KR100461448B1 - 연료탱크의 연료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 엔진에서 소모되는 연료를 저장하기 위한 연료탱크가 원통형으로 형성되고, 상기 원통형의 연료탱크에 저장되는 연료의 위치에너지와 코일스프링의 복원력을 이용하여 엔진으로 연료가 정량적으로 공급되도록 하기 위한 연료탱크의 연료공급장치에 관한 것으로,

상부면의 일측에 연료 주입구가 형성되고, 하부면의 일측에 연료라인과 연결되는 연료배출구가 형성되어, 내부에 연료를 저장하기 위한 공간이 형성되는 원통형의 연료탱크와;

상단은 상기 연료탱크의 상부면 중앙에 형성되는 요홈에 끼워지며, 하단은 상기 연료탱크의 하부면 중앙에 형성되는 축공을 관통하여 하측으로 일정길이 돌출되는 중심축과;

상기한 연료탱크 내부벽에 일측면 및 상하측면이 고정되고, 다른 일측면에는 상기 중심축이 회전되는데 방해가 안되도록 제1실링이 부착되어, 상기 연료탱크의 내부공간을 구획하는 고정판과;

상기한 중심축의 상하길이 방향으로 일측면이 고정형성되고, 다른 일측면 및 상하부면에는 제2실링이 형성되어, 상기한 고정판과 더불어 연료탱크의 내부 공간을 두 공간으로 나누어 일측 공간은 연료실로 타측 공간은 빈공간으로 구획하되, 상기한 중심축의 회전에 위해 그 위치가 이동되고 연료의 주입량에 따라 상기 연료실의 크기가 가변되도록 하기 위한 가압판과;

상기한 연료실의 체적을 줄이기 위한 일측 방향으로 상기 중심축이 항상 회전되도록 하는 성질을 부여하기 위하여 일단은 회전체인 중심축에 끼워지고, 다른 일단은 고정체에 끼워지는 코일스프링; 으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료탱크의 연료공급장치{Fuel tank}

본 발명은 연료탱크의 연료공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 엔진에서 소모되는 연료를 저장하기 위한 연료탱크가 원통형으로 형성되고, 상기 원통형의 연료탱크에 저장되는 연료의 위치에너지와 코일스프링의 복원력을 이용해서 엔진으로 연료가 정량적으로 공급되도록 하기 위한 연료탱크의 연료공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 연료를 연소시켜 운전되는 것으로서 차량의 일측에는 연료가 저장되는 연료탱크가 장착되어진다.

종래의 일반적인 연료탱크 내부에는 저장된 연료를 고압으로 엔진의 딜리버리 파이프에 공급하여 인젝터에서 실린더 내부로 연료가 분사되도록 하는 연료펌프가 형성되어 있다. 또한, 상기 연료펌프의 하부에는 연료에 혼합되어 있는 이물질을 여과하여 연료펌프 내부로 이송되지 않게 하여 이물질에 의한 내구성 문제 및 소음이 발생되는 것을 방지하기 위한 연료필터가 형성되어 있다. 또한, 연료탱크 내에 연료가 충분하지 않은 상태에서 경사로를 주행하는 경우에 원활한 연료의 공급을 위해서 리저버 컵이 형성되어 있다.

도 7은 상기한 바와 같은 연료탱크의 단면도로서, 소정 용적의 저장공간을 갖는 연료탱크(10)의 상부 일측에는 연료를 주유하기 위한 연료주입관(11)이 형성되고, 다른 일측에는 엔진으로 연료가 이송되기 위한 이송관(12)이 형성된다.

상기 연료이송관(12)은 연료탱크(10) 내부에 형성되는 연료펌프(13)의 일측과 연결되며, 상기 연료펌프(13)의 하단에는 연료 중의 이물질을 거르기 위한 연료필터(14)가 리저버 캡(15)의 내부 하측에 형성된다.

특히, 연료탱크(10) 내부에 수용되어 소정의 저장공간을 갖는 리저버 컵(15)의 하측 외주에는 상기 리저버 컵(15)의 내부로 연료가 유입되도록 하기 위한 동파이프(16)가 부착되어 그 일단이 리저버 캡(15)의 내부와 연통된다. 상기한 동파이프(16)는 별도의 브라켓트(17)로써 리저버 컵(15)의 외주에 용접되는 것이 일반적이다.

