KR100201105B1 - 차량용 연료탱크 잔압식 엔진 오프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 연료탱크 잔압식 엔진 오프 장치에 관한 것으로, 차량에 연료를 주입하기 위하여 연료탱크 캡을 개방하기만 하면 자동적으로 엔진의 시동이 오프되도록하여 주유중 엔진가동으로 인한 차량화재 및 인명피해를 방지하도록 하는 것이다. 이와 같은 본 발명은, 밧데리, 퓨즈, 이그니션키 2단, 이그니션 릴레이, 이그니션 코일, 배전기, 스파크 플러그로 이루어지는 엔진 점화장치와 연료탱크에 있어서, 상기 연료탱크 상단의 요입부에 설치하여 연료탱크 내부의 증발가스 압력을 감지하여 작동토록 하는 이그니션 릴레이와 엔진콘트롤 유니트사이에 설치된 이그니션 오프 스위치와, 상기 이그니션 릴레이와 엔진 콘트롤 유니트 사이에 설치하며 상기 이그니션 오프 스위치와 연결시켜 연료량이 일정치 이하 이거나 연료탱크 내부의 증발가스 압력 해제시 비상 작동토록 하는 비상시동 회로용 스위치와로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

차량용 연료탱크 잔압식 엔진 오프 장치

본 발명은 차량용 연료탱크 잔압식 엔진 오프 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면 차량에 연료를 주입하기 위하여 연료탱크 캡을 개방하기만 하면 자동적으로 엔진의 시동이 오프되도록하여 주유중 엔진가동으로 인한 차량화재 및 인명피해를 방지하도록 하는 것이다.

일반적으로, 모든 주유소에는 연료를 주입할때 엔진의 시동을 오프하라는 경고 주의문이 부착되어 있는바, 대부분의 운전자 등은 연료주유시 엔진을 오프시키고 있지만, 때때로 시동을 끄는 작업을 잊어버리거나, 또는 잘모르거나, 또는 시동을 끄고 다시 켜는 것이 번거로운 이유 등으로 인하여 시동을 걸어둔 채로 주유하는 경우가 흔히 있다.

이와 같이 시동을 켠상태로 주유를 하게 되면, 엔진의 점화 불꽃이나 기타 전기 회로의 누전으로 인한 불꽃이 증발된 주유소의 연료가스에 점화될 염려가 있어 대형 화재를 초래할 가능성이 매우 크다. 이와 같은 상황을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래 자동차 엔진의 점화장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 밧데리(B)의 전원이 퓨즈(F), 이그니션키 2단(C), 이그니션 릴레이(D)를 거쳐 이그니션 코일(E)에서 고압으로 변환된후, 디스트리 뷰터(G)를 거쳐, 스파크 플러그에서 고압이 방전되어 엔진의 연소실 내부의 압축된 연료와 공기 혼합기에 점화되게 되고, 이러한 조건하에서 엔진의 시동이 걸리도록 되어 있다.

상기 도 1에서, H는 알터네이터, I는 릴레이, J는 스타터 모터, K는 필터, L은 트랜지스터, M은 충전 경고등이다.

또한 근래들어 소개되고 있는 전자식 점화장치의 엔진에 있어서는 밧데리(B)의 전원이 엔진콘트롤 유니트(ECU), 파워 트랜지스터를 거쳐 스파크 플러그에서 방전되는 방식을 사용하고 있고, 이들 전,후자 방식 모두는 2만 볼트 내외의 고압이 방전되어서 혼합기에 점화시키는 원리는 동일하다. 또한, 차량이 노후되거나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 점화장치의 결함으로 인하여 2만 볼트 내외의 고압전류가 누전되는 경우도 흔히 발생되고 있는 실정이다.

그리고, 차량 연료 주입을 위한 주유소는 통상 용량이 몇만l 되는 고압용 연료탱크를 지하에 매설하고, 상기 연료탱크에 연료를 저장한 다음, 지상의 가스 스탠드로 연료를 압송시켜서 주유건(GUN)을 통하여 차량의 연료 탱크로 주유하게 되는데, 이들 연료중에서 특히, 가솔린은 그 물성 특성상, 비중이 낮아서 증발성이 매우 강하며, 이 증발은 주변의 온도에 비례하고, 여름철 외기 온도가 높을때에는 육안으로 보일 정도의 강한 휘발성이 있다. 또한, 차량의 연료탱크에 가솔린이 가득차 있을 때보다 소량의 연료가 잔존해 있는 상태에서 차량을 주행하면 내부연료는 보다 쉽게 유동되게 되므로 증발가스가 매우 쉽게 발생하게 되어 연료탱크 내부를 꽉 채우게 되고, 이 증발가스는 엔진으로 흡입되어 연소되기도 하지만 연료탱크 내부에도 항상 가스가 잔존하게 된다.

