として用いる。
【０００３】
このような水素燃料電池車両は、燃料と空気を外部から供給して、電池の容量によらず、続けて発電することができ、効率が高く、汚染物質を殆ど排出しない理想的な技術であって、現在、多くの開発が行われている。
【０００４】
水素燃料電池車両は、燃料タンクから、高圧レギュレータと低圧レギュレータを介して、スタックに水素燃料を供給し、水素ブロワは、低圧レギュレータに連結されたポンプ及び各種のバルブを含む。
【０００５】
これと共に、水素燃料電池車両は、急速解氷水タンク、電動水ポンプ、サーモスタット、スタック冷却用ラジエータ、エアコンコンデンサ、電動式冷媒圧縮機、水タンク、加湿器、駆動モータ、各種のコントローラ、空気ブロワ、及び空気フィルターなどを更に含む。
【０００６】
水素燃料電池車両の燃料供給系統は、一般のガソリン及びディーゼル車両のエンジンに該当するものであって、車両の前側上部に位置する。
【０００７】
例えば、本出願人は、下記の特許文献１〜４など、水素燃料電池車両の燃料供給系統、レギュレータ、及びその制御技術を開示して、特許出願して登録されたことがある。
【０００８】
このように、水素燃料電池車両に適用される高圧レギュレータは、約７００barの高圧水素を取り扱うことによって、安定した出口圧力と十分な耐圧性、内部気密が非常に重要である。 
【０００９】
このような高圧レギュレータには、誤作動による過圧の生成時に、過圧を解消する過圧解消弁と内部の燃料を放出する燃料放出弁が適用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】大韓民国特許登録番号第10-1134645号(2012. 4. 9.公告)
【特許文献２】大韓民国特許登録番号第10-1134647号(2012. 4. 19.公告)
【特許文献３】大韓民国特許登録番号第10-0946204号(2010. 3. 8.公告)
【特許文献４】大韓民国特許登録番号第10-1072361号(2011. 10. 12. 公告)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来には、高圧レギュレータに互いに類似した機能を行う過圧解消弁と燃料放出弁をそれぞれ設けることによって、製品の体積及び重量が増加し、各バルブに連結される配管が複雑となって、組立作業時に作業性が低下するという問題点があった。 
【００１２】
これにより、従来技術による高圧レギュレータは、装着空間が増加し、車両のメインテナンスの作業時に、管理ポイントが増加するという問題点があった。
【００１３】
このような問題点を解消するため、過圧解消弁と燃料放出弁を統合する統合弁を適用してみたが、該当統合弁は、燃料放出機能のために分離する過程で、部品の完全離脱によって部品が紛失されるか、再組立時に信頼性が低下するという問題点があった。 
【００１４】
本発明の目的は、前記したような問題点を解決するためになされたものであって、高圧の燃料を所定の出口圧力に減圧する高圧レギュレータに適用して、過圧を解消し、燃料を放出する機能を統合する高圧レギュレータ用安全弁を提供することである。 
【００１５】
本発明の他の目的は、高圧レギュレータから分離する過程で、部品の完全離脱を防止する高圧レギュレータ用安全弁を提供することである。 
【００１６】
また、本発明の他の目的は、高圧レギュレータから分離した後、容易に再組立可能な高圧レギュレータ用安全弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記のような目的を達成するために、本発明による高圧レギュレータ用安全弁は、高圧レギュレータに適用される安全弁であって、高圧レギュレータのボディーに設けられた弁ポートに結合されるガイド本体と、前記ガイド本体の上端部に結合され、前記弁ポートを閉鎖した状態で、過圧発生時に前記弁ポートを開放する弁体と、前記弁体の内部に設けられ、前記弁体に弾性力を供する下ばねと、前記ガイド本体の下部に結合され、前記弁体の開放動作時に燃料を放出する放出配管とを含み、高圧レギュレータ内で過圧が発生すると、燃料を放出させて過圧を解消するリリーフ弁と、前記ボディーから分離して、高圧レギュレータ内の燃料を放出するパージ弁との機能とを統合的に提供することを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１８】
本発明による高圧レギュレータ用安全弁によれば、誤作動による過圧の発生に際して、放出配管を介して過圧を放出する機能と、高圧レギュレータ内の燃料を放出する機能とを統合して提供することができる。 
