KR100366256B1 - 자동차 연료장치의 연료회수밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연료장치에서 엔진으로 과다하게 공급되지 않고 효율적으로 회수할 수 있는 연료회수밸브에 관한 것으로, 연료탱크 상부에 설치된 연료게이지의 센더 유닛 플레이트의 저부 일측에는 연료의 저장량을 감지하는 플로우트 및 워밍센서를 구비하고 있는 센더와, 연료탱크와 연결되어 연료에서 이물질을 제거하는 연료필터와, 상기 연료필터를 통해 연료를 펌핑하는 연료펌프와, 상기 연료펌프에 연결되어 엔진으로 연료를 압송하는 공급튜브로 구성되는 자동차의 연료공급장치에 있어서, 상기 연료펌프와 공급튜브 사이에 연결되는 밸브본체와; 상기 밸브본체의 내부를 완충실과 압력실로 구분하는 압력밸브체와; 상기 밸브본체의 완충실에 설치되어 상기 압력밸브체를 탄력적으로 지지하는 스프링과; 및 상기 압력실과 연통하도록 상기 밸브본체 일측에 일체로 형성되는 회수관으로 구성된 연료회수밸브를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

자동차 연료장치의 연료회수밸브{Fuel recovery valve}

본 발명은 자동차의 연료장치에서 엔진으로 과다하게 공급되지 않고 효율적으로 회수할 수 있는 연료회수밸브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료장치에서는 연료펌프의 작동으로 연료가 엔진으로 과다하게 공급된 경우 그 과다하게 공급된 연료를 회수할 수 있도록 구성되어 있다.

종래 기술에서 엔진으로 과다하게 공급된 연료를 회수하기 위한 장치로서는 도 5 및 도 6과 같은 구조를 적용하고 있다.

도 5의 종래 기술은 연료탱크(100)의 상부에 설치된 연료게이지의 센더 유닛 플레이트(200)의 저부에는 연료탱크(100) 내부에 장착되는 센더(SENDER : 201)와 상기 센더(201)에 연결되어 연료의 저장량을 측정하는 플로우트(202) 그리고 연료의 최저점을 감지하는 워밍센서(WARMING SENSOR : 203)이 설치되어 있으며, 상기 연료게이지 센더 유닛 플레이트(200) 저부에 부착된 브라켓(300)에 의하여 상기 연료탱크(100) 외부에 설치되는 연료펌프(400)와, 상기 연료펌프(400) 일측(도면상 하측)에는 연료를 공급하기 위한 연료필터(500)가 연료탱크(100)와 연결되어 있으며, 또한 상기 연료펌프(400) 타측(도면상 상측)에는 연결호스(401)와 엔진(도시 없음)으로 연료를 보내는 공급튜브(402)가 연결되어 있다.

그리고 상기 연료게이지의 센더 유닛 플레이트(200)를 관통하여연료탱크(100) 내부로 진입되는 연료회수튜브(600)는 엔진으로부터 연료를 회수할 수 있도록 회수라인이 연결되어 엔진에서 연소하지 않고 남게되는 연료를 연료탱크(100)로 회수할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래 기술은 연료탱크(100)에 저장된 연료가 연료펌프(400)의 펌핑작동에 의해 연료필터(500)를 거쳐 연결호스(401)과 공급튜브(402)를 통해 엔진으로 압송된 다음 엔진에서 연소하지 않고 남는 연료는 회수라인을 통해 다시 연료탱크(100)로 회수할 수 있도록 하기 위해서는 상기한 연료회수라인(600)이 길어지는 것이 단점으로 지적되어 왔다. 즉, 연료탱크(100)와 엔진은 비교적 멀리 떨어져 있어 결국 연료회수라인도 길어질 수밖에 없기 때문에 상기한 연료회수라인을 설치하는데 따른 생산비가 상승되는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 또한 연료회수라인이 길어질 경우에는 조립작업에 인력과 시간이 많이 소요되는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

또한 엔진에서 회수되는 연료는 엔진열에 의하여 온도가 상승된 상태이므로 연료탱크(100) 내부 온도를 상승시키게 되어 증발가스를 발생량을 증대시키게 되므로서 캐니스터(도시 없음)의 용량을 증대시켜야 하는 문제점이 있으며, 상기 연료회수라인이 긴 경우에는 회수되는 연료가 누설될 확률로 그만큼 커지게 되므로 안전성이 떨어지는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