상기와 같은 상태의 연료탱크에 연료를 주입시키기 위해서 연료 주입구의 캡을 개방한 후 주유기 건으로 연료를 상기 연료 탱크측으로 압송하면, 연료탱크 내부의 증발가스와 주유기에서 압송되는 연료의 증발가스는 대부분 대기중으로 방출되게 되고, 이 증발가스는 여름철 외기가 높을 때에는 더욱 많은 양의 가스가 발생하게 된다.

그런데, 연료탱크 내부에는 차량 주행중에 사용되는 연료의 량만큼 외부의 공기가 유입되게 하여 연료 탱크 내부엔 항상 대기압과 동일한 상태로서 어떤 압력에도 걸리지 않게 되지만 근래의 환경 관련 규제에 의해서 연료 탱크 내부의 증발가스를 대기중으로 방출하지 않고 엔진으로 유입시켜서 연소시키지 않으면 안된다.

따라서, 차량의 엔진 시동이 걸린 이후에 연료 탱크 내부에는 일정치 이상의 압력이 잔류하게 마련이며, 연료 탱크 내부의 잔류 압력은 외기온도가 높아서 연료의 온도도 상승되고 따라서, 연료 증발가스의 발생이 많을 경우엔 내부 압력이 크게 상승되게 된다. 특히, 여름철에 연료탱크 주입구를 열때 퍽 하는 소리와 함께 탱크내부의 증발가스가 밖으로 유출되는 것을 알 수 있는바, 이는 상기한 이유와 같이 연료탱크의 내부 압력이 크게 상승하기 때문이다.

이와 같이 2만 볼트 내외의 고압전류가 누전되고 있는 차량과, 다량의 연료 증발 가스가 접촉하게 되면, 증발가스에는 누전된 전기가 점화될 수 있고, 이 점화는 즉시 연료나 다른 부위에 전파되어 대형화재를 발생시킬 수 있고, 이로 인해 인명과 재산상의 큰 피해를 가져다 주는 심각한 문제점이 대두된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창출한 것으로, 주유소에서 차량의 연료를 주입하기 위하여 연료 탱크캡을 열기만 하면 운전자가 잊어버리거나, 귀찮아서 엔진 시동을 끄지 않더라도 자동적으로 엔진의 시동이 꺼지도록 함으로써, 연료 주입시 시동오프 조작의 편의성을 제공함과 동시에 주유중 엔진가동으로 인한 화재 발생을 억제하고, 연료를 일정치 이상 주유하면 엔진시동이 가능하도록 하는 사용의 편리성 및 연료량 부족과 연료탱크내의 증발가스 압력 해소시 비상 시동 스위치를 이용하여 엔진시동이 가능하도록 하는 비상조치 수단을 제공하기 위한 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 밧데리, 퓨즈, 이그니션키 2단, 이그니션 릴레이, 이그니션 코일, 배전기, 스파크 플러그로 이루어지는 엔진 점화장치와 연료탱크에 있어서, 상기 연료탱크 상단의 요입부에 설치하여 연료탱크 내부의 증발가스 압력을 감지하여 작동토록 하는 이그니션 릴레이와 엔진콘트롤 유니트상이에 설치된 이그니션 오프 스위치와, 상기 이그니션 릴레이와 엔진 콘트롤 유니트 사이에 설치하며 상기 이그니션 오프 스위치와 연결시켜 연료량이 일정치 이하 이거나 연료탱크 내부의 증발가스 압력 해제시 비상 작동토록 하는 비상시동 회로용 스위치와로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 점화장치의 회로도.

도 2는 본 발명에 있어 연료탱크 캡을 열시 엔진오프 및 비상시동스위치를 부가한 점화장치 회로도.

※ 도면중 주요부분에 대한 부호설명

4 : 이그니션 릴레이 5 : 이그니션 코일

8 : 연료탱크 9 : 이그니션 오프 스위치 결합장치

10 : 이그니션 오프 스위치 10C : 다이아프램

10E : 중심 리턴 스프링 10H : 균형스프링

11 : 비상시동회로용 스위치

이와 같은 본 발명을 첨부도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 있어 연료주입시 엔진 자동 오프 장치를 보인것이다. 본 발명은 통상적인 엔진 점화장치와 연료탱크 내부의 증발가스와의 연관관계에 의해서 이루어지도록 하는 것인데, 상기 엔진점화 장치는 도 2에 도시한 바와 같이 밧데리(1), 퓨즈(2), 이그니션키 2단 (3), 이그니션 릴레이(4), 이그니션 코일(5), 배전기(6), 스파크 플러그(7)로 이루어져 있고, 상기 배전기(6)에는 엔진콘트롤 유니트를 포함한다. 그리고, 연료탱크(8)는 연료주입파이프(8A)와, 연료게이지 센터(8B) 및 연료펌프와 연결되는 연결파이프(8C) 및 부자(Float)(8D)로 이루어져 있다.