【００１９】
また、本発明によれば、統合型の安全弁を適用することによって、製品の体積及び重量を最小化し、安全弁に連結される配管を簡単にして、組立作業時に作業性を向上することができる。 
【００２０】
さらに、本発明によれば、ガイド本体の一側に分離防止ピンを結合して、放出配管がガイド本体から完全に分離されることを防止することで、高圧レギュレータから分離した後、容易に再組立可能であり、再組立後、製品の信頼性を保障することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の好適な実施例による安全弁が適用された高圧レギュレータの斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるА−А'線に沿う断面図である。
【図３】図３は、図１におけるＢ−Ｂ'線に沿う断面図である。
【図４】図４は、本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁を、添付の図面を参照して詳細に説明する。 
【００２３】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の好適な実施例による安全弁が適用された高圧レギュレータの構成を説明する。 
【００２４】
図１は、本発明の好適な実施例による安全弁が適用された高圧レギュレータの斜視図であり、図２は、図１におけるА−А'線に沿う断面図であり、図３は、図１におけるＢ−Ｂ'線に沿う断面図である。 
【００２５】
以下では、'左側'、'右側'、'前方'、'後方'、'上方'、及び'下方'のような方向を指示する用語は、各図に示された状態を基準に、それぞれの方向を指示することと定義する。 
【００２６】
そして、本実施例では、水素燃料電池車両に適用される高圧レギュレータ用安全弁を説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、ＬＰＧ燃料や天然圧縮ガス燃料など、様々な種類の高圧ガス燃料を減圧して、エンジン側に供給する高圧レギュレータ用安全弁にも適用できることに留意されたい。 
【００２７】
本発明の好適な実施例による安全弁が適用された高圧レギュレータは、図１〜図３に示しているように、側面に高圧の燃料が流入される流入口２１と、減圧した燃料を排出する排出口２２とがそれぞれ形成され、内部に高圧の燃料を所定の圧力に減圧する減圧室２３が形成されるボディー２０と、ボディー２０の上部に結合される上カバー３０と、減圧室２３内に設けられ、高圧の燃料をオリフィスを介して移動させて減圧する減圧部４０と、ボディー２０の下部に結合され、排出口２２を介して排出される燃料の圧力が、所定の基準圧力を超える過圧状態の燃料を排出する安全弁５０とを含む。 
【００２８】
ボディー２０は、内部に減圧室２３が形成されるように、上面と下面がそれぞれ開口した略円筒状に形成され、ボディー２０の側面には、燃料が流入される流入口２１と、燃料を排出する排出口２２とが形成され、流入口２１と排出口２２にはそれぞれ、組立時の作業性を向上させるように、モジュール化した入口ポート２４と出口ポート２５とが結合される。 
【００２９】
入口ポート２４と出口ポート２５はそれぞれ、流入口２１と排出口２２に結合され、入口ポート２４の内側端には、燃料に含まれた異物を除去する入口側フィルター２４１が設けられる。 
【００３０】
そして、流入口２１と入口ポート２４の間には、入口側フィルター２４１と入口ポート２４の間のギャップを埋めるように、円形リング状の緩衝部材２４２が設けられる。
【００３１】
緩衝部材２４２は、弾性を有する合成樹脂材質や金属材質の材料からなり、入口ポート２４に結合する場合、弾性変形しながら、入口側フィルター２４１と入口ポート２４の間のギャップを補償してシールする機能を働く。 
【００３２】
出口ポート２５内には、スタックに連結される連結配管(図示せず)を容易に結合するために、クィックコネクタ２５１が設けられる。 
【００３３】
また、入口ポート２４にも、クィックコネクタが適用されることができる。 
【００３４】
減圧室２３は、減圧部４０が設けられる空間であって、後述する減圧部４０のシャフト４１が設けられる第１の設置空間２３１と、シャフト４１の昇降動作によって開閉されるように、オリフィス４２が形成された減圧プレート４３と、減圧部材４４が設けられる第２の設置空間２３２とを含む。
【００３５】
