KR100572841B1 - 압력 용기 조립체 - Google Patents

Abstract

압력 용기 조립체는 액세서리 플레이트 형태의 플랜지 플레이트를 구비한다. 압력 용기(1)의 내측에 있는 모든 구성 요소는 상기 플랜지 플레이트(4)에 설치된다. 압력 용기(1)는 연료 펌프(11)를 또한 구비하며, 이 연료 펌프는 플랜지 플레이트(4)로부터 현수되어 있다. 상기 연료 펌프는 스페이서 수단(10)으로서 무음 블록에 의해 플랜지 플레이트에 고정된다.

Description

압력 용기 조립체{PRESSURE VESSEL ASSEMBLY}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 압력 용기 조립체에 관한 것이다.

이러한 압력 용기 조립체는 독일 특허 제94 11 124 U1호로부터 공지되어 있다. LPG를 수용하는데 이용되는 것과 같은 종래의 압력 용기의 경우에, 용기 벽의 일부에 플레이트를 용접하는 방식으로 벽의 두께를 두껍게 할 수 있다. 용기 벽에 나사홈이 형성된 구멍이 있고, 이 구멍에는 각종 유입구, 배출구 등이 끼워진다. 이것은 비교적 복잡한 방법이기 때문에, 전술한 종래 기술에는 별도의 부품으로서 소위 액세서리 플레이트를 마련하고 시일(seal)에 의하여 상기 액세서리 플레이트를 탱크에 부착하는 것을 제안하고 있다. 이러한 방식으로, 액세서리 플레이트를 부품이 그 위에 장착된 상태로 한번의 작업으로 탱크에 설치할 수 있다. 특히 충전 수위 조절을 위한 복잡한 부동 장치(float device)가 설치되는 경우에, 이것은 중요하다.

이러한 액세서리 플레이트는 가압된 액화 가스가 내연 기관으로 공급되어 연소되는, 단일 관로의 시스템용으로 설계되는 것이 바람직하다. 그러나, 최근의 개발품은, 특히 액화 가스가 관련 분사 관로 내에 지속적으로 존재하도록 하기 위하여, 연료 펌프가 이용되고 귀환 관로가 존재하는 LPG용 분사 시스템을 이용하고 있다. 이러한 경우에, 액화 가스를 흡입하는 중에 부압(負壓)이 발생되면, 이러한 가스가 증기 형태로 변할 위험이 있기 때문에, 연료 펌프는 가급적 고압으로 작동해야 한다. 이 때문에, 상기 연료 펌프를 가능한 한 압력 용기의 저부에 설치하려고 노력하고 있다. 그러나, 이것은 설계와 관련한 문제점을 야기하는데, 그 이유는 상당한 크기의 상부 개구가 존재해야 하기 때문이다. 다른 문제는 차량의 종류에 따라서 상이한 치수의 탱크가 이용된다는 것이다.
독일 특허 제94 11 124 U1호에는, 연료 펌프가 연료 탱크 내측에 장착되어 있는 차량용 연료 탱크가 개시되어 있는데, 상기 연료 펌프는 스프링 부하 구조물을 매개로 탱크 내측에 장착되며, 상기 스프링 부하 구조물은 연료 탱크의 상부벽에 현수되어 있는 연직 장착 로드에 지지되어 있다.

본 발명의 목적은 연료 펌프를 설치하기 쉽고 이러한 연료 펌프를 항상 용기의 저부 근처에 배치할 수 있는 압력 용기 조립체를 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 청구항 제1항의 특징부의 특징을 가지는 압력 용기 조립체에 의하여 성취된다.

본 발명은 종래 기술에 공지되어 있는 탈착 가능한 액세서리 플레이트를 이용하는 사상을 기초로 한다. 이렇게 하면, 연료 펌프를 통과할 수 있게 하는 데 특히 효과적으로 이용될 수 있는 비교적 큰 개구가 형성된다. 이전에 제안된 것과 달리, 연료 펌프는 용기의 저부에 고정되지 않고 액세서리 플레이트에 고정되며, 그 결과 모든 부품을 미리 장착할 수 있다. 이것은 특히 파이프를 결합하는 경우에 중요하지만, 액세서리 플레이트와 연료 펌프 사이에는 스페이서 수단이 이용될 수 있으며, 그 결과 서로 다른 치수(높이)의 탱크에 적합하게 될 수 있다. 이러한 스페이서 수단이 무음 블록(silent block)과 같은 진동 감쇠 요소의 형태인 경우, 본 발명은 펌프의 소음이 주위에 대해 가능한 많이 방음된다는 장점을 가진다.

