KR100959222B1

KR100959222B1 - 연료 탱크 장치

Info

Publication number: KR100959222B1
Application number: KR1020080092578A
Authority: KR
Inventors: 미노루 치노; 나오아키 다니무라; 마사시 가메이; 주니치 하나이
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2010-05-19
Also published as: JP4905312B2; KR20090033793A; CN101402316A; JP2009083721A; US20090085342A1; US8226123B2; EP2045111B1; CN101402316B; EP2045111A3; EP2045111A2

Abstract

차량의 좌우로의 선회 등으로 연료가 한쪽의 탱크에 치우쳐도 급유를 행할 수 있는 연료 탱크 장치를 제공한다.

본 발명의 연료 탱크 장치에서는, 탱크 바닥의 중앙이 위쪽으로 움푹 패어 두께가 얇게 된 연통실(1)의 양측으로 메인 탱크실인 제1 연료실(2)과 서브 탱크실인 제2 연료실(3)이 형성된 안장 형상의 탱크 본체(4)를 갖고 있고, 그 제1 연료실(2)에 제1 통기 밸브(5)를 배치함과 더불어, 제2 연료실(3)에 제2 통기 밸브(6)를 배치시킨 구조로 하고 있다. 또 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)는, 차량의 좌우로의 선회 등으로 제2 연료실(3)의 최대 액면 위치 A1까지 액체 연료(9)가 도달하고 있어도 제1 연료실(2)에 액체 연료를 급유할 수 있고, 또한 규정 용량 이상의 과급유 상태가 되지 않도록 각각의 연료실에 그 높이 위치를 결정해 배치한다.

Description

연료 탱크 장치{FUEL TANK}

본 발명은, 안장 형상의 탱크 본체를 가진 연료 탱크 장치에 관한 것이다.

자동차 등에 탑재되는 연료 탱크 장치로서는, 예를 들면, 프로펠러 샤프트나 배기관 등과의 접촉을 피하기 위해서, 탱크 바닥 중앙부를 위쪽으로 움푹 패이게 하여, 그 움푹 패인 탱크 안장부를 사이에 두고 메인 탱크와 서브 탱크를 설치한 탱크 본체를 가진, 이른바 안장 형상의 연료 탱크가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1등에 기재).

[특허 문헌 1 : 특허공개 2004－189074호 공보]

안장 형상의 연료 탱크에서는, 가득 찬 상태를 검지하여 급유를 정지하기 위해서 통기 밸브를 탱크 내에 설치하지만, 탱크 안장부의 스페이스가 좁기 때문에 서브 탱크 내에 설치하는 것이 고려된다.

그러나, 차량의 좌우로의 선회 등으로 메인 탱크로부터 서브 탱크로 액체 연료가 흘러들어 연료의 편향이 생기면, 서브 탱크 내에 배치된 통기 밸브가 닫혀 탱크 내의 공기가 대기로 배출되지 못하고, 메인 탱크가 빈 상태에서도 급유를 행할 수 없는 상태가 발생한다.

따라서, 본 발명은, 차량의 좌우로의 선회 등으로 연료가 한쪽의 탱크에 치우쳐도 급유를 행할 수 있는 연료 탱크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 연료 탱크 장치에서는, 메인 탱크실인 제1 연료실과 서브 탱크실인 제2 연료실에 통기 밸브를 각각 설치한다. 그리고, 제2 연료실 내에 충전(充塡)된 액체 연료로 제2 통기 밸브가 폐색되었을 때의 액면 위치와, 이 제2 연료실 내에 액체 연료가 최대한으로 충전된 액면 위치 사이의 상기 제2 연료실에 있어서의 제2 용적을 V2로 하고, 제1 연료실 내에 충전된 액체 연료로 제1 통기 밸브가 폐색되었을 때의 액면 위치와, 이 제1 연료실 내에 액체 연료가 최대한으로 충전된 액면 위치 사이의 상기 제1 연료실에 있어서의 제1 용적을 V1로 했을 때에, V2 = V1 혹은 V1 ＞ V2 되는 위치에, 제1 통기 밸브와 제2 통기 밸브를 배치한다.