본 발명은 상기 구성의 엔진점화장치와, 연료탱크(8)에 이그니션 오프 스위치와 비상시동 회로용 스위치를 부설하여 연료주입시 엔진시동이 자동적으로 오프되도록 하고, 비상시 비상 시동 회로용 스위치를 조작하여 엔진시동이 가능하도록 하는 것으로, 즉, 상기 연료 탱크(8) 상단에 형성한 요입부(9A)와, 상기 요입부(9A)에 설치하여 후술하는 이그니션 오프 스위치(10)의 하우징(10A)과 결합토록하는 브라켓트(9B)와, 상기 브라켓트(9B)와 하우징(10A)의 하부면 사이 및 요입부(9A)에 설치되는 가스켓(9C)과 이들을 결합하는 결합수단인 고정나사(9D)와로 이그니션 오프 스위치의 결합장치(9)를 구성하고, 상기 결합장치(9)에 의해 이그니션 오프 스위치(10)를 연료탱크(8) 상단부에 누설없이 고정처리 한다.

상기에 있어서, 이그니션 오프스위치(10)는 이그니션 릴레이(4)에서 엔진콘트롤 유니트(도시생략)로 연결되는 전원회로상에 위치토록하고, 하우징(10A) 내 상단의 고정접점(10B)과, 상기 고정접점(10B)과 가동접점(10D) 사이의 중심리턴 스프링(10E)과, 상기 가동접점(10D) 하단에 연결시킨 작동로드(10F)와, 상기 작동로드(10F) 하방에 연결되어 연료탱크(8)내에 위치토록 하는 부자(10G)와, 상기 결합장치(9)의 요입부(9A)에 위치하여 상기 작동로드(10F)의 승강작동에 의해 동작토록하는 균형스프링(10H)으로 구성되어 있으며, 특히, 상기 이그니션 오프 스위치(10)는 연료탱크(8) 내부의 증발가스 잔류 압력을 이용하는 것이다.

상기에 있어, 중심리턴스프링(10E)과 균형스프링(10H)은 상기 다이아프램식 가동접점(10D)을 중심으로 정반대의 위치로 탄설시키게 되는데, 이와 같은 상,하 코일 스프링을 설치하는 이유는 차량 주행중에 노면과 차량 현가장치의 흔들림에 의해 연료탱크(8)도 흔들리게 되고, 이때 연료탱크(8) 내부의 연료도 유동되게 되며, 따라서, 이그니션 오프 스위치(10) 하단의 부자(10G), 작동로드(10F) 및 다이아프램식 가동접점(10D)이 상,하 전후 좌,우로 유동되어져 결국 다이아프램식 가동접점(10C)이 비틀어져 더욱 심하면 점화용 전기회로가 차량 주행중에 차단되어 엔진시동이 오프될 수 있는바, 이를 방지하고자 중심리턴 스프링(10E)과 균형스프링(10H)을 상,하에 설치하여 일정한 탄성력으로 상기 접점의 위치를 그 상태대로 유지토록 하기 위함이다.

그리고, 비상시동 회로용 스위치(11)는 이그니션 릴레이(4)로 부터 엔진 콘트롤 유니트로 연결되는 회로중간에 설치하며, 스위치 박스(11A) 내부의 리턴 스프링(11B)과, 스위치 작동부(11C)와, 내부접점부(11D)와 딜레이 타이머(도시 생략)와로 구성한다.

이와 같은 비상시동 회로용 스위치(11)는 주입되는 연료의 량이 일정치 이하이고, 연료탱크(8)의 캡을 개방하거나 장시간 엔진 오프로 인하여 탱크 내부의 증발 가스 압력이 없는 상태일때 상기 비상 시동 회로용 스위치(11)를 온시켜 엔진의 시동이 가능하도록 하는 것이며, 일정시간 후에는 릴레이 타이머에 의해 자동적으로 비상 시동 회로용 스위치(11)가 오프되도록 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용효과는 다음과 같다.

운행중인 차량이 연료를 주입하기 위하여 주유소에 진입한 다음 차량을 정지시킨후 연료탱크(8) 캡을 개방하게 되면, 연료탱크(8) 내부에 가득차 있던 일정치 이상의 증발가스 압력이 연료주입구나 브리더 파이프를 통하여 외부로 배출되어져 연료탱크(8) 내부에는 대기압과 동일한 압력으로 환원되어진다.

