KR100194538B1 - 연료탱크시스템 - Google Patents

Abstract

연료탱크시스템은 연료를 저장하기 위한 탱크본체와, 연료성분을 처분하기 위한 캐니스터와, 탱크본체에 연결되어서 연료를 탱크본체로 공급하기 위한 채널을 형성하는 필러관과, 격막에 의해 분리된 제1챔버 및 제2챔버를 가지는 통풍측 체크밸브와, 상기 통풍측 체크밸브의 제1챔버를 필러관의 상부에 연결하는 신호관과, 통풍측 체크밸브의 제2챔버를 통하여 탱크본체를 캐니스터에 연결하고 또 연료를 채울 때 탱크본체에서 연료성분을 포함한 기체를 제2챔버를 통해 캐니스터로 도입하기 위한 통풍측 관과, 필러관측으로부터 신호관측내로 연료침투를 방지할 수 있는 내경 및 길이를 가지면서 필러관측의 신호관의 상부에 설치된 신호관용 오리피스를 포함하고 있다. 따라서, 오리피스의 작용에 의하여 신호관내로의 연료침투가 제어될 수 있으며 이에 의해 통풍측 체크밸브의 작용을 유지한다.

Description

연료탱크시스템

본 발명은 차량, 선박 등에 사용하기 위한 연료탱크시스템에 관한 것이다.

차량에서 사용하기 위한 이런 방식의 종래 연료탱크시스템은 탱크본체와, 상기 탱크본체에 연결되어 있는 연료공급용 필러관을 갖추고 있다.

탱크본체의 상부는 증발측관을 통해 캐니스터와 통풍측관에 연결되어 있다.

증발측관의 절반부에는 증발측 체크밸브가 설치되어 있고, 통풍측 관의 절반부에는 통풍측 체크밸브가 설치되어 있다.

통풍측 체브밸브는 격막에 의해 제1챔버와 제2챔버로 분할된다. 통풍측 관의 유입측 관 및 유출측 관은 제2챔버와 직면해 있고, 통풍측 관의 유입측 관 및 유출측 관이 격막의 개폐작용에 의해 차단 및 연통가능하게 배치되어 있다. 또한, 신호관이 제1챔버와 필러관사이에 설치되어 있다.

캐니스터(canister)는 오리피스를 통해 대기로 개방되어 있고, 또한 튜브를 경유하여 도시되지 않는 엔진측에 연결되어 있다.

이런 구조에서, 연료를 채울 때, 필러관의 필러캡을 열고, 연료를 채우기 위해 상기 필러관의 연료공급부로부터 연료공급노즐을 삽입한다. 탱크본체에서 생성된 증기(연료성분을 포함한 기체)가 통풍측 체크밸브를 통해 캐니스터로 도입되면 연료가 필러관에서부터 탱크본체내로 흘러간다. 즉, 제1챔버는 필러캡이 개방되어 있는 동안에는 신호관을 통해 대기압 즉, 필러관내의 압력하에 있으며, 한편 탱크본체의 내부는 연료증발가스의 압력 및 유입압력 때문에 대기압보다 높은 압력하에 있게 되고, 이에 의해 격막이 개방되어서 증기를 통풍측 관을 통해 캐니스터로 유입되고, 또 공기가 연료가 흡수된 후에 대기로 배출된다. 이런 방법으로 탱크본체내의 가스가 배출되어 연료공급을 원활하게 만든다.

증발측 체크밸브는 압력이 통풍측 체크밸브의 압력보다 높지 않으면 개방되지 않는 그런 수준으로 설정되고, 따라서 연료를 채우는 동안 증발측 체크밸브는 폐쇄되어 있다.

다른 한편, 탱크본체내의 압력이 필러캡의 폐쇄상태에서 예정치보다 높게 상승하면, 필러관내의 압력이 탱크본체내의 압력과 동일하게 된다. 따라서, 통풍측 체크밸브의 제1챔버의 압력이 통풍측 관의 유입측 관내의 압력과 동일하게 되고, 그래서 통풍측 체크밸브가 폐쇄상태를 유지한다.

통풍측 체크밸브가 폐쇄되어 있으며, 탱크본체내의 압력이 상승하고, 그 압력이 예정치에 도달하면, 증발측 체크밸브가 개방되어 증발가스를 증발측 관을 통해 캐니스터로 유입시킨다.

이런 방식의 실예가 예를들어 미국특허 제 5,099,880호에 공개되어 있다.

그러나, 그러한 종래 시스템에서, 연료를 필러측으로 이동시키는 차량의 선회작용등 때문에 연료가 가끔 필러관에 연결된 신호관의 상부로부터 신호관내로 유입되고, 따라서 통풍측 체크밸브의 기능장애를 유발시킨다.

또한, 외부공기가 공급노즐로부터 가압하에서 보내어지는 연료의 이동압력으로 인한 부압에 의해 필러관내로 흡입된다. 그리고 흡입되는 외부공기량이 많으면, 탱크본체내에서 발생하는 증기량이 증가하고, 이에 따라 통풍측 체크밸브를 통해 캐니스터로 도입되어야 할 증기량이 증가하고, 따라서 증기의 연료성분을 흡수하기 위해 더 큰 캐니스터를 만들 필요가 있게 된다.

