KR100873596B1 - 연료탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 충전 개구부 및 적어도 하나의 연료보급 배기라인(3)을 구비한 자동차용 연료탱크에 관한 것이다. 상기 연료탱크(1)는 연료보급 배기라인(3)에서 윅(8)이 모세관 작용 요소로서 연장되고, 상기 윅을 통해 액상의 탄화수소가 연료보급 배기라인(3)에서 연료탱크(1)로 돌아갈 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

연료탱크{FUEL TANK}
도 1은 본 발명에 따른 연료탱크의 개략도.
도 2는 도 1의 확대된 상세도.
도 3은 도 2에 도시된 배기라인의 확대도.
도 4는 도 3의 선(IV-IV)을 따른 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 연료탱크 2: 충전튜브
3: 연료보급 배기라인 3a: 연료보급 배기라인의 제 1 단부
3b: 연료보급 배기라인의 제 2 단부 4: 연료탱크의 배기 개구부
5: 마우스피스 6: 차체 요소
7: 사이펀 8:윅
8a: 윅의 제 1 단부 8b: 윅의 제 2 단부
9: 연료탱크의 보상체적 10: 홀딩요소
11: 리테이닝 링 12: 스프링 아암
13: 추 14: 충전튜브의 물결모양 영역
본 발명은 적어도 하나의 충전 개구부 및 적어도 하나의 연료보급 배기라인을 구비한 자동차용 연료탱크에 관한 것이다.
자동차용 연료탱크의 연료보급 배기라인은 자주 연료탱크의 충전튜브에 대해 거의 평행으로 가이드된다. 상기 연료보급 배기라인은 몇몇의 연료탱크에서 충전튜브의 충전쪽 단부에 이르고, 연료보급시 탱크 체적으로부터 몰아내진 가스는 연료보급 과정 동안 분배노즐에서 흡인된다(유럽 시스템).
연료탱크에서 배기라인의 사전에 정해진 연결점은 별도로 하고, 배기라인의 연장부도 자동차의 구조상의 여건으로 인해 탱크의 조립위치에서 자유로이 선택될 수 없다. 오히려, 차량에 존재하는 종방향 비임으로 인해 배기라인의 항상 상승하는 배치가 가능하지 않은 것이 흔하다. 자주 배기라인은 만곡된 연장부를 가지며, 따라서 라인에는 사이펀이 형성된다. 즉, 라인섹션은 방향이 바뀐다. 따라서, 방향전환 영역에는 액상의 탄화수소가 축적될 수 있으며, 이 탄화수소는 때때로 연료보급 배기라인의 폐쇄를 야기한다. 이는, 연료보급시 분배노즐에서 분배밸브의 이른 차단 및 연료보급 과정의 중단을 야기한다.
연료보급 과정시 상기 장애를 막기 위해, 가스형태의 탄화수소가 연료보급시 배기라인에 있는 연료를 관통할 수 있도록 라인 횡단면을 크게 선택하고, 사이펀에 있는 연료량이 더욱 큰 라인 횡단면으로 인해 연료탱크에서 비교적 작은 압력상승을 야기하며, 따라서 분배노즐에서 분배밸브의 이른 차단이 저지되는 것이 공지되어 있다. 이러한 해결책은 경제적인 이유로 인해 연료탱크가 충전튜브 및 연료보급 배기라인과 일체로 한 공정에서 한 공구로 플라스틱으로 예를 들어 압출블로우성형으로 제조될 때만 의미가 있다.
마찬가지로, 상기 상술된 단점을 피하기 위해 연료보급 배기라인에 단지 섹션별로 병모양의 횡단면 확장부를 제공하는 것이 공지되어 있다. 이는, 한편으론 경제적으로 더 이상 의미가 없으며, 다른 한편으론 횡단면 확장부는 추가 체적을 요구한다. 이 추가 체적은 연료탱크의 조립상황에 따라 존재할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 연료보급 배기라인에서 액상의 탄화수소의 축적이 비교적 간단한 수단으로 저지될 수 있도록, 상기 상술된 유형의 연료탱크를 개선하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따르면, 배기라인에서 상기 배기라인의 적어도 일부의 길이범위에 걸쳐 적어도 하나의 모세관 작용(capillary-active) 요소가 연장됨으로써 달성된다. 이로써, 연료보급 배기에서 경우에 따라 멈춰 있는 액체를 연료탱크로 도로 가져오는 것이 가능하다.