이와같이 연료탱크(8) 내부의 압력이 저하되면, 이그니션 오프 스위치(8)의 다이아프램(10C)을 상부로 들어올리던 압력이 해소되게 되고, 이에 따라 중심리턴 스프링(10E)이 탄발되면서 가동접점(10D)이 고정접점(10B)으로부터 떨어지게 되며, 이로 인해 엔진 점화용 전원회로가 차단 즉, 이그니션 릴레이(4)에서 엔진콘트롤 유니트 측으로 연결되던 회로는 차단되고, 시동이 온 상태인 차량의 엔진시동은 자동적으로 오프되게 되어 증발가스와 누설전류와의 접촉에 의한 대형화재를 미연에 방지함과 동시에 주유중 엔진 시동을 끄는 조작의 번거로움을 해소할 수 있게 된다.

이와 같은 상태에서 운전자가 임의로 엔진시동을 걸려고 이그니션 키를 3단으로 돌려서 엔진을 크랭킹(CRANKING) 시켜도 이미 엔진 점화회로가 차단된 상태이므로 엔진의 시동은 걸리지 않게 된다.

한편, 연료를 연료탱크(8)에 일정치 이상으로 주입하면, 이그니션 오프 스위치(10)의 부자(10G)가 주입된 연료에 의해서 상방으로 부상하게되고, 상승되는 부자(10G)에 의해 작동로드(10F)와 다이아프램(10C) 및 가동접점(10D)도 따라서 상승되어 상기 가동접점(10D)과 고정접점(10B)이 접촉되어 차단되었던 이그니션 릴레이(4)와 엔진 콘트롤 유니트 사이의 전원회로가 연결되어 진다. 따라서, 엔진 시동을 걸려고 이그니션 키를 3단으로 돌리게 되면 엔진은 시동 가능하게 되는 것이다.

한편, 연료탱크(8)에 주입되는 연료의 량이 일정치 이하이고, 연료 탱크(8)의 캡을 개방하거나 장시간 엔진 오프로 인하여 탱크 내부의 증발가스 압력이 없는 상태일때 엔진시동을 시도하려면 비상 시동 회로용 스위치(11)를 온시키면 비상시동 회로용 스위치(11)의 내부 전기접점이 접촉되어 이그니션 릴레이(4) - 비상시동 회로용 스위치(11) - 이그니션 코일(6)로 통하는 엔진 시동용 점화회로가 형성되게 된다.

따라서, 엔진의 시동이 가능해지게 되어 비상수단으로 사용하게 되고, 일정시간 이후에는 비상시동 회로용 스위치(11)가 자동적으로 오프되어 진다.

이상과 같이 본 발명은 연료탱크 내부의 증발가스 압력 해소에 의해 자동적으로 엔진시동을 오프시키게 함으로써 주유중엔 가동으로 인한 대형화재 발생을 방지하고, 운전자가 잊어버리거나 귀찮아서 엔진시동을 오프하지 않더라도 강제적으로 엔진이 자동 오프되므로 조작에 따른 편의성을 제공하고, 연료량 부족과 연료탱크내의 증발가스 압력이 해소되더라도 비상 시동 회로용 스위치 조작에 의해 비상시 엔진 시동을 가능토록 하는 특징이 있다.

Claims (4)

1. 밧데리(1), 퓨즈(2), 이그니션키 2단(3), 이그니션 릴레이(4), 이그니션 코일(5), 배전기(6), 스파크 플러그(7)로 구성되는 엔진 점화장치와 연료탱크(8)에 있어서, 상기 연료탱크(8) 상단에 연료탱크(8) 내부의 증발가스 압력을 감지하여 작동토록하는 이그니션 릴레이(4)와 엔진 콘트롤 유니트 사이에 설치된 이그니션 오프 스위치(10)와, 상기 이그니션 릴레이(4)와 엔진 콘트롤 유니트사이에 설치하며 상기 이그니션 오프 스위치(10)와 연결시켜 연료량이 일정치 이하 이거나 연료탱크 내부의 증발가스 압력 해제시 엔진시동을 비상 작동토록 하는 비상 시동 회로용 스위치(11)와, 로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크 잔압식 엔진 오프장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   이그니션 오프 스위치(10)는 하우징(10A) 내 상단의 고정접점(10B)과, 상기 고정접점(10B)과 접리되고 다이아프램(10C)에 설치되는 가동접점(10D)과, 상기 고정접점(10B)과 가동접점(10D) 사이에 설치되는 중심 리턴 스프링(10E)과, 상기 가동접점(10D) 하단에 연결시킨 작동로드(10F) 및 부자(10G)와, 균형 스프링(10H)으로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크 잔압식 엔진 오프장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   이그니션 오프 스위치(10)는 연료탱크(8) 상방에 결합장치(9)에 의해 고정 설치되도록 함을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크 잔압식 엔진 오프 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   비상 시동 회로용 스위치(11)는 스위치 박스(11A)와, 리턴 스프링(11B), 스위치 작동부(11C)와, 내부 접점부(11D) 및 딜레이 타이머로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크 잔압식 엔진 오프 장치.