액세서리 플레이트는 많은 나라에서 필수 수단으로서 그 위에 설치되어야 하는 박스와 종래 기술의 어떤 방법으로도 결합될 수 있다. 액세서리 플레이트와 이 플레이트에 설치되는 각종 액세서리 사이에 누설이 발생하는 경우, 이러한 박스는 가스가 예컨대 자동차의 부트로 방출되는 것을 방지하는 추가의 안전 조치이다. 이러한 목적을 위하여, 배출구를 매개로 차량의 외부, 바람직하게는 저부와 연결되는 기밀한 박스가 필요하다. 어떠한 누설이 발생하는 경우에도, 누설된 가스는 차량의 밖으로 배출되며, 이에 따라 시동 등의 작동중에 폭발의 위험이 거의 제거된다. 종래 기술의 이러한 액세서리 박스는 복잡한 단계에 의하여 설치되어야 하는 별도의 값비싼 주물(鑄物)이다.

본 발명의 한 가지 목적에 따르면, 이러한 복잡한 액세서리 박스를 이용하는 것은 본 발명에 의해 피할 수 있는 데, 왜냐하면 압력 용기가 그 안에 마련되는 원형 개구를 구비하며, 이 개구에 파이프 섹션이 용접되며, 압력 용기의 내측을 향하는 파이프 섹션의 단부에는 플랜지 엣지가 마련되며, 용기의 내측으로부터 멀어지게 향하는 단부에는 커버가 마련되기 때문으로, 다시말해 액세서리 플레이트용 구조물이 전술한 박스와 효과적으로 결합될 수 있다.

매우 간단하게 설계된 커버는 특히 전자 부품(7)을 설치하는데 이용될 수 있다. 이러한 커버는 비교적으로 차가운 부품이며 상기 전자 부품(7)을 충분히 보호한다. 이러한 전자 부품(7)은 특히 펌프의 제어와 관련한 회로를 구비한다.

펌프는 종래의 기술에 공지된 임의의 구조물도 구비할 수 있지만, 그 근처에 설치되는 버퍼 요소를 구비하는 것이 바람직하다. LPG가 상기 버퍼 요소에 저장될 수 있으며, 특히 탱크가 거의 비었을 경우에는, 버퍼 요소의 존재하게 되면 펌프가 액화 가스 대신에 증기를 흡입하지 않도록 해준다. 버퍼 요소에는 체크 밸브가 설치되는 것이 바람직하며, 그 결과 물질은 버퍼 요소로 유입될 수만 있다. 버퍼 요소는 공간 상태에 적응할 수 있도록 상대적으로 가요성 재료로 제조된다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 연료 귀환 관로는 버퍼 요소로 개방되며, 이에 따라 압력 용기가 막 비었을 경우 액체를 가능한 한 오랫동안 흡입할 수 있도록 해준다. 열전도성이 좋다는 것은 귀환 관로로부터의 약간 따뜻해진 액체는 전술한 연료 펌프에 의해 다시 펌핑되기 전에 곧바로 냉각될 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 압력 용기 조립체의 실시예의 측단면도.

도 2는 다양한 액세서리를 구비한 도 1에 따른 압력 용기 조립체의 파이프 섹션(2) 근처의 부분을 도시하는 평면도.

본 발명은 도면에 예로서 도시된 실시예를 참고로 이하에서 상세히 설명된다.