第１の設置空間２３１の下端部には、シャフト４１の下端部の外周面、及び第１の設置空間２３１と第３の流路２９の間をシールするシール部材４９が設けられる。 
【００３６】
ボディー２０の下端部には、安全弁５０が結合される弁ポート２６が設けられる。 
【００３７】
そして、ボディー２０の内部には、減圧室２３で減圧した燃料を、出口ポート２５に伝達する第１の流路２７と、出口ポート２５を介して排出される一部の燃料を安全弁５０に伝達する第２の流路２８とが形成される。 
【００３８】
弁ポート２６は、減圧室２３の第１の設置空間２３１及び第２の流路２８の下部に連通する第３の流路２９に連結され、弁ポート２６内には、安全弁５０の上端部が挿入される。 
【００３９】
ここで、第１及び第２の流路２７、２８はそれぞれ、オリフィス４２を通した後、シャフト４１の外周面に沿って流れる燃料の特性を考えて、図２に示しているように、左下及び右下に向けてそれぞれ所定の角度で傾斜して形成することができる。 
【００４０】
そこで、減圧室２３の減圧した燃料はそれぞれ、傾斜して形成された第１及び第２の流路２７、２８を介して、出口ポート２５と弁ポート２６側にスムーズに移動することができる。 
【００４１】
このように、本発明は、ボディー内部に形成される流路を傾斜して形成することによって、流体抵抗を最小化し、動作時に間欠的に発生する内部燃料の不足状態を効率よく防止することができる。 
【００４２】
そして、ボディー２０の他側面には、図１及び図３に示しているように、減圧した燃料の圧力を測定する測定センサ(図示せず)が結合されるセンサポート２０１が設けられる。 
【００４３】
減圧室２３とセンサポート２０１の間には、前記測定センサで減圧した燃料の圧力を測定できるように、減圧室２３とセンサポート２０１を連結する連結流路２０２が形成される。
【００４４】
前記測定センサは、減圧した燃料の圧力を測定し、車両に設けられる制御部(図示せず)は、測定センサの測定信号を受信し、減圧した燃料の圧力を確認して、正常動作の可否を判断することができる。 
【００４５】
上カバー３０は、下面が開口した円筒状に形成され、上カバー３０内には、後述する減圧部４０のピストン４５と、ピストン４５に復元力を供する上ばね４６とが設けられる。
【００４６】
このような上カバー３０の一側には、シャフト４１がスムーズに昇降動作できるように、空気を吸入又は排出する通気孔３１が形成され、通気孔３１には、外部空気が流入される過程で、水分や油分、埃のような異物が流入されることを遮断するフィルター３２が設けられる。 
【００４７】
フィルター３２は、ポリテトラフルオロエチレン(Polytetrafluoroethylene)のように、耐熱性、耐薬品性に優れた合成樹脂材質の材料で製造され、接着方式で通気孔３１に設けられる。
【００４８】
本発明は、これに限定されるものではなく、ワイヤ圧縮メッシュフィルターを適用するように変更することもできる。 
【００４９】
但し、前記ワイヤ圧縮メッシュフィルターは、大粒の異物ろ過が可能であり、小粒の埃や水分などを完全に遮断するには限界がある。 
【００５０】
このように、本発明は、上カバーに形成される通気孔に接着方式でフィルターを設けることで、路面に近接した車両の下部に装着される高圧レギュレータの装着によって、道路の破片や浸水、高圧撒水による水分、油分及び異物の流入を防止することができ、フィルターを容易に設置することができる。 
【００５１】
上カバー３０の上端には、後述する減圧部４０に適用される上ばね４６の張力を調節する張力調節手段３３が締め付けられる。 
【００５２】
減圧部４０は、減圧室２３内に上下方向に沿って昇降可能に設けられるシャフト４１と、中央部にそれぞれオリフィス４２とが形成され、減圧室２３の第２の設置空間２３２に設けられる減圧プレート４３及び減圧部材４４と、減圧室２３内に供給される減圧した燃料の圧力によって昇降動作するピストン４５と、ピストン４５に復元力を供する上ばね４６とを含む。 
【００５３】
シャフト４１は、上下方向に沿って長く延在形成され、シャフト４１の中央部は、オリフィス４２を閉鎖するように、上端部及び下端部と比較して大径に形成される。 
【００５４】
減圧プレート４３は、減圧室２３の端面に対応して円板状に形成され、減圧部材４４は、上面が開口した略円筒状に形成され、減圧プレート４３の上部に配置され、減圧室２３の内周面に圧入して固定することができる。 
【００５５】
減圧プレート４３と減圧部材４４の中央部には、オリフィス４２が形成される。 
【００５６】
