KR100192483B1 - 연료탱크의 연료누출방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료탱크에서 발생한 증발가스를 캐니스터로 보내는 증발관을 통한 연료의 누출을 방지하기 위한 연료누출방지장치에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 통공(21, 23)이 형성된 몸체(20)의 상부에는 실링면(29a)를 구비한 소직경의 네크부(29)가 형성되어 있으며, 몸체(20)의 하단에는 중앙에 관통공(28a)을 구비한 스토퍼(28)가 형성되어 있다. 스토퍼(28)의 상부에는 스토퍼(28)의 관통공(28a)을 통하여 연료탱크(1) 내로 연장되어 종단에 확대부(32c)를 가진 연장바아(32a)를 가진 베이스(32)가 설치된다. 또한, 베이스(32)의 연장바아(32a)에는 부체(31)가 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 베이스(32)의 상방에는 몸체(20)의 네크부(29)의 실링면(29a)과 접하여 몸체(20)를 개폐하기 위한 날개부(36)를 구비한 밀폐수단(34)이 스프링(33)에 지지되어 설치된다. 또한, 몸체(20)의 네크부(29) 상부의 리저브(5)와의 연결부에는 리브(25)가 형성되며, 리브(25)의 경사면 상에는 중량체인 금속제의 볼(40)이 장착되어 밀폐수단(34)의 누름바아(37)를 눌러 증발가스가 통과할 통로를 개방하도록 구성되어 있다.

이에따라, 주유시나 차량의 진동 혹은 선회시 탱크(1)내의 연료가 증발관(4)을 통해 캐니스터(7)로 유입되는 것을 방지하므로써, 배기가스중의 유해가스의 함유율을 저감할 수 있다는 효과를 가진 것이다.

Description

연료탱크의 연료누출방지장치

본 발명은 자동차의 연료탱크에 관한 것이며, 특히는 증발가스를 캐니스터로 보내는 증발가스관을 통한 연료의 유출을 방지하기 위한 연료누출방지장치에 관한 것이다.

일반적인 가솔린 엔진의 연료장치는 연료탱크, 연료펌프, 연료필터, 연료 증발가스 배출억제장치, 캬브레타 등으로 구성되어 있다. 또한, 연료탱크로부터 캬브레타까지의 연료의 흐름의 경로를 총칭하여 연료계통이라고 한다.

제1도에 일반적인 연료계통의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.

연료탱크(1)는 연료를 저장하여 캬브레타(8)로 연료를 공급하기 위한 장치로 상세히 도시되어 있지 않으나 주행중 연료의 요동이나 유동을 억제하기 위한 패널과 연료 유량계 등이 설치되어 있으며, 외부로부터 연료를 공급받기 위한 주유관(2), 캬브레타(8)로 연료를 공급하기 위한 피이드관(3) 및 연료의 증발가스를 캐니스터(7)로 보내기 위한 증발관(4), 리저브(5), 액화된 연료의 복귀관(6) 등이 설치된다. 연료탱크(1)에 저장된 연료는 도시하지 않은 연료펌프에 의해 필터를 거쳐 캬브레타(8)로 공급되어 흡기계통의 공기와 섞이어 무화되어 엔진의 실린더(9)로 공급된다.

한편, 자동차로부터 배출되는 유해한 가스에는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소탄화물(NOx) 등이 있으며 탄화수소는 연료탱크(1)와 캬브레타(8)에서 주로 발생하므로 연료탱크(1)나 캬브레타(8)에서 발생한 탄화수소는 캐니스터(7)에 집적되어 내부의 활성탄에 흡착하여 저장하였다가 운전중 캬브레타(8)로 도입하거나 차량의 외부로 방출하게 된다.

특히, 차량의 진동, 주유 혹은 선회시나 전복시에 증발관(4)으로 액상의 연료가 흘러들어가 캐니스터(7)에 집적되어 캐니스터(7)의 성능을 저하시키거나 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해, 캐니스터(7)와 연결된 증발관(4)에는 증발가스 배출밸브를 겸한 연료누출방지장치(ORVR VENT VALVE)가 설치된다.