바람직하게는, 모세관 작용 요소는 제 1 단부 및 제 2 단부를 구비하고, 상기 제 1 단부는 탱크내의 자유 보상체적공간으로 연장된다.
목적에 부합되게는, 모세관 작용 요소로서 윅(wick)이 마련된다. 상기 윅은 면(cotton)으로 구성되거나 또는 탄화수소에 대해 내구성이 있는 합성섬유로 구성될 수 있고, 직조되거나 땋거나 꼬여진다.
바람직하게는, 배기라인은 적어도 일부의 길이범위에 걸쳐 탱크의 충전튜브에 대해 거의 평행으로 연장되는 부분과, 적어도 하나의 만곡 부분을 구비하며, 이 만곡 부분은 사이펀(siphon)을 형성하고, 모세관 작용 요소는 그 제 2 단부와 함께 사이펀의 적어도 가장 깊은 위치까지 연장된다.
사이펀의 가장 깊은 위치는 명백히 탱크의 최대 충전레벨(filling level)의 위쪽에 있어야 하고, 따라서 모세관 작용 요소가 연료를 탱크로부터 사이펀으로 이송하는 것이 불가능해야만 한다. 이 경우, 모세관 작용 요소의 제 1 단부가 때때로 연료로 잠기는 것은 무해하다. 탱크 바깥으로 연료의 이송은, 연료를 갖고 모세관 작용 요소의 포화가 달성될 때까지 동안만 시작된다.
바람직하게는, 윅의 제 1 단부는 가중된다(weighted). 가중요소(weighting element)는 금속체의 형태로 마련될 수 있고, 이 금속체는 윅의 상기 단부와 연결된다. 상기 가중요소로 인해 윅이 배기라인에서 정확한 위치를 유지하는 것이 확실해진다. 이로써 특히, 윅이 연장된 위치에 머물고, 따라서 상기 윅이 배기라인의 자유 횡단면을 손상시키거나 폐쇄하지 않는 것이 보장된다. 이 이외에, 상기 가중요소는 배기라인에 윅을 꿸때 조립도움으로서 쓰인다. 특히 연료보급 배기라인이 일체로 플라스틱으로 제조될 때, 배기라인의 완성 후에 윅을 조립하는 것이 목적에 부합한다. 그러면 윅은 한쪽으로부터 예를 들어 압축공기를 매개로 배기라인으로 삽입될 수 있다.
이러한 목적을 위해 윅의 제 2 단부가 배기라인내에 고정되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 윅의 일단에는 홀딩용의 스프링 아암들을 설치하고, 이 스프링 아암들의 단부를 라인 튜브 또는 배기라인의 물결모양 또는 주름모양 섹션에 꽂는다. 예를 들어, 이를 위해 홀딩요소가 마련될 수 있고, 이 홀딩요소는 윅의 수용을 위해 원통형의 기본몸체를 갖는다. 이 원통형의 기본몸체에 일체로 스프링 아암들이 형성될 수 있고, 이 스프링 아암들은 기본몸체에 대해 예각으로 연장되며, 윅의 끼움방향으로 전개된다.
이하, 본 발명을 도면에 도시되어 있는 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
도면에 도시되어 있는 실시예의 연료탱크(1)는, 일체로 형성된 충전튜브(filling tube)(2) 및 일체로 형성된 연료보급 배기라인(refuelling vent line)(3)을 구비한 플라스틱 연료탱크로서 형성된다. 연료보급 배기라인(3)은 그 제 1 단부(3a)에서 연료탱크(1)의 배기 개구부(4)에 연결되고, 상기 연료보급 배기라인의 제 2 단부(3b)는 충전튜브(2)의 마우스피스(5)에 이른다. 상기 마우스피스는 도시되어 있지 않은 분배노즐의 수용에 쓰인다. 도면부호 6 은 단지 암시적으로만 도시되어 있는 자동차의 차체 요소를 표시하며, 이 차체 요소는 연료탱크(1)의 조립위치를 명료하게 한다. 연료탱크의 이러한 조립상황으로 인해 연료보급 배기라인(3)은 만곡된 연장부를 지니며, 특히 그 길이의 거의 중간에서는 니(knee)와 유사한 만곡부를 지닌다. 상기 만곡부는 이하 편의상 사이펀(siphon)(7)으로 명칭된다. 이하, 개념 '사이펀'은 라인을 통한 가스통과를 저지하는 액체 축적물이 머물 수 있는 라인 만곡부를 위해 사용된다.
