KR20180100548A - 유입구 체크 밸브를 가지는 연료 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유입구 체크 밸브(34)를 통해 연료 탱크(10)로 개방되는 충전관(22)을 구비하고 연료 탱크(10)로부터 연료 증기를 배출하는 환기 장치를 구비하는 연료 탱크(10)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 환기 장치가 연료 탱크(10) 내부로 연장되며 연료 탱크(10)의 상부 벽 부분의 영역의 가스 용적에 개방단으로 개방되는 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)을 가지며, 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)이 하부 벽 부분의 영역에 사이폰을 형성하도록 안내되고, 그리고 유입구 체크 밸브(34)가 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)이 연결되는 바이패스 연결부(68)를 가진다.

Description

유입구 체크 밸브를 가지는 연료 탱크
본 발명은 유입구(inlet) 체크 밸브를 통해 연료 탱크로 개방되는 충전관(filling tube)과 연료 탱크로부터 연료 증기(fuel vapor)를 배출하는 환기 장치(venting device)를 구비하는 연료 탱크와, 또한 그에 사용되는 체크 밸브에 관한 것이다.
차량용 연료 탱크는, 전형적으로, 연료를 충전(fill-up)하거나 또는 온도가 변화되는 경우에 탱크 내부와 주변 환경(surrounding)과의 압력이 평형을 이루도록 하는 환기장치를 가진다. 공지의 시스템들은 이러한 목적으로 하나 이상의 밸브들을 사용하는데, 탱크 상부 벽의 서로 다른 위치에서 탱크 벽을 관통하며 배치된 소위 전복 밸브(rollover valve; ROV)들이다. ROV는 차량 전복 시 연료가 밸브를 통해 유출될 수 없도록 차단하는 특성도 가진다. 그러나 ROV를 사용하면 상당한 원가 상승 요인이 있으며, 이들이 탱크 벽을 관통하므로 탱크의 개구된 부분을 밀봉해야 하는 단점이 있다.
본 발명 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 간단하고도 경제적으로 설계된 환기 장치를 구비하는, 앞에서 언급한 방식의 연료 탱크를 제공하는 것이다.
청구항 1 및 4로 제시된 특징들을 조합한 것이 이러한 목적을 달성하기 위해 제안된다, 본 발명의 바람직한 실시예와 개선들이 종속 청구항들에 기인한다.
본 발명의 환기 장치는 적어도 하나의 환기 배관(venting line)을 가지는데, 이 환기 배관은 연료 탱크의 내부로 연장되어 그 개방단(opening end)이 연료 탱크의 상부 벽 부분의 가스 용적(gas volume)에서 개방되고, 적어도 하나의 환기 배관은 하부 벽 부분의 영역에서 사이폰(siphon)을 형성하도록 안내되고, 적어도 하나의 환기 배관은 유입구 체크 밸브와 바이패스(bypass) 연결을 가진다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서, 둘 이상의 환기 배관이 구비되고, 그 개방단들이 연료 탱크의 어떤 경사 위치나 어떤 충전 수준에서도 적어도 하나의 환기 배관이 가스 용적으로 개방되도록 상부 벽 부분의 영역에 배치된다.
상하가 전도된 위치(upside-down position)에서 환기 장치의 압력 기밀성(tightness)을 향상하기 위해, 밸브 특히 볼 밸브(ball valve)가 적어도 하나의 환기 배관의 개방단에 배치되고, 밸브가 연료 탱크의 정상 위치에서 개방되고 전도 위치에서 폐쇄되도록 한다.
본 발명에 따른 유입구 체크 밸브는 체크 밸브 부재(member)를 바이패스하는 바이패스 배관을 가지며, 이 바이패스 배관에 연료 탱크 내에 배치된 적어도 하나의 환기 배관이 연결되어 충전관(filling tube)과 유체 연통되도록 한다.
