KR100201493B1 - 자동차 연료탱크의 증발가스 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 연료탱크의 증발가스 저감장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 연료탱크(1)의 측면 상부를 통해 진입되어, 연료 토출구가 연료탱크(1)의 저면에 근접, 배치되며, 연료탱크(1) 내로 진입된 부분 외주상에 소정 길이로 슬로트(21)가 형성된 급유관(2); 상기 급유관(2)의 슬로트(21)에 개재되어, 상단이 급유관(2)에 힌지연결된 급유량 조절편(4); 및 상기 급유량 조절편(4)에 횡으로 연결되어, 연료 수면을 따라 부유되는 플로우터(6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 연료탱크의 증발가스 저감장치

본 발명은 자동차 연료탱크의 증발가스 저감장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 급유관을 통해 연료탱크로 공급되는 연료에서 발생되는 증발가스를 저감시키는 장치에 관한 것이다.

자동차의 연료장치는 기관이 필요로 하는 적당한 혼합기를 공급하는 장치이며, 그 기능은 기관의 성능, 특히 출력이나 경제성을 좌우하는 중요한 장치이다. 이러한 연료장치는 연료를 저장하는 연료탱크, 연료 속에 함유된 불순물을 제거하는 연료 여과기, 연소실로 연료를 강제압송시키는 연료 펌프, 혼합기를 만들어 기관에 공급하는 기화기, 및 이러한 각 장치를 연결하는 연료 파이프를 포함한다.

연료탱크는 그 용량이 자동차의 용도가 구조에 따라 다르나, 대략 1일 사용분(30~70ℓ)을 기준으로 결정한다.

한편, 연료 탱크 등의 연료계에서 발생되는 증발가스는 종래에 있어서는 대기중으로 방출하였으나, 상기 증발 가스 중에는 대기를 오염시키는 탄화수소(HC)가 다량으로 포함되어 있기 때문에, 이를 대기중으로 방출하지 않고 연소실로 유도하여 연소시키기 위한 연료 증발가스 배출 억지장치가 개발되었으며, 이러한 장치의 조건으로는,

1) 상기 장치를 설치함으로써 배기가스 중에 유해 성분의 증가를 수반하지 않을 것.

2) 상기 장치는 소형으로 원리적으로 간단하며 수명이 길고 신뢰성이 높을 것.

3) 자동차의 성능에 나쁜영향을 미치지 않을 것.

4) 최소의 설계변경으로 모든차에 장착이 가능할 것 등이 있다.

이러한 연료 증발가스 배출 억지장치로서는 크랭크 케이스 저장 방식과 캐니스터 방식(canister system)이 있으며, 이중에서 주로 사용되는 방식인 캐니스터 방식은 증발 가스를 활성탄에 흡착시켜 저장하였다가 외기와 함께 연소실로 보내는 방식으로서, 그 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

연료 탱크내의 증기압이 상승하면 체크 밸브가 열리고, 증발가스는 캐니스터 내로 흘러 들어가며, 엔진 정지시에는 퍼지 밸브가 닫혀 있기 때문에, 증발 가스는 엔진쪽으로 흐르지 않고, 캐니스터내에 멈추게 되어 공기만이 대기중으로 방출된다.

엔진 작동시에는 엔진의 흡입 부압에 의해 퍼지 밸브가 열리고, 외기가 캐니스터를 통과하면서 캐니스터내에 흡착된 증발 가스가 흡기 매니폴드를 거쳐 실린더로 보내진다. 이때 캐니스터내의 활성탄은 외기에 의해 청소되므로 반복해서 사용할 수 있게 되며, 또한 연소실에 분사되는 연료량은 계속적으로 전자 제어 유니트(ECU)에 의하여 제어된다.