도1은 본 발명의 제1실시예를 도시하는 연료탱크시스템의 개략도.

도2는 제1실시예로서 도시된 필러관이 신호관 및 순환관에 연결되어 있는 상태를 도시하는 사시도.

도3은 신호관과 연결된 부분을 도시하는 제1실시예로서 도시된 필러관의 단면도.

도4는 순환관과 연결된 부분을 도시하는 제1실시예로서 도시된 필러관의 단면도.

도5는 오리피스의 내경과 상기 오리피스내로의 가솔린의 침투길이와의 관계가 측정되어 있는 상태를 도시하는 설명도.

도6은 오리피스의 내경과 상기 오리피스내로의 가솔린의 침투길이와의 관계를 도시하는 그래프.

도7은 탱크내에서 흡입된 공기량중에서 생성된 증기량 및 압력과의 관계를 도시하는 그래프.

도8은 순환관에 연결된 부분을 도시하는 제2실시예로서 도시된 필러관의 단면도.

도9는 순환관에 연결된 부분을 도시하는 제3실시예로서 도시된 필러관의 단면도.

도10은 신호관에 연결된 부분을 도시하는 제4실시예로서 도시된 필러관의 단면도.

도11은 제4실시예로서 도시된 피팅부재를 도시하는 사시도.

도12는 제5실시예로서 도시된 피팅부재를 도시하는 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 연료탱크2 : 탱크본체

3 : 필러관7 : 증발측관

8 : 통풍측관9 : 캐니스터

11a : 격막11b : 제1챔버

11c : 제2챔버13 : 신호관

17 : 피팅부재17a : 오리피스

18 : 순환관

본 발명의 연료탱크시스템은 연료를 저장하기 위한 탱크본체와, 연료성분을 처분하기 위한 캐니스터와, 탱크본체에 연결되어서 연료를 탱크본체로 공급하기 위한 채널을 형성하는 필러관과, 격막에 의해 분리된 제1챔버 및 제2챔버를 가지는 통풍측 체크밸브와, 상기 통풍측 체크밸브의 제1챔버를 필러관의 상부에 연결하는 신호관과, 통풍측 체크밸브의 제2챔버를 통하여 탱크본체를 캐니스터에 연결하고 또 연료를 채울 때 탱크본체에서 연료성분을 포함한 기체를 제2챔버를 통해 캐니스터로 도입하기 위한 통풍측 관과, 필러관측으로부터 신호관측내로 연료침투를 방지할 수 있는 내경 및 길이를 가지면서 필러관측의 신호관의 상부에 설치된 신호관용 오리피스를 포함하고 있다.

종래 방식에서는, 필러캡이 폐쇄되면, 차량의 선회작용 등에 의해 연료가 신호관의 상부단에서 내부부품으로 침투할 수 있는 경우가 가끔 있었다. 그러나, 본 발명의 구조에 의해서는, 예정된 내경 및 길이의 오리피스가 신호관의 상부단에 형성되어 있으므로, 상기 오리피스로부터 신호관내로 연료의 침투를 방지할 수 있고, 따라서 통풍측 체크밸브의 기능을 유지할 수 있게 된다.

전술한 탱크본체, 캐니스터, 필러관, 통풍측 체크밸브, 신호관 및 통풍측 관에 더하여, 연료탱크시스템에 필러관내의 신호관과 연결된 부분에 설치된 공기저장부를 추가할 수 있고, 여기서 공기가 저장되어 차량의 선회작용 등에 의하여 신호관내로의 연료침투를 방지하게 된다.

종래 방식에서는 연료캡이 폐쇄된 상태에서, 차량의 선회작용이 일어나고 또 연료가 꽉찬 상태에서 신호관의 상부단에 도달하고 탱크본체내의 압력이 상승하면, 연료가 신호관의 상부단에서 내부부품으로 침투할 수 있는 경우가 가끔 있다. 그러나, 공기저장부를 형성하고 있는 본 구조에 의해 그러한 문제가 방지될 수 있다.

또한, 전술한 탱크본체, 캐니스터, 필러관, 통풍측 체크밸브, 신호관 및 통풍측 관과 공기저장부에 더하여, 연료탱크시스템에 전술한 바와 같은 신호관 오리피스를 추가할 수 있다.

본 구조에 의하여, 신호관 오리피스의 작용은 신호관의 상부단으로의 연료침투를 더욱 방지할 수 있게 한다.

게다가, 신호관 오리피스는 신호관의 상부단에 끼워진 피팅부재(fitting member)에 의해 형성된다.

전술한 구조에 따라, 오리피스튼 신호관과는 다른 피팅부재에 의해 형성될 수 있기 때문에, 그 내경 및 길이가 신호관에 의존하지 않아서 오리피스를 어느 정도 가요성있게 설정할 수 있다.

또한, 경사구멍이 신호관에 인접하게 배치된 순환관의 상부단에 형성되어 있어서 피팅부재가 끼워질 수 없다.

전술한 구조에 따라, 피팅부재를 끼울 수 없도록 신호관의 부근에 배치된 순환관의 상부단에 형성된 경사구멍에 의하여 오리피스를 갖는 피팅부재가 끼워질 수 없다. 따라서, 오리피스를 갖는 피팅부재가 실수로 신호관의 상부단에 장착된다고 하는 염려가 없다.