따라서 연료탱크(10) 내에 연료가 충분하지 않을 경우에 차량이 경사길 주행 및 가속주행을 하더라도 리저버 탱크(15)에 소정의 연료가 잔류하게 되므로서 연료가 연료탱크(10)의 일측으로 쏠리어 연료공급이 차단되는 현상이 방지된다.

그러나 상기와 같이 형성되는 종래의 연료탱크는 그 내부에 연료펌프 및 리저버 컵이 형성되고, 운전시 잔류연료량의 표시가 주행조건에 따라 변화하게 정확한 잔류 연료량을 파악할 수 없어 정량적 계측 표시가 불가능한 문제점이 있었다. 또한 연료량을 측정하기 위한 게이지 및 경고등의 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 급격한 거동으로 발생한 연료 내 잠열 및 정전기가 발생하게 되므로서 폭발사고의 위험이 잠재되어 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 차량의 엔진에서 소모되는 연료를 저장하기 위한 연료탱크가 원통형으로 형성되고, 상기 원통형의 연료탱크에 저장되는 연료의 위치에너지와 코일스프링의 복원력을 이용하여 엔진으로 연료가 정량적으로 공급되도록 하기 위한 연료탱크의 연료공급장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

상부면의 일측에 연료 주입구가 형성되고, 하부면의 일측에 연료라인과 연결되는 연료배출구가 형성되어, 내부에 연료를 저장하기 위한 공간이 형성되는 원통형의 연료탱크와;

상단은 상기 연료탱크의 상부면 중앙에 형성되는 요홈에 끼워지며, 하단은 상기 연료탱크의 하부면 중앙에 형성되는 축공을 관통하여 하측으로 일정길이 돌출되는 중심축과;

상기한 연료탱크 내부벽에 일측면 및 상하측면이 고정되고, 다른 일측면에는 상기 중심축이 회전되는데 방해가 안되도록 제1실링이 부착되어, 상기 연료탱크의 내부공간을 구획하는 고정판과;

상기한 중심축의 상하길이 방향으로 일측면이 고정형성되고, 다른 일측면 및 상하부면에는 제2실링이 형성되어, 상기한 고정판과 더불어 연료탱크의 내부 공간을 두 공간으로 나누어 일측 공간은 연료실로 타측 공간은 빈공간으로 구획하되, 상기한 중심축의 회전에 위해 그 위치가 이동되고 연료의 주입량에 따라 상기 연료실의 크기가 가변되도록 하기 위한 가압판과;

상기한 연료실의 체적을 줄이기 위한 일측 방향으로 상기 중심축이 항상 회전되도록 하는 성질을 부여하기 위하여 일단은 회전체인 중심축에 끼워지고, 다른 일단은 고정체에 끼워지는 코일스프링; 으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 연료탱크의 절개사시도.

도 2는 본 발명에 의한 연료탱크의 정단면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도.

도 5 내지 도 6은 본 발명에 의한 연료탱크의 작동상태도.

도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 연료탱크 23 : 연료주입구

24 : 연료배출구 28 : 연료실

29 : 빈공간 30 : 중심축

33 : 제3실링 40 : 고정판

41 : 제1실링 50 : 가압판

51 : 제2실링 60 : 코일스프링

62 : 코일스프링 박스 70 : 스톱퍼

이하, 본 발명에 의한 연료탱크의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 연료탱크의 절개사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 연료탱크의 정단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이며, 도 5 내지 도 6은 본 발명에 의한 연료탱크의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 연료탱크를 지시하는 것으로서, 상기한 연료탱크(20)은 원통형으로 형성된다.

상기한 연료탱크(20)의 상부면(21) 일측에는 연료를 주입하기 위한 연료주입구(23)가 형성되는데, 상기 연료주입구(23)는 차량에 장착되는 연료탱크(20)의 설치위치에 따라 연료주입호스를 길게 연결할 수도 있다. 또한, 연료탱크(20)의 하부면(22)에는 엔진까지 연료를 이송하기 위한 연료라인(25)이 연결되기 위한 연료배출구(24)가 형성된다.

그리고 상기한 연료탱크(20)의 길이방향 중앙으로는 중심축(30)이 형성되는데, 상기한 중심축(30)의 상단(31)은 상기한 연료탱크(20)의 상부면(21) 중앙에 형성되는 요홈(26)에 끼워지고, 하단(32)은 상기한 연료탱크(20)의 하부면(24)을 관통하여 하측으로 일정길이 돌출되도록 형성된다. 상기한 하부면(24)에는 중심축(30)이 끼워지기 위한 축공(27)이 형성되고, 상기 축공과 중심축(30) 사이로 연료가 누유되는 것을 방지하기 위해 제3실링(33)이 형성된다.