シャフト４１の上端部は、減圧プレート４３と減圧部材４４のオリフィス４２を貫通して、ピストン４５の下面に接して設けられる。 
【００５７】
ピストン４５は、上面が開口した略円筒状に形成され、ピストン４５の外周面には、上カバー３０の内周面とピストン４５の間をシールする１以上のＯ−リングが設けられる。 
【００５８】
このようなピストン４５は、オリフィス４２を通しながら、減圧した燃料の圧力変化によって昇降動作し、シャフト４１は、ピストン４５の昇降動作に連動して昇降動作して、オリフィス４２を開放又は閉鎖する。 
【００５９】
ここで、シャフト４１の上端部とそれに接するピストン４５の下面は、燃料移動時の抵抗を最小化するように、略ラッパ状を成す流線形の曲面に形成される。 
【００６０】
このように、本発明は、シャフトの上端部とピストンの下面を流線形の曲面に形成して、流体抵抗を最小化し、動作時に間欠的に発生する内部燃料の不足状態を効果的に防止することができる。 
【００６１】
実験結果によると、本実施例で説明したように、第１及び第２の流路２７、２８をそれぞれ傾斜して形成し、シャフト４１の上端部とピストン４５の下面を流線形の曲面に形成する場合、第１及び第２の流路２７、２８を垂直に形成し、シャフト４１の上端部とピストン４５の下面を平面に形成する場合と比較して、圧力損失は、約９０％改善することが確認できた。 
【００６２】
減圧部４０は、シャフト４１の下部に設けられ、オリフィス４２を閉鎖するように、シャフト４２に弾性力を供する中ばね４７と、中ばね４７の下端を支持する支持プレート４８と、減圧室２３と弁ポート１４の間をシールするシール部材４９とを更に含む。
【００６３】
シール部材４９は、ばね付勢式のシールに、気密力強化のための補助部を含み、シャフト４１の下部で低圧を維持するように、ボディー２０上に収容される構造に設けられる。 
【００６４】
前記ばね付勢式のシールは、可変的な圧力範囲で常時気密を維持するために、円弧状の樹脂材胴体部の羽部上に、ＳＵＳ系の薄いばねである弾性部を収容した構造で構成することができる。 
【００６５】
そこで、シール部材４９は、ボディー２０とシャフト４１に同時に押圧状態で密着され、シャフト４１の殆どの領域で作用する高圧と下端の低圧の間のシールを維持する。
【００６６】
支持プレート４８は、略円板状に形成され、支持プレート４８の中央部には、シャフト４１の下端部が挿入される挿入孔が形成される。 
【００６７】
このような支持プレート４８は、減圧室２３の第１の設置空間２３１の下端部に結合したシール部材４９の上端に配置される。 
【００６８】
ここで、支持プレート４８は、シャフト４１の昇降動作時に、支持プレート４８との摩擦によるシャフト外面の損傷を防止するように、ポリエテルエテルケトン(Polyether ether ketone)のように、耐熱性、耐薬品性、耐衝撃性に優れた合成樹脂材質の材料で製造することができる。
【００６９】
このように、本発明は、シャフトの下端部が挿入される支持プレートを、合成樹脂材質の材料で製造することで、シャフトの昇降動作時において、支持プレートとの摩擦によるシャフトの損傷を防止することができる。 
【００７０】
これによって、本発明は、シャフトの損傷による高圧シール性能、及び内部圧力の不足状態を防止することができる。 
【００７１】
シャフト４１の中央部一の側には、図３に示しているように、シャフト４１の回転を防止する回転防止ピン４１１が設けられる。 
【００７２】
回転防止ピン４１１の一端は、シャフト４１の中央部の一側面に結合され、回転防止ピン４１１の他端は、減圧室２３の第２の設置空間２３２の一側に、上下方向に沿って凹入形成された移動溝２３３に挿入される。 
【００７３】
このように、本発明は、シャフトの一側面に回転防止ピンを設け、減圧室の一側に移動溝を形成して、シャフトの昇降動作時における微細な回転を防止することで、シーリングポイントを長期間維持することができる。
【００７４】
本発明は、回転防止ピンの一端を第２の設置空間の一側に結合し、回転防止ピンの他端をシャフトに形成された移動溝に挿入するように変更することもできる。 
【００７５】
一方、本実施例では、高圧レギュレータの構成を詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、弁ポートが形成された様々な形状の高圧レギュレータに適用されるように変更することができる。
【００７６】
次に、図２〜図４を参照して、本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁の構成を詳細に説明する。 