더구나, 피팅부재가 필러관내에 삽입되 원통형체에 용접되므로 예정간격이 형성되어 오리피스의 구멍을 유지하기 위한 구멍유지돌출부를 형성할 수 있게 된다.

전술한 구조에 따라, 신호관의 상부단에 끼워진 피팅부재가 움직이더라도, 구멍유지돌출부가 원통형체에 용접되어 있으므로 예정간격이 원통형체와 피팅부재사이에 형성되어서 오리피스의 구멍을 유지하게 된다. 따라서, 오리피스의 구멍이 폐쇄되지 않는다.

또한, 각 구멍유지돌출부가 오리피스의 구멍의 원주부에서 3개의 장소에 형성되어 있다.

전술한 구조에 따라, 각 구멍유지돌출부가 오리피스의 구멍의 원주부에서 3장소에 형성되어 있기 때문에, 원통형체에 균형을 이루어 용접되어 있어서 피팅부재가 기울어지지 않는다. 이에 의해, 실제로 유용한 효과를 얻기 위해서 예정간격을 대량 동일하게 형성할 수 있다.

또한, 전술한 탱크본체, 캐니스터, 필러관, 통풍측 체크밸브, 신호관 및 통풍측 관에 더하여, 연료탱크시스템에, 탱크본체의 상부를 필러관의 상부에 연결시키는 순환관을 추가할 수 있고, 필러관에 연결된 순환관의 단부는 연료를 채울 때 삽입해야 할 연료공급노즐의 삽입팁 위에서 개방되어 있다.

본 구조에 따라, 연료를 채울 때, 탱크본체내의 증기는 통풍측 체크밸브를 경유하여 캐니스터쪽으로 흐르고 동시에 순환관을 통해 필러관내로 흐른다. 상기 필러관내로의 증기의 유입위치는 공급노즐의 팁위에 있고, 이것은 연료공급노즐로부터 연료의 분출이 부압을 초래하는 위치이다. 따라서, 순환관으로부터의 증기가 필러관을 통해 연료와 함께 탱크본체내로 흐르고, 따라서 증기를 순환시킨다. 이에 의해 대기로부터 필러관내로 흡입되는 외부공기량을 감소시킬 수 있고, 따라서 캐니스터로 흐르는 증기량을 감소시킬 수 있고, 그결과 캐니스터를 더 작게 만들 수가 있다.

또한, 순환관에 순환관 오리피스를 설치할 수 있으므로 순환관을 통해 탱크본체로부터 필러관내로 순환해야 할 연료성분 함유 기체의 순환양을 제한할 수 있게 되고, 또 오리피스의 직경을 연료성분 함유 기체의 순환양이 연료를 채울 때 연료유입부압에 의한 탱크본체내로 흐르는 연료성분 함유 기체의 흡입량보다 더 크게 되지 않도록 설정할 수 있다.

본 구조에 따라, 순환관으로부터 필러관내로 순환된 증기가 대기로 방출되지 않을 것이다.

또한, 통풍측 관에 이 통풍측 관용 오리피스를 설치하여 캐니스터쪽으로 기체의 통과를 어렵게 만듦으로써 순환관을 통해 탱크본체로부터 필러관내로 탱크본체에서 연료성분함유 기체의 순환을 용이하게 만들 수 있다.

이런 구조에 따라, 연료를 채울 때, 순환관으로부터 필러관으로 순환해야 할 증기량이 증가되고, 따라서 캐니스터쪽으로 흐르는 증기를 제어할 수 있다.

또한, 필러관에, 순환관으로부터 필러관내로 순환해야 할 연료성분함유 기체를 필러관의 하부부품으로 안내하는 수단을 설치할 수 있다.

이런 구조에 따라, 순환관으로부터 필러관내로 순환되는 증기가 상기 안내수단에 의해 필러관의 하부부품을 향해 안내되므로, 순환기능이 개량되었다. 따라서, 증기가 필러관으로부터 대기로 방출되지 않고, 외부공기의 흡입이 더욱 제어된다.

게다가, 필러관내의 신호관과 연결된 부분에 설치된 공기저항부로서 안내수단을 사용할 수 있고, 여기에서 공기가 저장되어 차량의 선회작용에 의해 초래될 신호관내로의 연료침투를 방지할 수 있다.

이런 구조에 따라, 안내수단이 또 공기저장부의 기능을 하기 때문에, 하나의 수단에 의해 두가지 기능이 달성되며, 구조를 더욱 간단히 할 수 있게 만든다.

[실시예]

본 발명의 제1실시예를 이하에 설명한다.

도1 내지 도7은 제1실시예를 나타내고 있다.

먼저, 구조를 설명한다. 도1에서 부호(11)은 연료를 저장하기 위한 탱크본체(2)와, 연료를 상기 탱크본체(2)내로 채우는 채널을 형성하기 위해 탱크본체(2)에 연결된 필러관(3)을 구비하는 차량의 연료탱크이다.

탱크본체(2)의 상부부품(2a)에는 증발측 플로트 밸브(5) 및 통풍측 플로트 밸브(6)가 설치되어 있다.