그리고 상기한 연료탱크(20)이 내부공간이 두 공간으로 나누어지도록 하되, 일측 공간에는 연료가 채워지는 연료실(28)을 타측 공간에는 연료가 채워지지 않도록 하는 빈공간(29)으로 형성되도록 하기 위한 고정판(40)과 가압판(50)이 형성된다.

상기한 고정판(40)은 상기 연료탱크(20)의 내부벽에 일측면 및 상하측면이 고정되고, 중심축(30) 측의 일측면에는 상기 중심축(30)이 회전되는데 지장이 없고 연료실(28) 내의 연료가 빈공간(29)로 새지 않도록 제1실링(41)이 형성된다.

상기한 가압판(50)은 상기한 중심축(30)의 상하길이 방향으로 일측면이 고정형성되고, 다른 일측면 및 상하측면에는 연료실(28) 내의 연료가 빈공간(29)로 누유되지 않도록 하기 위한 제2실링(51)이 형성된다.

즉, 상기한 연료주입구(23)로 연료가 주입되면, 연료의 위치에너지에 의해 상기한 가압판(50)이 밀리어 연료실(28)의 체적이 커지도록 형성되는 것이다.

그리고 상기한 연료실(28)에 연료가 없게 되거나, 연료의 량이 적어 연료의 위치에너지가 적어지게 되면, 상기한 연료실(28)의 체적을 줄이기 위한 수단으로서 코일스프링(60)이 장착된다.

상기한 코일스프링(60)은 상기한 중심축(30)이 항상 일정한 방향으로 회전될 수 있도록 하기 위해서, 상기 코일스프링(60)의 일단은 회전체인 중심축(30)에 끼워지고, 다른 일단은 고정체인 코일스프링 박스(62)에 끼워진다. 상기 코일스프링 박스(62)는 연료탱크(20)의 하측면(22)으로 돌출되는 중심축(30)의 하단(32)과 상기 중심축(30)의 하단에 장착되는 코일스프링(60)을 보호하기 위해 형성되는 것이다.

그리고 상기한 가압판(50)의 지나친 이동을 방지하며 최소한의 연료실(28)공간을 확보하기 위해서 상기한 연료탱크(20)의 상부면(21) 내측에는 스톱퍼(70)가 형성된다. 상기 스톱퍼(70)의 형성위치는 연료탱크(20)의 상부면(21)에 제한되는 것은 아니다. 특히, 연료실(28)의 체적이 최소한으로 되었을 때, 상기한 연료주입구(23) 및 연료배출구(24)는 상기한 연료실(28)과 연결되어야 한다.

그리고 상기한 연료주입구(23)의 하측에는 연료실의 압력에 의해 연료가 역류되는 것을 방지하기 위해 역류방지밸브(23a)가 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 연료탱크의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기한 연료탱크(20)에 연료가 비게 되면, 상기한 코일스프링(60)의 스프링 복원력에 의해서 상기한 중심축(30)이 일측으로 회전하게 된다. 따라서 상기 중심축(30)과 연동하는 가압판(50)이 회전되어 연료실(28)의 체적은 감소되고, 빈공간(29)의 체적을 증가하게 되는 것이다. 상기한 연료실(28)에 연료가 완전히 비게 되더라도 상기한 가압판(50)이 일측으로 스톱퍼(70)의 위치까지만 회전하게 되어 최소한의 연료실(28)의 체적은 확보하게 된다. 이 때, 상기한 연료주입구(23)와 연료배출구(24)는 상기한 연료실(28)과 연결된 상태이다.

상기와 같이 연료실(28)에 연료가 없게 되어 주유를 하게 되면, 상기한 연료실(28)에는 연료가 채워지고, 채워지는 연료에 위해 연료실(28)에는 위치에너지가 발생되어진다. 계속해서 연료가 주입되면 이 위치에너지는 증가되고, 이 위치에너지는 가압판(50)과 중심축(30)에 전달되어 상기한 코일스프링(60)에 전달되어진다.

따라서 코일스프링(60)은 힘의 평형을 위해 풀림방향(혹은 감김방향)으로 휘게 된다. 따라서 중심축(30)은 회전되고 가압판(50)은 위치에너지와 스프링의 힘이평형을 이루어질 때까지 후퇴되어진다. 이와 같이 주유가 이루어지면 상기한 연료실(28)의 체적은 커지게 된다.