제2도에 종래의 연료누출방지장치의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 연료누출방지장치는 증발관(4)과 연통된 리저브(5)의 하단에 설치되어 탱크(1)의 내부로 연장되어 있다. 연료누출방지장치는 측면에 다수의 통공(11, 12)를 구비한 원통형의 몸체(10) 내에 중량체인 볼(13)과 볼(13)의 상부에 놓이는 베이스(14), 베이스(14) 상에 압축코일스프링(15)을 통해 상방으로 지지되는 부체(16)로 구성된다. 한편, 몸체(10)의 상부에는 부체(16)와 접하는 부위에 벤튜리관 형태의 네크부(18)가 형성되어 부체(16)와 접하여 연료의 누출을 차단하기 위한 실링면(17)이 형성되어 있다.

한편, 증발관(4)에는 연료누출방지장치의 몸체(10)에 형성된 다수의 통공들(11, 12)을 통해 유입된 증발가스가 부체(16)의 측면과 몸체(10) 사이의 틈새를 통과하여 증발관(4)을 통해 캐니스터(7)로 향하게 된다.

따라서, 부체(16)와 몸체(10)사이의 간격은 증발가스의 통로를 제공하기 위해 일정한 간격을 가져야 하므로, 주유시나 주행중 자동차의 요동에 따라 부체(16)는 베이스(14) 상에서 좌우로 요동하게 된다. 특히, 주유시 유면의 요동에 따라, 부체(16)와 실링면(17)과의 밀봉상태가 부분적으로 불량하여 연료가 부체주위로 유입되어도 적절히 이를 차단하지 못하여 액상의 연료가 캐니스터(7)로 유입되는 실링기능상의 문제가 있다.

또한, 차량의 선회시에도 부체(16)가 기울어져 일측의 실링면을 개방하므로써 이를 통한 연료의 누출의 우려가 있는 등 전체적인 연료누출방지효과에 있어서 많은 문제점을 가지고 있다.

특히, 연료의 유출은 캐니스터를 연료로 채워 탄화수소의 흡수를 방해하게 되므로 배기가스중의 탄화수소의 함량을 증가시키게 되므로 배기가스에 대한 점증하는 규제와 관련하여 시급한 해결과제로 떠오르고 있는 실정이다.

최근 배출가스규제는 북미 등 선진국에서 환경오염에 대한 규제강화에 따라 당장 자동차의 수출을 방해하는 현안이기도 하므로 수출증대에 관련하여서도 가장 심각한 현안의 하나이다.

이에따라, 본 발명은 증발관을 통한 증발가스의 흐름을 용이하게 하면서도 연료의 누출을 효과적으로 방지하기 위한 연료탱크의 연료누출방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 자동차의 연료공급계통을 도시하는 개략적인 구성도이다.

제2도는 종래의 연료누출방지장치의 구성을 도시하는 단면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 연료누출방지장치의 구성을 도시하는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 몸체 21, 23 : 통공

25 : 리브 26, 27 : 통공

28 : 스토퍼 29 : 네크부

31 : 부체 32 : 베이스

33 : 스프링 34 : 밀폐수단

36 : 날개부 37 : 누름바아

40 : 몰

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상부에 형성되며 실링면을 구비한 네크부, 네크부의 상단에 설치되는 경사면을 가진 리브와 하단에 형성되며 중앙에 관통공을 가진 스토퍼와 측면과 다수의 통공을 구비한 몸체; 몸체의 스토퍼상에 설치되며 스토퍼의 관통공을 통해 탱크의 내부로 연장하며 종단에 확대부를 가진 연장바아를 구비한 베이스; 베이스의 연장바아에 슬라이드 가능하게 설치되는 부체; 및 베이스 상에 탄성수단을 개재하여 설치되며, 몸체의 실링면을 밀폐하기 위한 날개부와 날개부의 상방으로 연장하는 누름바아를 구비한 밀폐수단; 몸체의 리브의 경사면상에 장착되는 볼로 구성되는 연료탱크의 연료누출방지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 베이스의 연장바아를 길게 연장하여 상단에는 접촉부를 하단에는 확대부를 형성하여, 연장바아의 접촉부와 확대부 사이에 부체를 슬라이드 가능하게 설치하여 구성되는 부체 슬라이드 방식의 연료탱크의 연료누출방지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 몸체의 리브의 경사면을 관통하여 통공이 형성된 연료탱크의 연료누출방지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 탄성수단으로 코일스프링을 사용하며, 베이스의 상단과 밀폐수단의 하부에 각기 스프링을 지지하기 위한 지지돌기를 형성한 연료탱크의 연료누출방지장치를 제공한다.