상기와 같은 기능을 하는 캐니스터가 연결된 종래의 연료탱크의 내부 구조가 도1에 단면도로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 얇은 강판으로 제작된 연료탱크(1)의 측면 상부에 급유관(2)이 삽입되어 있고, 그 하부에는 드레인 플러그(미도시)가 설치된다. 연료 탱크(1)의 내부에는 주행 중에 연료가 출렁거리는 것을 방지하고 탱크의 강도를 높이기 위해 수개의 격막(미도시)이 설치된다. 또한, 연료탱크(1) 내부에는 연소실에 연결된 흡입관(미도시)이 상부를 통해 끼워져 설치되어 있다. 한편, 연소실에서 연소되지 않은 연료를 다시 연료탱크(1)로 복귀시키기 위한 복귀관(미도시)이 연료탱크(1)의 상부로부터 진입, 설치되어 있다.

한편 연료탱크(1)에서 발생된 증발가스를 포집하는 포집기(3)가 연료 탱크(1)의 상부에 설치되어 있고, 포집기(3)는 캐니스터(미도시)로 연결되어 있다.

상기와 같이 구성되어서, 급유관(2)을 통해 연료를 연료탱크(1)로 공급시키면, 급유관(2)의 하단부인 토출구를 통해 연료가 연료탱크(1)의 저면으로 낙하하게 된다.

한편, 연료탱크(1)에서 발생된 증발가스는 포집기(3)에 포집된 후, 캐니스터로 이동된다.

그러나, 종래에는 급유관(2)의 토출구가 연료탱크(1)의 저면으로부터 너무 높은 위치에 설치되었기 때문에, 연료탱크(1)내에 기본에 저장되어 있던 연료량이 적은 상태에서 연료를 주입하게 되면, 그 낙하거리가 길어서 비산에 의한 증발가스의 발생량이 많아 진다는 문제점이 있었다.

만약, 상기 문제점을 해결하기 위해 급유관(2)의 토출구를 연료탱크(1)의 저면에 근접하게 배치시키면, 연료량이 적은데도 불구하고 토출구가 연료에 침지(沈漬)된 상태로 있기 때문에 연료 공급이 원활해지지 않고, 심지어 급유관(2)으로 역류되는 현상까지 발생되므로, 토출구를 연료탱크(1)의 저면에 근접하게 배치시키는데는 한계가 있다.

비록 연료탱크(1)에는 증발가스를 포집하여 제거하는 캐니스터가 연결되어있지만, 상기와 같이 증발가스의 발생량이 많아질수록 캐니스터의 용량도 비례하여 대형화되어야 하기 때문에, 가격상승의 요인의 된다는 문제점이 유발되었다.

따라서, 본 발명은 종래의 급유관으로 인해 야기되는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 급유관의 토출구를 연료탱크의 저면에 근접하게 배치시키면서 연료의 공급이 원활해지도록 하여, 연료의 비산을 억제시켜 증발가스를 저감시킬 수 있는 자동차 연료탱크의 증발가스 저감장치를 제공하는데 목적이 있다.

제1도는 종래의 연료탱크 내부구조를 나타낸 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 연료탱크의 증발가스 저감장치를 나타낸 단면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료 탱크 2 : 급유관

4 : 급유량 조절편 5 : 링크

6 : 플로우터 21 : 슬로트

22 : 경사부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 연료탱크의 측면 상부를 통해 진입되어, 하단이 연료탱크의 저면에 근접, 배치되며, 연료 탱크내로 진입된 부분 외주상에 소정 길이로 슬로트가 형성된 급유관; 상기 급유관의 슬로트에 개재되어, 상단이 급유관에 힌지연결된 급유량 조절편; 및 상기 급유량 조절편에 횡으로 연결되어, 연료 수면을 따라 부유되는 플로우터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 급유관은 연료가 비산되지 않도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 일단 급유관이 연료탱크의 저면에 근접, 배치되었으므로 증발가스가 저감되고, 대신에 연료의 수면을 따라 부상되는 플로우터에 의해 급유량 조절편이 위로 상승, 회전되어 급유관의 슬로크가 점진적으로 열리게 되므로서, 연료의 공급도 원활해진다.

[실시예]

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 증발가스 저감장치를 나타낸 단면도이고, 도3은 도2의 III-III 선을 따라 취한 단면도이다.