도면에는 압력 용기(1)가 도시되어 있다. 상기 압력 용기에는 개구(상세하게 도시되지는 않음)가 마련되어 있으며, 그 개구에는 용접에 의하여 기밀하게 파이프 섹션(2)이 끼워진다. 상기 파이프 섹션(2)에는 탱크의 내측을 향하는 측에 플랜지 엣지(3)가 마련되어 있다. 다른 측에서, 상기 파이프 섹션은 그 위에 배치되는 커버(5)가 볼트(6)에 의하여 조여질 수 있도록 치수가 정해진다. 커버(5)와 파이프 섹션(2) 사이에는 O-링(23)이 존재한다. 플랜지 엣지(3)는 그 위에 플랜지 플레이트(4)를 지지하도록 설계된다. 플랜지 엣지와 플랜지 플레이트를 밀봉하기 위하여 O-링(20)이 배치되며, 이들은 볼트(9)에 의하여 고정된다. 플랜지 플레이트(4)는 액세서리 플레이트의 형태이며, 그 위에 차량용 LPG 탱크의 일반적인 액세서리가 위치된다. 이러한 액세서리로는 차단 밸브(14)가 있는 배출구(12), 연료 귀환 관로(13), 릴리이스 밸브(15), 배선(16) 및 충전 관로(21)가 있다. 배선(16)은 연료 펌프(11)를 제어하는데 이용된다. 연료 펌프(11)는 스페이서 수단(10)으로서 무음 블록과 같은 진동 감쇠 요소에 의하여 액세서리 플레이트 형태의 플랜지 플레이트(4)에 고정된다. 본 명세서에서 설명되는 실시예의 경우, 3개의 무음 블록이 존재한다. 무음 블록의 높이, 즉 연료 펌프(11)로부터 플랜지 플레이트(4)까지의 거리는 연료 펌프의 하면이 압력 용기(1)의 저부에 근접하게 위치되도록 선택된다. 이는, 연료 펌프 내에 존재하는 LPG를 증발시킬 수 있는 부압이 그 안에 발생되는 것을 방지해야 하기 때문에 중요하다. 보다 높거나 낮은 높이의 무음 블록을 이용함으로써 높이가 다른 탱크에 적합하게 설치될 수 있다. 이러한 방식으로, 연료 펌프의 하면이 압력 용기의 저부에 가능한 근접하게 위치되는 것이 항상 보장된다. 물론, 압력 용기에는 압력 용기가 정량(legal percentage)보다 많이 충전되는 것을 방지하는 구조물이 설치될 수 있다. 연료 펌프(11)는 자세하게 도시하지는 않지만, 일상적인 방식으로 필터 등을 구비한다. 연료 펌프(11)의 하면에는 그 펌프를 둘러싸고 버퍼 컨테이너(17)로서 작용하는 벨로우즈가 마련된다. 이러한 벨로우즈는 약간 가요성인 재료로 제조되며, 벨로우즈의 복수 개의 "다리(18, feet)"가 탱크의 저부에 놓인다. 재료의 가요성 때문에 약간의 여유를 허용할 수 있다. 이것은, 버퍼 컨테이너는 가요성의 소음 감쇠 재료에 의해 저부와 항상 접촉하는 한편, 펌프는 전술한 무음 블록에 의하여 액세서리 플레이트에 항상 현수되어 있다는 것을 의미한다. 결과적으로, 최대한의 방음이 달성되며, 다른 한편으로는 용기가 적절히 비는 것이 보장된다. 버퍼 컨테이너(17)의 저부에는 일방향 밸브로서 작용하는 유입 밸브(19)가 마련된다. 이것은, 탱크가 거의 비어 있고 벤드가 개재되어 있는 경우, 버퍼 컨테이너에 있는 LPG가 압력 용기의 빈 부분으로 역류할 수 있게 한다.

본 명세서에서 설명된 구조는 액세서리 플레이트 형태의 플랜지 플레이트와 연료 펌프로 구성된 조립체를 간단하게 고정시키며 한번의 조작으로 탱크를 설치하는 것을 가능하게 한다. 이것은 극도로 복잡한 조작에 의하여 압력 용기의 저부에 펌프를 고정시킬 수 있는 종래의 기술과는 비교된다. 또, 본 명세서에 설명된 구조에 따르면, 종래에 가스의 누설에 대해 추가의 안전 조치로서 사용되어 온 별도의 주물로 제작된 복잡한 액세서리 박스의 사용을 피할 수 있도록 구조를 개선시킬 수 있다.

이상, 바람직한 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였지만, 첨부된 청구범위의 영역을 벗어나지 않고 이러한 실시예에 많은 변형이 있을 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (8)

1. 개구를 구비하며 플랜지 플레이트(4)가 설치되어 있는 압력 용기를 포함하며, 상기 플랜지 플레이트는, 압력 용기로부터 연료가 배출되는 배출구(12)를 포함한 다수의 연결부를 구비하며, 상기 압력 용기 안에는 연료 펌프(11)가 있고, 이 연료 펌프는 선택된 길이의 스페이서 수단(10)에 의해서만 상기 플랜지 플레이트에 현수되어 있으며, 상기 길이는 상기 연료 펌프의 하면이 압력 용기의 저부 근처에 위치되도록 선택되는 것인 연료용 압력 용기 조립체에 있어서,

   상기 개구에는 파이프 섹션(2)이 용접되고, 이 파이프 섹션에서의 상기 압력 용기의 내측을 향하는 단부에는 플랜지 플레이트(4)를 지지하는 플랜지 엣지가 마련되며 상기 압력 용기의 내측으로부터 멀어지는 방향을 향하는 단부에는 커버(5)가 마련될 수 있으며, 상기 플랜지 플레이트는 충전 관로(21), 릴리이스 밸브(15) 및 연료 귀환 관로(13)를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 스페이서 수단은 진동 감쇠 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커버를 구비하며, 상기 커버에는 전자 부품(7)이 수용되는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료 펌프는 그 저부 단부 근처에 장착된 버퍼 컨테이너(17)를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
5. 제4항에 있어서, 상기 버퍼 컨테이너는 가요성 재료로 제조되며, 변형되지 않은 경우 장착된 위치에서 그 자유단이 용기의 저부에 맞닿게 놓여질 수 있는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
6. 제4항에 있어서, 상기 버퍼 컨테이너는 유입 밸브(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
7. 제4항에 있어서, 상기 연료 귀환 관로는 상기 버퍼 컨테이너로 개방되는 것을 특징으로 하는 압력 용기 조립체.
8. 삭제

Images