주유가 끝나고, 엔진이 운전되어 상기한 연료라인(25)을 통해 연료가 이송되므로서 연료실(28)내의 연료가 소비되면, 상기한 코일스프링(60)의 복원력에 의해 연료의 위치에너지와 코일스프링의 힘이 평형을 이룰 때까지 상기한 중심축(30)이 회전되고, 상기 가압판(50)은 전진되어 연료실(28)의 체적이 감소된다.

상기와 같이 연료가 감소되거나 증가되는 량에 따라서 상기한 가압판(50)이 자동으로 위치이동되므로서, 상기한 연료실(28)에는 항상 일정한 압력이 유지되고, 상기 연료배출구(24)를 통해 일정한 압력으로 연료가 배출되어진다.

또한, 상기한 가압판(50)의 가압에 의해 연료가 연료배출구(24)로 빠져나가게 되므로서 별도의 연료펌프가 필요없게 되므로서 연료탱크 내의 잠열 및 정전기 발생이 억제되고 연료탱크의 부품수가 축소되어진다.

따라서 상기와 같이 형성되는 연료탱크 및 연료공급장치는 연료펌프와 그 주변부품들이 불필요하게 되므로서 연료탱크의 구조가 간단해질 뿐만 아니라, 연료실이 압력이 항상 일정하게 유지되므로서 연료배출구로 배출되는 연료의 압력을 일정하게 하는 장점이 있는 것이다. 또한, 연료탱크의 부품수 및 구조가 간단해지므로서 연료탱크 제작을 위한 공정비 및 인건비가 절감되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (6)

1. 상부면(21)의 일측에 연료 주입구(23)가 형성되고, 하부면(22)의 일측에 연료라인(25)과 연결되는 연료배출구(24)가 형성되어, 내부에 연료를 저장하기 위한 공간이 형성되는 원통형의 연료탱크(20)와;

   상단(31)은 상기 연료탱크(20)의 상부면(21) 중앙에 형성되는 요홈(26)에 끼워지며, 하단(32)은 상기 연료탱크(20)의 하부면(22) 중앙에 형성되는 축공(27)을 관통하여 하측으로 일정길이 돌출되는 중심축(30)과;

   상기한 연료탱크(20) 내부벽에 일측면 및 상하측면이 고정되고, 다른 일측면에는 상기 중심축(30)이 회전되는데 방해가 안되도록 제1실링(41)이 부착되어, 상기 연료탱크(20)의 내부공간을 구획하는 고정판(40)과;

   상기한 중심축(30)의 상하길이 방향으로 일측면이 고정형성되고, 다른 일측면 및 상하부면에는 제2실링(51)이 형성되어, 상기한 고정판(40)과 더불어 연료탱크(20)의 내부 공간을 두 공간으로 나누어 일측 공간은 연료실(28)로 타측 공간은 빈공간(29)으로 구획하되, 상기한 중심축(30)의 회전에 위해 그 위치가 이동되고 연료의 주입량에 따라 상기 연료실(28)의 크기가 가변되도록 하기 위한 가압판(50)과;

   상기한 가압판(50)의 지나친 이동을 방지하기 위해 상기한 연료탱크(20)의 상부면(21) 내측에 돌출형성되는 스톱퍼(70)와;

   상기한 연료실(28)의 체적을 줄이기 위한 일측 방향으로 상기 중심축(30)이 항상 회전되도록 하는 성질을 부여하기 위하여 일단은 회전체인 중심축(30)에 끼워지고, 다른 일단은 고정체에 끼워지는 코일스프링(60); 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 연료탱크(20)의 하부면에 돌출되는 중심축(30) 및 코일스프링(60)을 감싸기 위한 코일스프링 박스(62)가 형성되고, 상기 코일스프링(60)의 일단이 상기 코일스프링 박스(62)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료공급장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기한 연료탱크(20)의 상부면(21)에 형성되는 연료주입구(23)와 연료탱크(20)의 하부면(22)에 형성되는 연료배출구(24)의 상하위치가 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료공급장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기한 연료탱크(20)의 하측면(23) 중앙에 축지되는 중심축(30)으로 인해 연료가 누유되는 것을 방지하기 위해 상기 중심축(30)의 외주와 축공(27) 사이에는 제3실링(33)이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료공급장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기한 연료주입구(23)의 하측 입구에는 연료실의 압력에 의해 연료가 역류되는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브(23a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 연료공급장치.