본 발명의 연료 탱크 장치에 의하면, 제1 연료실과 제2 연료실의 각각에 통기 밸브를 배치하고 있기 때문에, 만일 차량의 선회 등으로 제1 연료실로부터 제2 연료실에 연료가 흘러들어 이 제2 연료실 내에 배치된 통기 밸브(제2 통기 밸브)가 폐색되었다고 해도, 제1 연료실 내에 배치된 통기 밸브(제1 통기 밸브)가 열린 상태에 있으면, 연료 탱크 내의 공기가 대기로 배출되기 때문에 연료를 탱크 내에 급유할 수 있다. 또, 이 때, 제2 용적 V2가 제1 용적 V1과 동일하거나, 혹은 제2 용적 V2보다 제1 용적 V1의 쪽을 크게 하고 있으므로, 규정 용량 이상의 과급유 상태가 발생하지 않는다. 연료 탱크에는, 연료가 과급유 상태에 빠지지 않도록 탱크 내에 공기를 필요 용량 분만큼 남겨 두기 위한 규정 용량이 구해지지만, 상기 제2 용적 V2가 제1 용적 V1보다 크면, 규정 용량을 초과하는 연료가 필요 이상으로 급유되고, 과급유 분의 연료가 캐니스터에 고여 캐니스터의 성능에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 규정 용량 이상의 과급유 상태의 발생을 미연에 방지할 수 있어 캐니스터를 보호할 수 있다.

이하, 본 발명을 적용한 구체적인 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 형태의 연료 탱크 장치를 도시한 단면도이다. 본 실시 형태의 연료 탱크 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 탱크 바닥의 중앙이 위쪽으로 움푹 패어 두께가 얇게 된 연통실(1)과, 이 연통실(1)의 양측으로 연통해서 설치된 메인 탱크실인 제1 연료실(2) 및 서브 탱크실인 제2 연료실(3)을 구비한 안장 형상의 탱크 본체(4)와, 제1 연료실(2)이 액체 연료로 가득차게 되었을 때에 밸브를 폐색해 이 제1 연료실(2)과 대기의 연통을 저지하는 제1 통기 밸브(5)와, 제2 연료실(3)이 액체 연료로 가득차게 되었을 때에 밸브를 폐색해 제2 연료실(3)과 대기의 연통을 저지하는 제2 통기 밸브(6)와, 이들 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)를 접속하는 접속관(7)을 구비하고 있다.

탱크 본체(4)에는, 액체 연료의 공급 파이프인 연료 공급관(filler pipe)(8)이 접속되어 있다. 연료 공급관(8)은, 메인 탱크실로서 기능하는 제1 연료실(2)에 접속되어 있다. 제2 연료실(3)은, 서브 탱크실로서 기능하고, 연통실(1)을 통해 제1 연료실(2)과 연통해 접속되어 있다. 도 1에서는, 제2 연료실(3)의 용적을 제1 연료실(2)의 용적에 대해서 크게 하고 있지만, 이들 제1 연료실(2)과 제2 연료실(3)의 용적은 같아도 되며, 혹은 제1 연료실(2)의 용적을 제2 연료실(3)의 용적보다 크게 해도 된다.

제1 통기 밸브(5)는, 제1 연료실(2) 내에 배치되어 있다. 이러한 제1 통기 밸브(5)는, 제1 연료실(2) 내에 채워지는 액체 연료가 가득차게(소정 용량치) 되었을 때에 밸브를 폐색하고, 가득찬 상태에 미치지 못할 때에는 밸브를 열어 탱크 내의 공기를 대기에 방출시키도록 되어 있다.

제2 통기 밸브(6)는, 제2 연료실(3) 내에 배치되어 있다. 이러한 제2 통기 밸브(6)는, 제2 연료실(3) 내에 채워지는 액체 연료가 가득차게(소정 용량치) 되었을 때에 밸브를 폐색하고, 가득찬 상태에 미치지 못할 때에는 밸브를 열어 탱크 내 의 공기를 대기에 방출시키도록 되어 있다.

제1 연료실(2)에 배치된 제1 통기 밸브(5)와 제2 연료실(3)에 배치된 제2 통기 밸브(6)의 배치 위치는, 규정 용량 이상의 과급유 상태가 되지 않는 위치 관계로 되어 있다.