증발측 플로트 밸브(5)는 증발측 관(7)을 통해 캐니스터(9)에 연결되고, 통풍측 플로트 밸브(6)는 통풍측 관(8)을 통해 캐니스터(9)에 연결된다. 캐니스터(9)는 증기(연료성분함유 기체)의 연료성분을 흡수하여 처리한다.

증발측 관(7)의 절반부에는 증발측 체크밸브(10)가 설치되고, 통풍측 관(8)의 절반부에는 통풍측 체크밸브(11)가 설치된다.

상기 통풍측 체크밸브(11)에는 케이스(11d)내의 격막(11a)이 대략 수평방향을 따라 설치되어 케이스(11d)를 상부 및 하부로 나누고, 따라서 격막의 상부쪽에 있는 제1챔버(11b)와 그 하부쪽에 있는 제2챔버(11c)로 형성된다. 통풍측 관(8)의 유입관(8a) 및 유출관(8b)이 제2챔버(11c)와 마주보고 있다. 또한 격막(11a)의 개폐작용에 의해 유입관(8a) 및 유출관(8b)이 교통 및 차단될 수 있도록 구성되어 있다.

특히, 유입관(8a)은 케이스(11d)의 제2챔버(11c)에서 상하방향을 따라 배치되어 있고, 그 상부단의 구멍이 격막(11a)에 의해 개폐가능하도록 배열되어 있다. 개방상태에서, 유입관(8a) 및 유출관(8b)이 서로 연통되도록 배치되어 있다. 도1에 도시한 바와 같이, 격막(11a)의 원주부가 케이스(11d)에 부착되고, 코일스프링(도시안됨)에 의해 하향으로 탄성적으로 만들어져 있다.

한편, 신호관(13)은 필러관의 상부(3b)와 제1챔버(11b)사이에 설치된다. 상기 신호관(13)의 상부(13a)는 필러관(13)의 상부(3b)에 연결되고, 오리피스(신호관 오리피스 : 17a)를 갖는 피팅부재(17)가 상부단(13a)에 장착된다.

오리피스(17a)의 내경 φ 및 길이 L은 필러관(3)쪽에서부터 신호관(13)내로 연료의 침투를 방지하도록 정해져 있다.

또한, 탱크본체(2)의 상부(2b)는 순환관(18)과 함께 필러관(3b)에 연결되어 있다. 도2에 도시한 바와 같이, 필러관(3)의 연결측에 있는 순환관(18)의 상부(18a)는 신호관의 상부(13a)부근에 연결된다. 도4에 도시한 바와 같이, 순환관의 상부(18a)는 연료를 채울 때 공급노즐 N의 삽입단 위에서 개방되고, 도1에 도시한 바와 같이 그 하부는 오리피스(순환관 오리피스 : 18b)를 갖추고 있다. 이해를 돕기 위해서, 신호관의 상부(13a) 및 순환관의 상부(18a)는 도1에서 상하방향으로 격리되어 도시되어 있지만, 실제로 그 높이는 대략 동일하고, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 횡방향으로 격리되어 있다.

오리피스(18b)는 순환관(18)을 통해 탱크본체(2)로부터 필러관(3)내로 순환되는 증기의 순환량을 제어하고, 증기의 순환량이 연료를 채울 때 연료의 유입부압에 의해 탱크본체(2)내로 흡입되는 흡입기체량보다 더 크지 않도록 그렇게 배치되어 있다.

또한, 필러관(3)의 내경은 종래 필러관의 내경보다 더 좁게 형성되어 있으므로, 공급노즐 N의 원주면에서의 공간이 더 작아지고, 따라서 연료를 채울 때 연료의 유입부압을 더 용이하게 얻을 수 있다.

게다가, 원통형체(19)가 필러관(3)의 상부(3a)에 삽입되어 장착된다. 즉, 플랜지(19a)가 도3 및 도4에 도시한 바와 같이 원통형체의 상부단에 형성되어 있으므로, 플랜지가 필러관의 상부(3a)의 모서리에 걸릴 수가 있고, 그 하부의 내부원주벽이 필러관의 상부단(3b)의 아래에 있는 원주면에 걸쳐 밀봉재(20)로 채워지게 된다. 이런 필업(fill-up)위치는 신호관(13) 및 순환관(18)의 연결위치(13a,18a)의 상부부근에 놓여 있다. 더구나, 상기 원통형체(19)의 하부(19b)는 점점 좁아지게 된다.

이런 방법으로, 공기저장부(21)가 필러관의 상부(3b)와 원통형체(19)와의 사이에서 신호관의 상부(13a)의 연결위치에 형성되고, 공기저장부(21)내의 공기가 차량의 선회작용이 일어날 때 신호관(13)내로 들어가므로 신호관(13)내로의 연료침투를 방지하게 된다.

상기 공기저장부(19)의 체적 V1은 아래 수학식 1을 만족하도록 정해진다.

V1≥V2×(P2/P1)

여기서 V2는 신호관(13)의 체적이고, P1은 대기압이고, P2는 캡이 열릴 때 밸브의 압력이다.

캡이 열릴 때의 밸브압력은 도시되지 않은 필러캡의 압력이다.

유사한 방법으로, 원통형체(19)의 하부(19b)에 의해 구성된 안내수단이 순환관(18)으로부터 필러관(3)내를 순환하는 증기를 필러관(3)의 하부를 향해 안내한다.