도 6에 도시된 종래 기술은 연료펌프(400)에 연결되는 연료필터(500)과는 별도의 회수연료용 필터(700)를 브라켓(701)을 이용하여 추가로 설치한 다음 엔진으로 연료를 공급하는 공급튜브(402)와 추가로 설치된 상기한 회수연료용 필터(700)사이를 정압밸브(800)가 장설된 바이패스 연결라인(801)으로 연결시키는 구조로서 연료펌프(400)에서 펌핑되어 엔진으로 공급되는 연료의 공급압이 공급튜브(402)와 바이패스 연결라인(801)에 동일한 압력이 작용하게 되는데, 엔진으로 공급된 연료가 전부 연소되지 않고 남게 되면 공급튜브(402)와 바이패스 연결라인(801)의 내부 압력이 설정된 압력보 다 높아지게 되며, 이렇게 바이패스 연결라인(801)의 압력이 설정압력보다 높아질 경우에는 정압밸브(800)가 개방되어 연료를 회수연료용 필터(700)로 배출시키게 되고 연료의 배출에 의해 설정압력에 도달하면 상기 정압밸브(800)가 연료의 배출을 중지하는 작동을 반복하도록 구성하므로서 도 5의 종래 기술과 같이 연료화수라인을 길게 설치하는데 따른 문제점을 해결하고 있다.

그러나 상기한 도 6의 종래 기술의 경우는 회수연료용 필터(700)를 추가로 설치하여야 하며, 또한 공급튜브(402)와 회수연료용 필터(700) 사이를 바이패스 연결라인(801)로 연결시키는데 소요되는 조립작업 예로서, 바이패스 연렬라인(801)을 공급튜브(402)에 용접가공으로 연결시키는 작업과 정압밸브(800)의 연결작업 그리고 회수연료용 필터(700)를 고정설치하기 위한 브라켓(701)을 설치하는 작업 등등이 추가적으로 소요되고, 또한 정압밸브(800) 자체가 고가이므로 자동차의 생산원가를 상승시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 연료탱크롭터 연료를 펌핌하는 기존의 연료펌프와 연료를 엔진으로 공급하는 공급튜브와의 사이에 연료회수밸브를 장착하는 간단한 구조로서, 상기 연료회수밸브 자체에서 연료의 연소상태에 따라 공급된 연료의 압력이 높아지면 펌핑된 연료를 즉시로 연료탱크로 되돌려 줄 수 있도록 구성하므로서 종래 기술에 비하여 자동차의 생산원가를 절감시키면서 엔진으로 연료가 과다하게 공급되는 현상을 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 또한 상기 연료회수밸브는 연료탱크에 근접한 위치에 설치되어 과다하게 공급되는 연료가 엔진열과는 무관한 상태에서 곧바로 연료탱크로 회수되게 하므로서 연료탱크의 증발가스 발생량을 저감시킴과 동시 연료가 누설되지 않아 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

연료탱크 상부에 설치된 연료게이지의 센더 유닛 플레이트의 저부 일측에는 연료의 저장량을 감지하는 플로우트 및 워밍센서를 구비하고 있는 센더와, 연료탱크와 연결되어 연료에서 이물질을 제거하는 연료필터와, 상기 연료필터를 통해 연료를 펌핑하는 연료펌프와, 상기 연료펌프에 연결되어 엔진으로 연료를 압송하는 공급튜브로 구성되는 자동차의 연료공급장치에 있어서,

상기 연료펌프와 공급튜브 사이에 연결되는 밸브본체와;

상기 밸브본체의 내부를 완충실과 압력실로 구분하는 압력밸브체와;

상기 밸브본체의 완충실에 설치되어 상기 압력밸브체를 탄력적으로 지지하는 스프링과; 및

상기 압력실과 연통하도록 상기 밸브본체 일측에 일체로 형성되는 회수관;

으로 구성된 연료회수밸브를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 밸브본체의 내부에 설치되는 압력밸브체는 밸브본체 내주면에 접촉된 상태로 왕복작동하면서 회수관의 입구를 개폐시키는 원통부와 상기 밸브본체의 내부를 완충실과 압력실로 구획하면서 스프링을 지지하는 지지부로 이루어진 것을 특징으로 하며, 상기 밸브본체 일측에 형성되어 연료펌프측에 연결되는 유입관은 상기 압력밸브체의 지지부를 관통하여 밸브본체의 압력실까지 진입된 상태로 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 밸브본체의 완충실 바닥에는 압력밸브체의 왕복작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 공기를 흡입 및 배출시키는 공기유통공을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 연료회수밸브의 설치상태도.

도 2는 본 발명의 요부인 연료회수밸브의 분해사시도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 요부인 연료회수밸브의 작동상태 단면도.