이와 같이 구성된 연료누출방지장치를 사용하므로써, 주유시나 차량의 진동 및 선회시 탱크내의 연료가 증발관을 통해 캐니스터로 유입되므로써 발생하는 배기가스의 유해가스제거 기능의 훼손이나 상실을 방지할 수 있다는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 연료누출방지장치는 구성이 단순하므로 제조비 절감에도 기여할 수 있다.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 연료누출방지장치에 대해 보다 상세히 설명한다.

제3도에 본 발명에 따른 연료누출방지장치의 상세한 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료누출방지장치는 증발관의 하단에 설치되는 몸체(20)와 몸체(20) 내에 설치되는 누출방지수단들로 구성된다. 본 발명에 따른 몸체(20)는 몸체(20)의 원통형의 외벽과 저면을 통해 다수의 통공(21, 23)을 형성하여 증발가스가 통과할 통공의 연면적을 증가시키도록 구성되어 있다.

한편, 몸체(20)의 바닥에는 중앙에 관통공(28a)을 구비한 스토퍼(28)가 형성되어 있으며, 스토퍼(28)의 상부에는 하단에 스토퍼(28)의 관통공(28a)을 통하여 탱크(1) 내부로 연장되며 종단에 확대부(32c)를 가진 연장바아(32a)가 형성되고 상부엔 스프링(33)을 지지하기 위한 지지돌기(32b)가 형성된 원판형의 베이스(32)가 설치된다. 베이스(32) 상에는 스프링(33)에 지지되어 네크부(29)를 향하여 장착된 밀폐수단(34)이 설치되어 있다.

상술한 베이스(32)의 연장바아(32c)에는 직방체의 부체(31)가 고정되거나, 혹은 중앙에 관통공을 구비하여 연장바아(32c) 상에서 상, 하로 슬라이드 가능하게 설치되어 있다.

한편, 베이스(32) 상에는 스프링(33)을 개재하여 밀폐수단(34)이 장착된다. 밀폐수단(34)은 베이스(32)에 설치된 스프링(33) 상에 지지되는 원추형의 날개부(36) 및 날개부(36)의 상단으로 연장하여 형성된 누름바아(37)가 형성된 것이다. 또한, 필요에 따라 선택적으로 날개부(36)의 중앙으로부터 하방으로 연장하여 스프링(33)을 지지하기 위한 지지돌기(34a)를 형성하여도 무방하다.

한편, 몸체(20)의 상부에는 몸체(20)의 직경을 감소시킨 네크부(29)가 형성되고 네크부(29)의 저면은 상술한 밀폐수단(34)의 날개부(36)와 맞닿아 몸체(20)의 네크부(29)를 밀봉하기 위한 실링면(29a)이 형성되며, 네크부(29)의 상부에는 다시 확경하여 증발관(4)과의 연결부에 리브(25)가 형성되어 있다. 또한, 리브(25)는 평탄한 하단면과 경사진 상단면을 구비하여 하단면과 상단면에는 증발가스가 통과할 통공(26, 27)이 형성되어 있다.

또한, 리브(25)의 경사면에는 중량체인 금속제의 볼(40)이 장착되어 밀폐수단(34)의 누름바아(37)를 눌러 밀폐수단(34)과 네크부(29)의 실링면(29a)을 분리하여 증발가스가 통과할 통로를 개방하도록 구성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 누출방지장치에서는 종래와는 달리 중량체인 볼(40)은 밀폐수단(34)의 개방용으로 누출방지장치의 상단에 장착되며 전복시에는 리저브(5)의 상단으로 탈락하여 밀폐수단(34)은 볼(40)의 무게가 아닌 자중과 베이스(32) 및 부체(31)에 의해 네크부(29)의 실링면(29a)과 밀폐수단(34)의 날개부(36) 주위의 통로(29c)를 밀폐하도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 연료누출방지장치는 볼(40)이 밀폐수단(34)의 누름 바아(37)를 누르지 않은 상태에서는 밀폐수단(34)이 베이스(32)와의 사이에 설치된 스프링(33)에 의해 상승하여 몸체(20)의 상부에 형성된 네크부(29)의 실링면(29)에 날개부(36)가 밀착되어 통공(21, 23) 및 스토퍼(28)의 관통공(28a)을 통해 연료가 증발관(4)으로 유입되는 것을 방지하게 된다.