다른 한편, 통풍측 관(8)의 유출관(8b)의 내경은 13mm이고, 이런 13mm의 내경을 갖는 오리피스(통풍측 관을 위한 오리피스 : 22)가 상기 유출관(8b)에 설치되어 있다. 상기 오리피스(22)의 형상 및 치수는, 증기가 캐니스터(9)쪽으로 통과하지 못하도록 정해져 있고, 따라서 탱크본체(2)내의 증기가 순환관(18)을 통해 필러관(3)으로 용이하게 순환할 수 있다.

게다가, 캐니스터(9)는 구멍(14)에서 대기에 개방되어 있고, 동시에 튜브(15)을 통해 엔진과 연결되어 있다.

다음에 작용을 설명한다.

연료를 채울 때, 필러관(3)의 필러캡을 열고, 연료공급노즐 N을 도4에 도시한 바와 같이 필러관(3)의 연료공급부에서 삽입한다. 연료는 필러관(3)에서부터 탱크본체(2)내로 들어가고, 탱크본체(2)에서 만들어지는 증기의 일부가 통풍측 체크밸브(11)를 통해 캐니스터(9)로 유입된다. 즉, 제1챔버(11b)가 필러관(3)의 압력 즉, 필러캡이 열릴 때의 대기압을 가지고, 한편 탱크본체(2)의 압력이 연료의 유입압력에 의한 압력보다 더 높다. 이것에 의해 격막(11a)이 코일스프링의 탄성에 대항하여 위로 이동되며 유입관(8a)을 개방시키고, 증기가 유출관(8b)을 통해 캐니스터(9)로 안내된다. 연료가 흡수된 후, 공기가 대기로 배출된다. 이런 방법으로 탱크본체(2)내의 가스가 제거되어 연료공급을 원활하게 한다.

또한, 탱크본체(2)내의 증기가 전술한 바와 같이 캐니스터(9)쪽으로 유입하고, 동시에 순환관(18)을 통해 필러관(3)내로 순환된다. 필러관(3)내로의 증기의 유입위치는 연료공급노즐의 팁위에 있고, 상기 위치는 연료가 연료공급노즐 N으로부터 분사될 때 부압이 되도록 하는 위치이다. 따라서, 순환관(18)으로부터 증기가 필러관(3)을 통해 연료와 함께 탱크본체(2)을 다시 유입되어 순환하게 된다. 연료를 채울 때, 이것은 대기로부터 필러관(3)내로 흡입되는 외부공기량을 감소시키도록 만든다. 그결과, 통풍측 체크밸브(11)를 통해 캐니스터(9)내로 유입되는 증기량이 감소될 수 있고, 캐니스터가 더 작게 만들어질 수 있다.

더구나, 순환관(18)으로부터 필러관내로 순환된 증기는 원통형체(19b)에 있는 필러관(3)의 하부를 향해 안내되고, 이에 따라 순환효율이 개선되고, 따라서 연료성분함유 증기가 대기로 방출되는 것을 방지하고, 또한 외부공기의 흡입을 제어한다.

게다가, 유출관(8b)내에 오리피스(22)가 설치되어 탱크본체(2)내의 증기를 연료를 채울 때 캐니스터(9)쪽으로 통과하기 어렵게 만들고, 순환관(18)으로부터 필러관(3)쪽으로 순환된 증기량의 증기가 탱크본체(2)에서 생성되는 증기량을 제어할 수 있다.

이에 더하여, 순환관(18)내에 설치된 오리피스(18b)가 순환관(18)으로부터 필러관(3)쪽으로 순환된 증기량을, 연료를 채울 때 연료의 유입부압에 의해 탱크본체(2)로 유입하는 기체의 흡입량보다 더 크지 않도록 만들고, 이것이 순환증기가 대기로 방출되는 것을 방지한다.

그리고, 연료가 탱크본체(2)에 완전히 공급되면, 통풍측 플로트 밸브(6)의 플로트(6a)가 떠올라서 구멍(6b)을 폐쇄하므로 유입관(8a)으로 연료의 유입을 방지하고, 또한 순환관(18)의 하부가 연료에 젖게 된다. 이것이 연료를 공기층이 탱크본체(2)내에 정지되는 상태에서 필러관(3)의 상부(3b)에 도달한 채로 머무르게 한다.

다른 한편, 탱크본체(2)내의 압력이 연료캡이 폐쇄된 상태에서 어떤 수준까지 상승하면, 필러관(3)내의 압력도 탱크본체(2)와 동일한 압력이 된다. 이에 의해, 통풍측 체크밸브(11)의 제1챔버(11b)의 압력이 통풍측 관(8)의 유입관(8a)과 동일한 압력이 되므로 통풍측 체크밸브(11)가 폐쇄상태를 유지한다.

유사한 방법으로, 종래 시스템에서, 차량이 선회동작을 하였을 때와 탱크본체(2)의 압력이 연료가 신호관의 상부단(13a)에 완전히 채워진 상태에서 상승할 때, 연료가 신호관의 상부단(13a)에서 내부부품으로 침투한 경우가 가끔 있었다. 그러나, 신호관의 상부단(13a)에 설치된 공기저장부(21) 및 오리피스(17a)가 이런 문제를 방지할 것이다.