도 5 및 도 6은 종래 기술

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료회수밸브 11 : 밸브본체

12 : 완충실 13 : 압력실

14 : 유입관 15 : 배출관

16 : 공기유통공 2 : 압력밸브체

21 : 원통부 22 : 지지부

3 : 스프링 4 : 회수관

41 : 입구 42 : 출구

5 : 연료탱크 6 : 연료펌프

61,62 ; 연결호스 7 : 공급튜브

8 : 연료필터 9 : 센더

91 : 플로우트 92 : 워밍센서

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 연료회수밸브의 설치상태도이며, 도 2는 본 발명의 요부인 연료회수밸브의 분해사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 요부인 연료회수밸브의 작동상태 단면도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 연료회수밸브를 나타내는 것으로, 상기 연료회수밸브(1)는 원통형으로 된 밸브본체(11)로 구성되며, 상기 밸브본체(11)의 내부에 완충실(12)과 압력실(13)로 구획하는 압력밸브체(2)가 설치되어 있다.

상기 압력밸브체(2)는 밸브본체(11) 내주면에 밀착된 상태에서 왕복이동이 가능하게 설치되는 원통부(21)와 상기 밸브본체(11) 내부를 완충실(12)과 얍력실(13)로 구획하는 수평상의 지지부(22)로 구성되어 있다.

상기 밸브본체(11)의 완충실(12)에는 상기 압력밸브체(2)를 탄력지지하는 스프링(3)이 장착되어 있으며, 또한 상기 밸브본체(11)의 일측에는 압력실(13)과 연통하는 입구(41)가 형성되어 있는 회수관(4)이 일체로 형성되어 있으며, 상기 회수관(4)의 출구(42)는 엔진에서 연소되지 않고 남는 연료를 연료탱크(5)에 되돌려 보낼 수 있도록 연결라인(43)이 연결되어 있다.

또한 상기 연료회수밸브(1)의 밸브본체(11) 일측(도면상 하측)에 형성되어 연료펌프(6)측의 연결호스(61)와 연결되는 유입관(14)은 압력밸브체(2)의 지지부(22)를 관통하여 압력실(13)까지 길게 연장된 상태이며, 압력실(13)측에 형성된 배출관(15)은 연결호스(62)에 의해 공급튜브(7)와 연결되는 구조로 되어 있다.

그리고 상기 밸브본체(11)의 완충실(12) 바닥 일측에는 공기를 흡입, 배출시키는 공기유통공(16)을 형성하여 압력밸브체(2)가 스프링(3)을 압축하면서 완충실(12)쪽으로 이동할 때에는 완충실(12)에서 공기가 빠져나가도록 하고, 이와 반대로 스프링(3)의 탄발력에 의해 압력밸브체(2)가 압력실(13)으로 이동할 때에는 외부 공기가 완충실(12)로 유입되게 하므로서 상기 압력밸브체(2)가 원활하게 왕복이동할 수 있도록 하였으며, 또한 상기 압력밸브체(2) 자체는 엔진의 연소에 필요한 압력으로 연료가 공급되는 정상상태일 경우에는 스프링(3)의 탄발력에 의해 압력실(13)쪽으로 이동하여 회수관(4)의 입구를 폐쇄하도록 구성되어 있으며, 이와 반대로 엔진으로 공급된 연료가 전부 연소되지 않도록 과다하게 연료가 공급되어 연료의 압력이 상승하게 될 때에는 상승된 연료압력에 의해 압력밸브체(2)가 스프링(3)의 탄박력을 이기고 완충실(12)쪽으로 이동하면서 회수관(4)의 입구(41)를 개방하도록 구성되어 있다.

한편, 상기 연료펌프(6)에는 연료탱크(5)에서 연료를 공급받는 연료필터(8)가 연결되어 있으며, 상기 연료탱크(5) 내부에는 연료의 저장량을 감지하는 플로우트(91)와 워밍센서(92)가 연결되어 있는 센더(9)가 내설되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

상기 연료펌프(6)가 펌핑작동하게 되면 연료탱크(5)에 저장된 연료는 연료필터(8)를 거쳐 밸브본체(11)의 유입관(14)을 통해 압력실(13)로 유입되며, 상기 압력실(13)으로 유입된 연료는 배출관(15)에 연결된 공급튜브(7)를 통해 엔진으로 공급되는데, 상기 압력실(13)에서부터 엔진으로 공급되는 연료의 압력은 일정한 상태이므로 엔진으로 공급된 연료가 전부 연소되는 상태일 경우에는 남는 연료가 발생되지 않게 되어 상기 연료회수밸브(1)의 압력실(13) 내부는 압력도 일정한 상태를 유지하게 되며, 또한 엔진에 공급된 연료가 정상적으로 전부 연소될 때에는 상기 연료회수밸브(1)의 압력밸브체(2)가 스프링(3)의 탄발력에 의해 상승된 상태가 되어 원통부(21)가 회수관(4)의 입구(41)를 밀폐하고 있게 되므로 엔진에 공급되는 연료는 일정한 압력으로 공급되는 상태가 되는 것이다.