이하 본 발명이 도면에 개략적으로 도시된 예시적 실시예를 기반으로 더 상세히 설명된다. 도면들에서:
도 1은 종래 기술에 따른 환기 장치를 구비한 연료 탱크를 도시하고;
도 2는 단일한 환기 배관을 가지는 환기 장치의 제1 예시적 실시예를 구비하는 연료 탱크를 도시하며;
도 3은 두 환기 배관들을 가지는 환기 장치의 예시적 실시예를 구비하는 연료 탱크를 도시하고;
도 4는 경사 위치에 있는 도 3에 따른 연료 탱크를 도시하며;
도 5는 전도 위치에 있는 도 3에 따른 연료 탱크를 도시하고;
도 6은 전도 위치에 있는 도 3에 따른 연료 탱크와 환기 배관의 자유단들에 있는 추가적 밸브들을 도시하며;
도 7은 두 환기 배관들을 가지며 경사 위치에 있는 환기 장치의 다른 예시적 실시예를 구비한 연료 탱크를 도시하고;
도 8은 전도 위치에 있는 도 7에 따른 연료 탱크를 도시하며; 그리고
도 9는 바이패스 배관을 구비하는 유입구 체크 밸브를 도시한다.
도 1에 도시된 연료 탱크(10)는 공지의 환기 장치(venting device)를 가진다. 환기 장치는 두 전복 밸브(rollover valves; 12, 14)(ROV)를 구비하는데, 이는 연료 탱크(10)의 상부 벽 부분에 배치되고 배관(16, 18, 20)을 통해 충전관(filling tube; 22)에 연결되며, 이로부터 연료 증기가 배관(24)을 통해 활성탄 필터(26)에 공급되고 이로부터 엔진으로 공급된다. 충전관은 환기 장치의 일부가 아닌 종래의 유입구 체크 밸브(inlet check valve; 28)를 통해 연료 탱크(10)로 개방된다. 밸브(12, 14)는 서로 멀리 이격 배치되어 탱크의 경사 위치에서 적어도 하나의 밸브는 액체로 덮이지 않는다(도 4 및 7에 도시된 상황들과 비교될 수 있다). 밸브(12, 14)는 연료 탱크(10) 내부로 비교적 멀리 돌출한다. 밸브(12, 14)가 액체 연료에 의해 동시에 덮이지 않으므로 충전(fill-up) 과정은 차단 밸브(shutoff valve; 30)에 의해 종료된다. 그러므로 연료 탱크의 용적이 최적으로 사용될 수 없다.
도 2는 본 발명의 제1 예시적 실시예를 도시하는데, 도 1의 시스템보다 실질적으로 더 비용 효율적으로 구현될 수 있다. 전복 밸브가 구비되지 않으므로 탱크 벽의 해단 개구부는 필요 없다. 그 대신, 탱크 내부로 연장되는 환기 배관(venting line; 32)이 구비되고, 그 개방단(open end)은 상부 하우징 벽에 바로 근접하여 배치되고 타단은 유입구 체크 밸브(34)에서 바이패스 배관(bypass line)에 연결된다. 이와 같이, 환기 개구부는 여기서 충전관(22)과도 연통된다. 이는 연료 탱크(10)의 대략 중간에 배치되어 약간 경사진 위치는 환기 기능을 간섭하지 않는다. 탱크 벽까지 멀리 올라가 연장되는 환기 배관(32) 때문에 연료 탱크 역시 높은 수준까지 충전될 수 있어 탱크 용적의 사용은 도 1에 도시된 상황에 대해 개선된다. 환기 배관(32)은 연료 탱크(10)의 하부 벽 부분 근처에 사이폰(siphon)을 형성하는 곡선부(36)로 안내된다.
도 3은 도 2에 대응하여 두 환기 배관(38, 40)들이 제공되지만 그 개방단들이 대략 도 1의 전복 밸브(12, 14)들처럼 배치된다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이 경사 위치에서 적어도 한 환기배관이 가스 용적으로 개방되는 것을 보장한다. 환기 배관(32)과 같이, 하부 하우징 벽의 영역에서 역시 곡선부로 안내된다.