즉, 공기저장부(210를 설치함으로써, 공기저장부(21)내의 공기가 신호관의 상부단(13a)내로 연료가 침투하기 전에 신호관(13a)으로 침투하고, 또한 공기저장부(210의 체적이 전술한 바와 같이 예정되어 있다. 따라서, 탱크본체(2)내의 압력이 밸브를 개방하는 수준까지 상승하더라도, 연료가 신호관(3)내로 침투하지 않는다.

유사하게도, 신호관의 상부단(13a)에 예정된 내경 φ 및 길이 L을 갖는 오리피스(17a)가 설치되어 있기 때문에, 연료가 차량의 선회동작에 의해 튀어 올라 약간의 연료가 오리피스(17a)내로 침투하더라도 상기 오리피스(17a)를 지나는 신호관(13)내로 침투하지는 않는다. 오리피스(17a)내로 침투된 소량의 연료는 오리피스(17a)에서 나중에 증발되고, 연료를 채울 때 부압에 의해 필러관(3)쪽으로 흡입된다.

이런 방법으로, 신호관(13)내로의 연료침투가 방지될 수 있고, 따라서 통풍측 체크밸브(11)의 기능이 정상적으로 유지될 수 있다.

한편, 차량의 주행시에는, 증발측 체크밸브(10)가 연료를 채울 때 통풍측 체크밸브(11)의 밸브 개방압력보다 더 높은 압력으로 개방되도록 배치되어 있다. 그러나, 통풍측 체크밸브(11)는, 탱크본체(2)내의 압력이 상승하더라도 격막(11a)의 표면이 필러캡이 폐쇄될 때의 동일한 내부압력을 받기 때문에 페쇄상태를 유지한다. 증발측 체크밸브(10)는 예정수준에 도달하면 개방되어 증발된 공기가 증발측 관(7)을 통해 캐니스터(9)로 유입되도록 한다.

게다가, 제1실시예에 따라, 원통형체(19)만의 설치로 공기저장부(21) 및 안내수단을 구성할 수 있으므로, 구조를 간단하게 할 수 있다.

더구나, 상기 실시예에 따라 도4에 도시한 바와 같이, 순환관의 상부(18a)는 연료를 채울 때 공급노즐 N의 삽입된 위에서 개방되고, 경사구멍(18c)을 형성하고 있다. 이에 따라, 순환관의 상부(18a)가 실수로 피팅부재(17)에 끼워질 염려가 없다.

또한, 피팅부재(17)가 신호관(13)과는 다른 부재로 형성되므로, 오리피스의 내경 φ 및 길이 L이 신호관(13)에 의존하지 않으며(신호관(13)의 직경보다 작게 할 필요는 없지만), 오리피스를 유연하게 설정할 수 있다.

따라서, 연료공급기능이 달라지는 경우, 신호관(13)을 교환하지 않고 피팅부재(17)만을 교환할 수 있다.

여기서, 신호관의 상부단(13a)에서 오리피스(17a)의 내경 φ 및 길이 L은 다음과 같이 정해진다.

즉, 오리피스(17a)가 가솔린(20)에 들어가서 빠져나오는 경우에 오리피스(17a)내로의 가솔린의 침투길이 L과 오리피스의 내경 φ와의 관계를 여러번 측정하고, 측정한 데이터는 도6에 도시된 그래프에서 얻어진다. 실제 측정값들(측정 데이터중에서)의 특성곡선 S에 대해 언급하면, 오리피스(17)의 내경 φ가 예를들어 1mm이면 침투길이 L2가 1mm이다. 오리피스(17a)의 내경 φ 및 길이 L은 이런 데이터에 따라 결정된다. 가솔린의 신호관내로 침투하지 않도록 안전비가 중복되면, 결정해야 할 오리피스(17a)의 길이 L1은, 특성곡선 T에 도시한 바와 같이 오리피스(17a)의 내경 φ가 1mm인 때 2mm가 된다. 필러관(3)으로 설제로 확인한 결과, 오리피스(17a)의 내경 φ가 1.5mm이고 길이 L1이 4mm이면, 필러관(3)내로 가솔린의 침투량이 0cc이다. 내경 φ가 2.0mm이고 오리피스(17a)의 길이 L이 4mm이면, 신호관(13)내로의 가솔린의 침투량이 2cc인 것으로 확인되었다. 따라서, 상술한 측정데이타는 오리피스(17a)의 내경 φ 및 길이 L을 정하는데 유효한 데이터인 것으로 입증되었다.

유사한 방법으로, 순환관(18)의 오리피스(18b)의 내경 및 통풍측 관(8)의 오리피스(22)의 내경은 다음과 같이 정해진다.

즉, 1ℓ의 가솔린을 채울 때 생성되는 증기량과 흡입되는 공기량과의 관계가 도7에 도시한 바와 같이 특성곡선 C로 나타나 있다. 유사하게, 탱크본체(2)의 내압과 흡입되는 공기량과의 관계가 도7에 도시한 바와 같이 특성곡선 D,E,F,G로서 나타나 있다. 순환관(18)의 오리피스(18b)의 내경은 실선의 특성곡선 D의 경우 2.5mm이고, 점선의 특성곡선 E의 경우 2.7mm이고, 일점쇄선의 특성곡선 F의 경우에도 3.0mm이고, 이점쇄선의 특성곡선 G의 경우에는 2.7mm이다. 유출관(8b)의 오리피스(22)의 내경은 낮은 수준에서 높은 수준까지 6mm부터 변한다.