그러나, 차량의 정상주행시에는 볼(40)이 밀폐수단(34)의 누름바아(37)를 하방으로 눌러 스프링(33)을 압축하므로써 밀폐수단(34)은 네크부(29)의 실링면(29a)과 분리되어 증발가스의 통로를 제공하게 된다.

리브(25)의 경사면은 차량의 급선회 등과 같이 차량이 기울어지는 때에 연료가 증발관(4)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 차량이 일정각도 이상 기울게 되면 볼(40)은 리브(25)의 상부 경사면을 따라 일측으로 이동하게 되어 밀폐수단(34)이 상승하여, 상술한 바와 같이, 몸체(20)의 실링면(29a)을 차단하게 된다.

한편, 연료의 주입시나 차량의 선회나 요동에 의해 일시적으로 연료의 유면이 상승할 때에는 몸체(20)의 하단에 설치된 부체(31)가 유면의 상승에 따라 베이스(32)의 연장바아(32a)를 따라 상승하여 접촉단(32d)에 접하여 베이스(32)를 상승시켜 볼(40)이 밀폐수단(34) 상에 놓인 상태에서 밀폐수단(34)과 볼(40)을 상승시켜 밀폐수단(34)의 날개부(36)가 실링면(29a)을 차단하여 연료가 증발관(4)으로 유입되는 것을 방지하게 된다.

또한, 차량의 전복시에는 볼(40)은 리저브(5)의 상단으로 이동하여 밀폐수단(34)을 해방하게 되므로, 베이스(32) 상에 압축되어 있던 탄성수단인 스프링(33)에 의해 밀폐수단(34)이 즉각적으로 상승하여 날개부(36)가 실링면(29a)을 차단함은 물론 베이스(32)와 부체(31)가 이동하여 압박하게 되므로 전복된 상태에서의 밀봉성도 향상되게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 연료탱크의 연료누출방지장치를 사용하므로써, 주유시나 차량의 진동 및 선회시 탱크(1) 내의 연료가 증발관(4)을 통해 캐니스터(7)로 유입되므로써 발생하는 배기가스의 유해가스제거 기능의 훼손이나 상실을 방지할 수 있다는 효과를 가진다.

이에따라, 배기가스의 포함된 유해가스의 배출을 감소시켜 환경보호는 물론 자동차의 수출증대에도 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 다른 연료누출방지장치는 구성이 단순하므로 제조비 절감에도 기여할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 상부에 형성되며 실링면을 구비한 네크부, 네크부의 상단에 설치되는 경사면을 가진 리브와 하단에 형성되며 중앙에 관통공을 가진 스토퍼와 측면과 다수의 통공을 구비한 몸체; 몸체의 스토퍼상에 설치되며 스토퍼의 관통공을 통해 탱크의 내부로 연장하는 연장바아를 구비한 베이스; 베이스의 연장바아에 고정되는 부체; 및 베이스 상에 탄성수단을 개재하여 설치되며, 몸체의 실링면을 밀폐하기 위한 날개부와 날개부의 상방으로 연장하는 누름바아를 구비한 밀폐수단; 몸체의 리브의 경사면상에 장착되는 볼로 구성되는 연료탱크의 연료누출방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스의 연장바아를 길게 연장하여 상단에는 접촉부를 하단에는 확대부를 형성하여, 연장바아의 접촉부와 확대부 사이에 부체를 슬라이드 가능하게 설치하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료누출방지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 리브의 경사면을 관통하여 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료누출방지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 탄성수단이 코일스프링이며, 베이스의 상단과 밀폐수단의 하부에 각기 지지돌기가 형성되어 스프링을 지지하는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료누출방지장치.