한편, 연료펌프(6)에서 펌핑공급된 연료가 엔진에서 전부 연소하지 않고 남게 될 때에는 엔진에 연결된 연료공급라인으로 공급되는 연료의 압력이 상승하게 되며, 이 상승된 압력은 상기 밸브본체(11)의 압력실(13)에도 작용하게 되므로 압력밸브체(2)는 상승된 압력에 의해 스프링(3)을 압축시키면서 완충실(12) 바닥쪽으로 이동하게 되는데, 이와 같이 압력밸브체(2)가 완충실(12) 바닥쪽으로 이동하게될 때에는 원통부(21)가 회수관(4)의 입구(41)를 개방시키게 되므로 압력실(13)에 존재하는 연료는 회수관(4)을 통해 연료탱크(5)로 회수되는 것이며, 이렇게 개방된 회수관(4)을 통해 연료가 연료탱크(5)로 회수될 때에는 압력실(13)과 공급튜브(7) 및 엔진에 연결된 연료공급라인의 연료압력이 점차로 낮아지는 상태가 되므로 상기 압력밸브체(2)는 스프링(3)의 탄성복원력에 의해 서서히 압력실(13)쪽으로 이동하면서 회수관(4)의 입구(41)를 서서히 차단하게 되며 엔진에서 공급되는 연료를 전부 연소시키는 상태가 되면 상시 압력밸브체(2)는 회수관(4)의 입구(41)를 완전히 차단 밀폐하여 펌핑된 연료는 전량 엔진으로 공급되는 것이다.

상기와 같이 연료회수밸브(1)의 밸브본체(11) 내부에 장착된 압력밸브체(2)가 엔진이 공급된 연료를 전부 연소시키지 못하게 될 때에는 회수관(4)의 입구(41)를 개방시켜 남는 연료를 연료탱크(5)로 되돌려 보내는 한편, 엔진이 공급되는 연료를 전부 연소시킬 때에는 그 입구(41)를 차단하여 더 이상 연료가 연료탱크(5)로 회수되지 못하게 하는 작동을 반복하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 연료탱크에 근접설치된 연료펌프와 직결상태로 설치된 연료화수장치가 엔진에서 연소량보다 연료가 과다하게 공급될 때 그 즉시로 과다하게 공급된 연료를 연료탱크로 되돌려 보낼 수 있는 효과가 있으며, 또한 연료회수밸브와 연료탱크가 근접거리에 설치되므로 연료회수라인을 매우 짧게 구성할 수 있어 연료공급장치의 부품조립공수를 줄이는 효과와 함께 연료회수밸브가 엔진으로부터 멀리 떨어진 위치에 있으므로 회수되는 연료가 엔진열의 영향을받지 않고 연료탱크로 회수되게 하므로서 연료탱크의 내부온도 상승요인이 발생되지 않아 증발가스량을 증가시키지 않는 효과를 가져다주어 자동차의 생산원가를 절감시킬 수 있게 하는 이점을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 연료탱크 상부에 설치된 연료게이지의 센더 유닛 플레이트의 저부 일측에는 연료의 저장량을 감지하는 플로우트 및 워밍센서를 구비하고 있는 센더와, 연료탱크와 연결되어 연료에서 이물질을 제거하는 연료필터와, 상기 연료필터를 통해 연료를 펌핑하는 연료펌프와, 상기 연료펌프에 연결되어 엔진으로 연료를 압송하는 공급튜브로 구성되는 자동차의 연료공급장치에 있어서,

   상기 연료펌프와 공급튜브 사이에 연결되는 밸브본체와;

   상기 밸브본체의 내부를 완충실과 압력실로 구분하는 압력밸브체와;

   상기 밸브본체의 완충실에 설치되어 상기 압력밸브체를 탄력적으로 지지하는 스프링과; 및

   상기 압력실과 연통하도록 상기 밸브본체 일측에 일체로 형성되는 회수관;

   으로 구성된 연료회수밸브를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차 연료장치의 연료회수밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브본체의 내부에 설치되는 압력밸브체는 밸브본체 내주면에 접촉된 상태로 왕복작동하면서 회수관의 입구를 개폐시키는 원통부와 상기 밸브본체의 내부를 완충실과 압력실로 구획하면서 스프링을 지지하는 지지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 연료장치의 연료회수밸브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브본체 일측에 형성되어 연료펌프측에 연결되는 유입관은 상기 압력밸브체의 지지부를 관통하여 밸브본체의 압력실까지 연장된 상태로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 연료장치의 연료회수밸브.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브본체의 완충실 바닥에는 압력밸브체의 왕복작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 공기를 흡입 및 배출시키는 공기유통공을 형성한 것을 특징으로 하는 자동차 연료장치의 연료회수밸브.