【００７７】
図４は、本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁の斜視図である。 
【００７８】
本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁５０は、図２〜図４に示しているように、高圧レギュレータ１０内で異常過圧が発生すると、燃料を放出して過圧を解消するリリーフ弁と、作業者の手作業によってボディー２０から分離されて、高圧レギュレータ１０内の燃料を放出するパージ弁との機能を統合的に提供することができる。 
【００７９】
このために、安全弁５０は、ボディー２０の弁ポート２６に結合されるガイド本体５１と、ガイド本体５１の上端部に結合され、弁ポート２６を閉鎖した状態で、過圧発生時に弁ポート２６を開放する弁体５２と、弁体５２の内部に設けられ、弁体５２に弾性力を供する下ばね５３と、ガイド本体５１の下部に結合され、弁体５２の開放動作時に燃料を放出する放出配管５４とを含む。 
【００８０】
これと共に、安全弁５０は、放出配管５４の下端部に結合される配管キャップ５５と、放出配管５４がガイド本体５１から完全に分離することを防止する分離防止ピン５６とを更に含む。 
【００８１】
ガイド本体５１は、上面と下面が開口した円筒状に形成され、ガイド本体５１の上端部は、下端部の径に比べて小径に形成されて、弁ポート２６内に結合される。 
【００８２】
ガイド本体５１の上端部には、弁ポート２６の内周面に結合した状態で、燃料が、ガイド本体５１の外部から漏れることを防止するＯ−リングが設けられる。
【００８３】
弁体５２は、下面が開口した略円筒状に形成され、弁体５２の上端部には、弁ポート２６の内部空間と連結される第３の流路２９を閉鎖する成形シート５２１が設けられる。
【００８４】
このような弁体５２の側面には、弁ポート２６に放出された燃料が内部に流入されるように、１以上の流入孔５２２が形成される。 
【００８５】
下ばね５３は、弁体５２内に配置され、下ばね５３の下端は、ガイド本体５１に結合した放出配管５４の上端に支持される。 
【００８６】
そこで、弁体５２は、下ばね５３の弾性力によって、第３の流路２９を閉鎖した状態で、第３の流路２９を介して伝達される燃料の圧力が、所定の圧力を超える過圧状態であると、下ばね５３の長さが減少するように弾性変形させながら下降して、第３の流路２９を開放する。 
【００８７】
このように、本発明は、安全弁を用いて、過圧状態の燃料を放出配管を介して排出させて、過圧状態の燃料がスタックに供給されることを防止して、安全性を向上することができる。 
【００８８】
放出配管５４の上端部の外周面には、ガイド本体５１の内周面に対応するように、外側に向けて突設される環状リブ５４１が形成され、放出配管５４の中央部は、上端部と比較して大径に形成される。 
【００８９】
環状リブ５４１には、ガイド本体５１の内周面と放出配管５４の間をシールするＯ−リングが設けられる。
【００９０】
このように、環状リブ５４１にＯ−リングが設けられることによって、過圧解消、及び燃料放出時の燃料は、放出配管５４内の流路を介してのみ移動して、外部に放出される。
【００９１】
一般に、作業者は、燃料放出時において、放出配管の下端部にホースを連結して、別の貯蔵タンク又は高い地上高から燃料を放出する。 
【００９２】
従って、本発明は、ガイド本体と環状リブにそれぞれＯ−リングを設けて、燃料が外部に漏れることを防止することで、過圧解消、及び燃料放出時において、放出配管内の流路を介してのみ燃料を放出することによって、燃料の放出による安全事故を防止することができる。 
【００９３】
分離防止ピン５６は、ガイド本体５１の一側面を貫通して設けられ、分離防止ピン５６の内側端は、放出配管５４の環状リブ５４１と中央部の間に形成された移動空間５４２に挿入される。 
【００９４】
従って、高圧レギュレータ１０内の燃料を放出するパージ弁が働くと、放出配管５４がボディー２０から分離される距離は、環状リブ５４１と中央部の間の移動空間５４２に制限することができる。 
【００９５】
このように、本発明は、分離防止ピンを用いて、放出配管がボディーから完全に分離されることを防止することで、ガイド本体内に設けられる弁体と下ばねが離脱しながら紛失されるなどの問題を未然に防止することができる。 
【００９６】