도 5에는, 도 3 및 4의 연료 탱크가 도립 위치에 있다. 환기 배관(38, 40)의 곡선부(42, 44)는 액체 수준 너머로 돌출하고 연료 증기가 거기 갇혀 있으므로 액체 연료가 환기 배관들을 통해 누출되는 것을 방지한다. 매우 작은 양의 액체 연료가 배관(38, 40)을 통해 충전관(22)으로 진입하는 것은 방지할 수 없지만; 배관(24)이 충전관(22)의 단부에서 거리를 가지고 연결되므로, 즉 배관(24)의 연결부와 충전관(22)의 단부 사이에 어떤 용적이 제공되므로, 어떤 경우에건 피해야 할 액체 연료가 배관(24)을 통해 활성탄 필터에 진입하는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 충전관(22)의 단부 영역의 전술한 용적은 액체 분리기의 기능을 가진다. 도 6은 도 5에 대응하지만 볼 밸브(ball valve; 46, 48)들이 환기 배관(38, 40)의 자유단에 배치되어 있는데, 이들은 전도 위치에서 폐쇄함으로써 향상된 압력 유지 기능(pressure retention function)을 보장한다.
도 7 및 8은 곡선부(54, 56, 58, 60)들이 연료 탱크(10)의 하부 벽 영역뿐 아니라 상부 벽 영역에도 모두 형성되도록 안내되는 두 환기 배관(50, 52)들을 구비하는 다른 예시적 실시예를 도시한다. 상부 곡선부(58, 60)들은 각 다른 환기 배관(50, 52)의 개방단 부근에 위치하므로 이들은 경사 위치에서 액체 수준 위에 위치하여 액체에 잠긴 개방단을 통해 액체가 흘러나가는 것을 방지한다.
도 9는 유입구 체크 밸브(34)를 도시하는데, 이는 충전관(22)에 연결되는 연결부(64)와, 충전 동안 탱크 내부를 향해 개방되는 스프링 장전 체크 밸브 부재 또는 덮개(flap; 66)를 가진다. 또한 밸브는 체크 덮개를 바이패스(by pass)하며, 적어도 하나의 환기 배관에 대한 연결 니플(connection nipple)을 가져 이를 통해 유입관(inlet tube)과 유체 연통하는 바이패스 배관(68)을 가진다.

Claims (4)

  1. 유입구 체크 밸브(34)를 통해 연료 탱크(10)로 개방되는 충전관(22)을 구비하고 연료 탱크(10)로부터 연료 증기를 배출하는 환기 장치를 구비하는 연료 탱크(10)에 있어서,
    환기 장치는 연료 탱크(10) 내부로 연장되며 연료 탱크(10)의 상부 벽 부분의 영역의 가스 용적에 개방단이 개방되는 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)을 가지며, 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)이 하부 벽 부분의 영역에 사이폰을 형성하도록 안내되고, 그리고 유입구 체크 밸브(34)가 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)이 연결되는 바이패스 연결부(68)를 가지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)의 개방단이, 연료 탱크(10)의 어떤 경사 위치나 어떤 충전 수준에서도 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)이 가스 용적에 개방되도록 상부 벽 부분의 영역에 배치되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크(10).
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    특히 볼 밸브(46, 48)인 밸브가 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)의 개방단에 배치되고, 이 밸브가 연료 탱크(10)의 정상 위치에서 개방되고 전도 위치에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크(10).
  4. 유입구 체크 밸브(34)가 연료 탱크(10)로 개방된 충전관(220의 단부에 배치된 연료 탱크(10)의 유입구 체크 밸브(34)에 있어서,
    유입구 체크 밸브(34)의 체크 밸브 부재(66)를 바이패싱하며 연료 탱크(10) 내에 배치된 적어도 하나의 환기 배관(32; 38, 40; 50, 52)이 이에 연결 가능한 바이패스 배관(68)이 구비된 것을 특징으로 하는 연료 탱크(10)의 유입구 체크 밸브(34).
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