특성곡선 C에서 명백히 나타난 바와 같이, 흡입된 공기량이 감소되면 생성되는 증기량도 감소된다. 이에 따라 각각의 특성곡선 D,E,F,G로부터, 오리피스(18b,22)의 내경 φ가 흡입된 공기량을 영(zero)으로 만들기 위하여 어떻게 결정될 것인지 우리에게 알려줄 수 있다. 그러나, 흡입된 공기량이 영으로 되도록 내경 φ가 결정되면, 순환관(18)을 통해 필러관(3)으로 순환되는 증기량이 과다하게 되고, 이 증기가 필러관(3)을 통해 대기로 배출된다. 따라서, 흡입된 공기량이 영보다 약간 크게 되도록 각 특성곡선 D,E,F,G를 기초로 하여 오리피스(18b,22)의 내경 φ를 결정하는 것이 바람직하다. 유사하게, 탱크본체(2)내의 압력이 너무 높으면, 연료를 탱크(2)내로 흐르게 하기가 어렵다. 그러므로, 탱크본체(2)내의 압력을 5mmHg 내지 25mmHg의 범위에서 결정하는 것이 바람직하다.

도8은 본 발명의 제2실시예를 도시한다.

제1실시예에서는 안내수단이 원통형체(19)의 하부(19b)로서 형성되어 있다. 그러나, 제2실시예에서는 플랫판(24)의 상부(24a)가 필러관(3)에 용접되어 이 플랫판(24)을 순환관의 상부(18a)로 향하게 만들고, 이에 의해 순환관(18)으로부터 필러관(3)내로 흐르는 증기를 필러관(3)의 하부로 안내하는 안내수단을 형성한다.

도9는 본 발명의 제3실시예를 도시한다.

제1실시예에서는, 원통형체(19)의 하부(19b)에 의해 안내수단이 형성되어 있다. 그러나, 제3실시예에서는, 안내관(25)이 순환관의 상부(18a)에서 연장하도록 필러관(3)에 설치되고, 이에 의해 순환관(18)으로부터 필러관(3)내로 흐르는 증기를 필러관(3)의 하부를 향해 안내하는 안내수단을 형성한다.

또한 제2 및 제3실시예에서, 상기 제1실시예와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

도10 및 도11은 본 발명의 제4실시예를 도시한다. 제1실시예에서와 동일한 부호를 갖는 부품들은 제4실시예에서 동일 또는 대응부분을 가리킨다.

제4실시예에 따라, 신호관(13)의 상부단에 끼워진, 오리피스(17a)를 갖는 피팅부재(117)가 장착되어 있다.

도11에 도시한 바와 같이, 피팅부재(117)에서, 전면 플랜지(118)의 원통형체 대향면(119)은 원통형체(19)의 측면에서 오목부(19c)내에 용접된다. 구멍유지돌출부(120)가 예정간격을 형성하기 위하여 원통형체(19)와 피팅부재(117)사이에 형성된다.

구멍유지돌출부(120)는 오리피스(17a)의 구멍둘레에서 동심원을 형성하도록 한쌍의 반원형상이다.

다음에, 본 실시예의 효과를 설명한다.

본 실시예의 연료탱크시스템에 따라, 피팅부재(117)가 신호관(13)의 상부단(13a)에 끼워진다. 피팅부재(117)가 제거방향으로 상부단(13a)에서 이동되더라도, 도10에 이점쇄선으로 도시한 바와 같이, 구멍유지돌출부(120)가 원통형체(19)의 오목부(19c)에 용접된다. 이에 으해, 예정간격 L이 오리피스(17a)의 구멍을 유지하기 위해 구멍유지돌출부(120)의 높이에 일치하도록 원통형체의 오목부(19c)와피팅부재(117)사이에 형성된다. 따라서, 오리피스(17a)의 구멍이 폐쇄되지 않도록 오목부(19c)에 부착된다.

또한, 본 실시예에 따라, 오목부(19c)가 원통형체(19)의 측면에 형성되어 있기 때문에, 공간을 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 공기저장부(21)의 용량을 증가시킬 수가 있다.

다른 구성 및 효과도 제1실시예와 거의 동일하므로 설명은 생략한다.

도12는 본 발명의 제5실시예에 따라 연료탱크시스템을 위한 피팅부재(217)을 도시한다.

도12에 도시한 바와 같이, 피팅부재(217)에서, 전면 플랜지(218)의 원통형체 대향면(219)이 원통형체(19)의 측면에서 오목부(19)에 용접된다. 예정간격을 형성하기 위한 각 구멍유지돌출부(220)가 원통형체(19)와 피팅부재(217)사이의 위치에 형성된다.

구멍유지돌출부(220)는 오리피스(17a)의 구멍둘레에 동심원 모양으로 형성된다.

다음에, 본 실시예의 효과를 설명한다.