一方、本実施例において、放出配管５４の上端部に環状リブ５４１が形成されると説明したが、本発明は、環状リブ５４１の外周面に放出配管５４を回転させて、ガイド本体５１に容易に組立てるか、ガイド本体５１から分離されるように、ネジ山が形成される。 
【００９７】
そして、ガイド本体５１の内周面には、環状リブ５４１のネジ山に対応して、環状リブ５４１が結合する部分にネジ山を形成する。 
【００９８】
これにより、本発明は、ガイド本体の内周面と放出配管の上端部にネジ山を形成して、放出配管を回転させてボディーに組立てるか、ボディーから放出配管を容易に分離することができる。 
【００９９】
配管キャップ５５は、放出配管５４の下端部に結合され、過圧発生時に燃料を放出するように、所定の圧力以上になると、放出配管５４から分離可能に結合される。 
【０１００】
これによって、車両点検時における作業者は、配管キャップ５５を分離するか否かを確認して、過圧発生の可否を容易に確認することができ、過圧発生が確認されると、車両の精密診断を行うことができる。 
【０１０１】
このような配管キャップ５５は、放出配管５４から分離される場合、紛失を防ぐために、放出配管５４の外周面に結合され、一端が配管キャップ５５に連結した連結部材５７によって、放出配管５４と連結されることができる。 
【０１０２】
次に、本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁の結合関係及び作動方法について説明する。 
【０１０３】
作業者は、弁体５２の内部空間に下ばね５３を結合し、ガイド本体５１の上部に、下ばね５３が結合した弁体５２を結合する。 
【０１０４】
そして、作業者は、ガイド本体５１の下部に放出配管５４を挿入して結合する。
【０１０５】
ここで、作業者は、ガイド本体５１の一側面を貫通して、分離防止ピン５６を結合する。 
【０１０６】
すると、分離防止ピン５６の内側端が、環状リブ５４１と中間部の間の移動空間５４２に結合されることにより、放出配管５４がガイド本体５１から分離可能な距離は、移動空間５４２の高さに制限される。 
【０１０７】
このような過程により、安全弁５０の組立が完了すると、ボディー２０の下部に形成された弁ポート２６に、安全弁５０を組立てる。 
【０１０８】
ついで、作業者は、放出配管５４の下端部に配管キャップ５５を結合する。 
【０１０９】
このように安全弁５０が適用された高圧レギュレータ１０は、入口ポート２４を介して高圧の燃料が流入されると、流入される燃料の圧力によって、ピストン４５及びシャフト４１が昇降動作しながら、オリフィス４２を通過させて、燃料を減圧してスタックに供給する。 
【０１１０】
そして、本発明の好適な実施例による高圧レギュレータ用安全弁５０は、出口ポート２５に連結された第２及び第３の流路２８、２９を介して減圧した燃料を伝達され、減圧した燃料の圧力が所定の圧力を超える過圧状態であると、弁体５２が下降しながら、放出配管５４を介して過圧状態の燃料を外部に排出する。 
【０１１１】
一方、作業者は、車両のメインテナンスの作業時において、配管キャップ５５を分離するか否かを検査し、分離キャップ５５が放出配管５４から分離された状態であると、誤作動による過圧が発生したと判断して、精密診断を行うことができる。 
【０１１２】
そして、作業者は、メインテナンスの作業時において、放出配管５４の下端にホースを連結し、ホースの一端を別の貯蔵タンクや高い地上高から大気放出させるように配置した後、放出配管５４を一側に回転させて、高圧レギュレータ１０内の燃料を放出することができる。 
【０１１３】
この時、放出配管５４が回転しながら、ガイド本体５１から分離し始めると、下ばね５３の圧縮高さが増加し、弁体５２の成形シート５２１を押す圧力が弱くなる。 
【０１１４】
これによって、ボディー２０内の燃料は、放出配管５４を介して、外部に徐々に放出される。 
【０１１５】
このように、本発明は、過圧発生時に、放出配管を介して過圧を放出する機能と、高圧レギュレータ内の燃料を放出する機能とを統合して、提供することができる。 
【０１１６】
一方、放出配管５４は、ガイド本体５１の一側に結合された分離防止ピン５６によって、分離可能な距離が制限される。 
【０１１７】
このように、本発明は、ガイド本体の一側に分離防止ピンを結合して、放出配管がガイド本体から完全に分離されることを防止することで、高圧レギュレータから分離した後、容易に再組立可能であり、再組立後、製品の信頼性を保障することができる。 
【０１１８】
以上、本発明者によってなされた発明を前記実施例よって具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能であることは、言うまでもない。