자동차의 연료보급시, 충전튜브(2)를 통해 연료탱크(1)로 유입된 연료는 연 료 위에 있는 가스를 몰아내고, 이 가스는 배기 개구부(4) 및 연료보급 배기라인(3)을 통해 충전튜브(2)의 마우스피스(5)로 되돌아오게 되며, 그곳에서 연료보급시 분배노즐에서 흡인된다. 이때, 연료탱크(1)의 배기 개구부(4)를 통해 액상의 탄화수소가 함께 반출되고, 이 탄화수소가 사이펀(7)에 축적되는 것을 피할 수 없다. 또한, 연료보급 배기라인(3)의 그곳에는 응결하는 연료가 축적된다.
액상 연료에 의한 연료보급 배기라인(3)의 폐쇄를 저지하기 위해, 연료보급 배기라인의 내부에는 윅(wick)(8)이 모세관 작용(capillary-active) 요소로서 연장된다. 윅(8)의 횡단면은 연료보급 배기라인(3)의 횡단면과 비교하여 배기가 침해되지 않도록 선택된다. 윅(8)은 제 1 단부(8a)를 구비하며, 이 제 1 단부는 연료탱크(1)의 자유 보상체적공간(9)안으로 돌출한다. 제 2 단부(8b)에는 홀딩요소(10)가 마련되고, 이 홀딩요소를 통해 윅(8)은 연료보급 배기라인(3)에 고정된다. 홀딩요소(10)는 리테이닝 링(retaining ring)(11)을 포함하고, 이 리테이닝 링을 통과하여 윅(8)의 제 2 단부(8b)가 가이드된다. 리테이닝 링(11)에는 3개의 스프링 아암(12)이 일체로 형성된다. 스프링 아암(12)들은 윅(8)의 제 2 단부(8b)의 방향으로 기울고, 윅(8)의 종축과 관련하여 예각을 형성한다.
윅(8)의 조립시, 상기 윅은 압착공기를 매개로 마우스피스(5)쪽으로부터 연료보급 배기라인(3)으로 삽입된다.
윅(8)의 가이드하는 제 1 단부(8a)에는 추(13)가 매달리고, 이 추는 윅(8)을 마지막 위치에서 팽팽하게 잡아당긴다. 뒤따르는 제 2 단부(8b)는 홀딩요소(10)로 연료보급 배기라인(3)의 물결 모양의 영역(14)에서 고정되고, 홀딩요소(10)의 스프 링 아암(12)들은 충전튜브(2)의 웨이브 또는 주름을 향해 세워지며, 따라서 홀딩요소(10)는 그곳에서 조여진다.
본 발명으로 연료보급 배기라인에서 액상의 탄화수소의 축적이 비교적 간단한 수단으로 저지될 수 있도록, 상기 상술된 유형의 연료탱크를 개선할 수 있다.

Claims (7)

  1. 적어도 하나의 충전 개구부 및 적어도 하나의 연료보급 배기라인(3)을 구비한 자동차용 연료탱크(1)에 있어서,
    상기 연료보급 배기라인(3)내에서, 상기 연료보급 배기라인의 적어도 일부의 길이범위에 걸쳐 적어도 하나의 모세관 작용 요소가 연장되고,
    상기 모세관 작용 요소가 제 1 단부(8a) 및 제 2 단부(8b)를 구비하며, 상기 제 1 단부(8a)가 연료탱크(1)내의 자유 보상체적공간(9)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모세관 작용 요소가 윅(wick)(8)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료보급 배기라인이 적어도 일부의 길이범위에 걸쳐 연료탱크(1)의 충전튜브(2)에 대해 평행으로 연장되는 부분과 적어도 하나의 만곡 부분을 구비하며, 상기 만곡 부분은 사이펀(7)을 형성하고, 모세관 작용 요소는 그 제 2 단부(8b)와 함께 사이펀(7)의 적어도 가장 깊은 위치까지 연장되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모세관 작용 요소의 제 1 단부(8a)가 가중(weighted)되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모세관 작용 요소의 제 2 단부(8b)가 연료보급 배기라인(3)내에 고정되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단부(8b)가 홀딩용의 스프링 아암들을 가진 홀딩요소(10)를 구비하며, 상기 스프링 아암들의 단부를 연료보급 배기라인(3)의 물결모양의 또는 주름모양의 섹션에 꽂음으로써 상기 제 2 단부(8b)가 고정되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
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