본 실시예에 따라, 제4실시예의 효과외에, 구멍유지돌출부(220)가 오리피스의 구멍의 원주부에 형성된다. 이에 따라, 피팅부재(217)가 오목부(19c)에 접촉하도록 제거방향으로 이동될 때 모든 구멍유지부(220)의 단부가 부착된다. 이에 의해 피팅부재(217)가 원통형체에 균형있게 부착되도록 기울어지지 않으며, 따라서 예정간격을 모든 방향에서 대략 동일하게 형성할 수 있다.

다른 구조 및 효과는 제4실시예와 대략 동일하므로 설명은 생략한다.

Claims (12)

1. 연료를 저장하기 위한 탱크본체와, 연료성분을 처분하기 위한 캐니스터와; 탱크본체에 연결되어서 연료를 탱크본체로 공급하기 위한 채널을 형성하는 필러관과; 격막에 의해 분리된 제1챔버 및 제2챔버를 가지는 통풍측 체크밸브와; 상기 통풍측 체크밸브의 제1챔버를 필러관의 상부에 연결하는 신호관과; 통풍측 체크밸브의 제2챔버를 통하여 탱크본체를 캐니스터에 연결하고 또 연료를 채울 때 탱크본체에서 연료성분을 포함한 기체를 제2챔버를 통해 도입하기 위한 통풍측 관과; 필러관측으로부터 신호관측내로 연료침투를 방지할 수 있는 내경 및 길이를 가지면서 필러관측의 신호관의 상부에 설치된 신호관용 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
2. 연료를 저장하기 위한 탱크본체와, 연료성분을 처분하기 위한 캐니스터와; 탱크본체에 연결되어서 연료를 탱크본체로 공급하기 위한 채널을 형성하는 필러관과; 격막에 의해 분리된 제1챔버 및 제2챔버를 가지는 통풍측 체크밸브와; 상기 통풍측 체크밸브의 제1챔버를 필러관의 상부에 연결하는 신호관과; 통풍측 체크밸브의 제2챔버를 통하여 탱크본체를 캐니스터에 연결하고 또 연료를 채울 때 탱크본체에서 연료성분을 포함한 기체를 제2챔버를 통해 도입하기 위한 사이드튜브와; 필러관내의 신호관과 연결된 부분에 설치되어서 공기를 저장하여 차량의 선회동작으로 인하여 신호관내로의 연료침투를 방지하기 위한 공기저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
3. 제2항에 있어서, 필러관으로부터 신호관내로의 연료침투를 방지할 수 있는 그러한 내경 및 길이를 갖는 신호관 오리피스가 필러관쪽의 신호관의 상부단에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
4. 제1항 또는 3항에 있어서, 상기 신호관용 오리피스가 신호관의 상부단에 끼워진 피팅부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
5. 제4항에 있어서, 경사구멍이 피팅부재가 끼워질 수 없도록 신호관 부근에 배치된 순환관의 상부단에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
6. 제4항에 있어서, 상기 피팅부재가 필러관에 삽입된 원통형체에 용접되어서 오리피스의 구멍을 유지하기 위한 구멍유지돌출부를 형성하기 위한 예정간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 각 구멍유지돌출부가 오리피스의 구멍의 원주부에서 3곡의 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
8. 연료를 저장하기 위한 탱크본체와, 연료성분을 처분하기 위한 캐니스터와; 탱크본체에 연결되어서 연료를 탱크본체로 공급하기 위한 채널을 형성하는 필러관과; 격막에 의해 분리된 제1챔버 및 제2챔버를 가지는 통풍측 체크밸브와; 상기 통풍측 체크밸브의 제1챔버를 필러관의 상부에 연결하는 신호관과; 통풍측 체크밸브의 제2챔버를 통하여 탱크본체를 캐니스터에 연결하고 또 연료를 채울 때 탱크본체에서 연료성분을 포함한 기체를 제2챔버를 통해 도입하기 위한 통풍측 관과; 필러관의 상부에 탱크본체의 상부를 연결시키며 필러관과 연결된 그 단부가 연료를 채울 때 삽입되는 연료공급노즐의 삽입팁 위에서 개방되어 있는 구조의 순환관을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스켐.
9. 제4항에 있어서, 상기 순환관은 이 순환관을 통해 탱크본체로부터 필러관내로 순환되어야 할 연료성분 함유 기체의 순환량을 제한하기 위한 순환관 오리피스를 갖추고 있으며, 상기 오리피스의 직경은 연료성분함유 기체의 순환량이 연료를 채울 때 연료의 유입부압에 의해 탱크본체내로 유입되는 연료성분함유 기체의 흡입량보다 더 크지 않도록 정해지는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
10. 제4항에 있어서, 상기 통풍측 관은 연료성분함유 기체가 캐니스터쪽으로 지나가는 것을 어렵게 함으로서 순환관을 통해 탱크본체로부터 필러관내로 탱크본체내의 연료성분함유 기체의 순환을 용이하게 하기 위한 오리피스를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
11. 제4항에 있어서, 상기 필러관을 순환관으로부터 필러관내로 순환되어야 할 연료성분함유 기체를 상기 필러관내의 하부로 안내하기 위한 안내수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.
12. 제7항에 있어서, 상기 안내수단은 필러관내의 신호관에 연결된 부분에 설치된 공기저장부이고, 여기서 공기가 저장되어 차량의 선회동작에 의한 신호관내로의 연료침투를 방지하는 것을 특징으로 하는 연료탱크시스템.