【０１１９】
前記の例では、水素燃料電池車両に適用される高圧レギュレータ用安全弁を説明したが、本発明は、これに限定されず、ＬＰＧ燃料や天然圧縮ガス燃料など、様々な種類の高圧ガス燃料を減圧してエンジン側に供給する高圧レギュレータ用安全弁にも適用することができる。
【０１２０】
また、前記の実施例では、高圧レギュレータの構成を詳細に説明したが、本発明は、これに限定されず、弁ポートが形成された様々な形状の高圧レギュレータに適用することができる。 
【産業上利用可能性】
【０１２１】
本発明は、過圧発生時に、放出配管を介して過圧を放出する機能と、高圧レギュレータ内の燃料を放出する機能とを統合して提供する高圧レギュレータ用安全弁の技術に適用される。
【符号の説明】
【０１２２】
１０: 高圧レギュレータ
２０: ボディー
２０１: センサポート
２０２: 連結流路
２１: 流入口
２２: 排出口
２３: 減圧室
２３１,２３２: 第１、第２の設置空間
２３３: 移動溝
２４: 入口ポート
２４１: 入口側フィルター
２４２: 緩衝部材
２５: 出口ポート
２５１: クィックコネクタ
２６: 弁ポート
２７〜２９: 第１〜第３の流路
３０: 上カバー
３１: 通気孔
３２: フィルター
３３: 張力調節手段
４０: 減圧部
４１: シャフト
４１１; 回転防止ピン
４２: オリフィス
４３: 減圧プレート
４４: 減圧部材
４５: ピストン
４６: 上ばね
４７: 中ばね
４８: 支持プレート
４９: シール部材
５０: 安全弁
５１: ガイド本体
５１１: 配管ストッパ
５２: 弁体
５２１: 成形シート
５２２: 流入孔
５３: 下ばね
５４: 放出配管
５４１: 環状リブ
５４２: 移動空間
５５:配管キャップ
５６: 分離防止ピン
５７: 連結部材
【図１】
2018063685.tif 000003
【図２】
2018063685.tif 000004
【図３】
2018063685.tif 000005
【図４】
2018063685.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月16日(2018.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧レギュレータに適用される安全弁であって、
高圧レギュレータのボディーに設けられた弁ポートに結合されるガイド本体と、
前記ガイド本体の上端部に結合され、前記弁ポートを閉鎖した状態であって燃料の圧力が過圧状態であるときには、前記弁ポートを開放する弁体と、
前記弁体の内部に設けられ、前記弁体に弾性力を供する下ばねと、
前記ガイド本体の下部に結合され、前記弁体の開放動作時に燃料を放出する放出配管とを含み、
前記高圧レギュレータ用安全弁は、高圧レギュレータ内で過圧が発生すると、燃料を放出させて過圧を解消するリリーフ弁の機能と、前記高圧レギュレータ用安全弁が、前記ボディーから分離して、高圧レギュレータ内の燃料を放出するパージ弁の機能とを統合的に提供することを特徴とする高圧レギュレータ用安全弁であり、
更に、前記放出配管が前記ガイド本体から完全に分離することを防止する分離防止ピンを含み、
前記分離防止ピンは、前記ガイド本体の一側面を貫通して設けられ、
前記分離防止ピンの内側端は、前記放出配管の上端部に形成された環状リブと中央部の間に形成された移動空間に挿入され、
前記放出配管がガイド本体から分離可能な距離は、前記移動空間の高さに制限されることを特徴とする高圧レギュレータ用安全弁。
【請求項２】
前記下ばねの下端は、前記ガイド本体に結合した前記放出配管の上端に支持されることを特徴とする請求項１に記載の高圧レギュレータ用安全弁。
【請求項３】
更に、前記放出配管の下端部に結合される配管キャップを含み、
前記配管キャップは、過圧発生時に過圧状態の燃料を放出するように、所定の圧力以上になると、前記放出配管から分離可能に結合され、
前記配管キャップが前記放出配管から分離している状態であるか否によって、燃料が過圧発生状態であるか否かの検査が可能であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の高圧レギュレータ用安全弁。
【請求項４】
前記配管キャップは、一端が前記放出配管の外周面に結合され、他端が前記配管キャップに連結された連結部材により、前記放出配管に連結されることを特徴とする請求項３に記載の高圧レギュレータ用安全弁。