참고로 본 실시예의 구성을 설명함에 있어서, 명세서의 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복 설명은 생략하고 개선된 부분만을 주로하여 설명하며, 또한 동일부번을 사용한다.

도2에 도시된 바와 같이, 급유관(2)은 연료탱크(1)의 측면 상부로부터 진입되고, 소정의 예각으로 절곡되어 하부로 연장되며, 특히 급유관(2)의 토축구는 연료탱크(1)의 저면에 근접하게 배치된다.

한편, 급유관(2)의 토출구가 연료탱크(1)의 저면에 근접, 배치됨에 의해 연료의 급유성이 저하되는 것을 방지하기 위한 수단들이 마련된다. 즉, 도3에 도시된 바와 같이, 급유관(2)의 경사부(22) 외주상에 소정 길이로 슬로트(21)가 형성된다. 슬로트(21)를 차폐시키는 급유량 조절편(4)이 슬로프(21)에 끼워지고, 급유량 조절편(4)의 상단은 슬로트(21) 상부의 급유관(2)에 힌지(7)로 연결된다. 급유량 조절편(4)은 소정의 폭을 갖는 박판 형상으로서, 그 밑면에 슬로트(21) 내에 끼워지는 삽입단부(41)그 길이 전체를 따라 형성된다.

한편, 급유량 조절편(4)의 하단에는 횡으로 링크(5)의 일단이 연결되고, 링크(5)의 타단에 연료 수면을 따라 부유되는 플로우터(6)가 고정된다.

여기서, 미설명부호 3은 캐니스터로 증발가스를 보내기 위해 증발가스를 포집하는 포집기이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

연료를 급유관(2)를 통해 주입하면, 경사면(22)을 따라 흐르다가 토출구를 통해 연료탱크(1)의 저면으로 토출된다. 이 때, 토출구는 연료탱크(1)의 저면에 근접하게 배치되었고, 또한 경사부(22)를 따라 흐르게 되므로서, 연료의 비산이 억제되어 증발가스의 발생량은 극히 적어지게 된다.

한편, 토출구는 연료탱크(1)로 약간의 연료만이 공급되어도 연료내에 침지되지만, 수면이 점점 높아지는 연료를 따라 플로우터(6)가 부상하게 된다. 따라서, 플로우터(6)가 링크(5)로 연결된 급유량 조절편(4)이 힌지(7)를 중심으로 하단이 회전하게 되므로써, 급유관(2)의 슬로트(21)를 점진적으로 개방시키게 된다.

이와 같이 되면, 연료는 그 압력에 의해 토출구를 통해서도 약간씩 공급되지만, 대부분은 개방된 슬로트(21)를 통해 연료탱크(1)로 공급된다. 연료가 계속 공급되면, 플로우터(6)에 의해 급유량 조절편(4)은 수평상태가 되어 슬로트(21)를 완전히 개방시킨 상태가 된다. 물론, 이와 같이 되면, 연료가 충분히 공급되었으므로, 주유를 중단시킨다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 급유관(2)의 토출구가 연료탱크(1)의 저면에 근접 배치되고, 아울러 경사부(22)를 따라 흐르게 되므로서, 연료의 비산이 억제되어 증발가스의 발생략을 대폭 저감시킬 수가 있게 된다.

반면에, 상기와 같이 토출구를 연료탱크(1)의 저면에 근접, 배치시키는 대신에, 연료 수면을 따라 회전되는 급유량 조절편(4)에 의해 슬로트(21)가 점진적으로 개방 되도록 하므로서, 원활하게 공급될 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 연료 탱크의 측면 상부를 통해 진입되어, 하단이 연료탱크의 저면에 근접, 배치되며, 연료탱크내로 진입된 부분 외주상에 소정 길이로 슬로트가 형성된 급유관; 상기 급유관의 슬로트에 개재되어, 상단이 급유관에 힌지연결된 급유량 조절편; 및 상기 급유량 조절편에 횡으로 연결되어, 연료 수면을 따라 부유되는 플로우터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 탱크의 증발가스 저감장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 급유관은 연료가 비산되지 않도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 증발가스 저감장치.

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