제1 연료실(2) 내에 충전된 액체 연료로 제1 통기 밸브(5)가 폐색되었을 때의 액면 위치(이것을 제1 연료실(2)의 가득찬 위치로 한다) B2와, 이 제1 연료실(2) 내에 액체 연료가 최대한으로 충전된 액면 위치(이것을 제1 연료실(2)의 최대 액면 위치로 한다) B1 사이의 상기 제1 연료실(2)에 있어서의 용적을 제1 용적 V1로 한다. 마찬가지로 제2 연료실(3) 내에 충전된 액체 연료로 제2 통기 밸브(6)가 폐색되었을 때의 액면 위치(이것을 제2 연료실(3)의 가득찬 위치로 한다) A2와, 이 제2 연료실(3) 내에 액체 연료가 최대한으로 충전된 액면 위치(이것을 제2 연료실(3)의 최대 액면 위치로 한다) A1 사이의 상기 제2 연료실(3)에 있어서의 용적을 제2 용적 V2로 한다. 도 1에서는, 제1 용적 V1 및 제2 용적 V2는, 모두 사선으로 나타낸 영역으로 표시되어 있다.

그리고 본 실시 형태에서는, 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)의 배치 위치를, 상기 제1 용적 V1과 상기 제2 용적 V2가 동일해지는(V2 = V1) 위치 혹은, 제1 용적 V1이 제2 용적 V2보다 커지는(V1 ＞ V2) 위치에 각각 배치한다.

이러한 위치 관계로 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)를 배치시킨 연료 탱크 장치에 있어서, 제1 연료실(2) 및 제2 용적 V2가 빈 상태에서 액체 연료(9)를 주입해 가면, 연료 공급관(8)으로부터 주입된 액체 연료(9)는 제1 연료실(2) 내에 충전되어 간다. 그리고, 제1 연료실(2) 내에 충전된 액체 연료(9)가 가득찬 위치 B2까지 충전되면, 제1 통기 밸브(5)가 폐색된다. 이 때, 제2 통기 밸브(6)는, 열린 상태에 있다.

액체 연료(9)는, 가득찬 위치 B2로부터 더 충전되어, 도 2에 도시한 최대 액면 위치 B1에 도달한다. 액체 연료(9)는, 최대 액면 위치 B1에 도달한 시점에서 연통실(1)을 통해 제2 연료실(3)로 흘러든다. 그리고, 제2 연료실(3) 내에 흘러든 액체 연료(9)가 가득찬 위치 A2에 도달하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 통기 밸브(6)가 폐색된다. 그 결과, 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)가 모두 폐색되고, 탱크 본체(4) 내부와 대기의 연통이 막혀 급유가 정지한다. 이 때의 탱크 본체(4) 내에 잔존하는 공기 용적이 규정 용량이 된다.

즉, 연료 탱크에는, 연료가 과급유 상태에 빠지지 않도록 탱크 내에 공기를 필요 용량 분만큼 남겨 두기 위한 규정 용량이 구해진다. 도 3은, 그 규정 용량이 된 상태를 도시하고 있다.

이 가득찬 상태에서 차량 주행에 의해 연료는, 서브 탱크실인 제2 연료실(3)로부터 선행해 소비되어 간다. 그런데, 차량은 좌우로의 선회시에 원심력을 받기 때문에, 제1 연료실(2)로부터 제2 연료실(3)에 액체 연료(9)가 흘러드는 경우가 있다. 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 액체 연료(9)가 제2 연료실(3)에 배치된 제2 통기 밸브(6)가 폐색되는 액면 위치 이상이 되었을 경우(이 예에서는, 최대 액면 위치 A1)에서도, 제1 연료실(2)에 배치된 제1 통기 밸브(5)가 열려 있는 한, 액체 연료(9)를 제1 연료실(2)에 주입할 수 있다. 제2 통기 밸브(6)가 폐색되어 있어 도 제1 통기 밸브(5)가 열려 있으면, 제1 연료실(2) 내의 공기가 접속관(7)을 통해 대기로 배출되기 때문에, 제1 연료실(2)로의 급유가 행해질 수 있다.

액체 연료(9)의 급유는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 통기 밸브(5)가 폐색된 시점에서 정지한다. 이 때의 제1 연료실(2)로의 급유에 관해서는, 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)의 배치 위치를, 상기한 바와 같이 제2 용적 V2가 제1 용적 V1과 동일하거나, 혹은 제2 용적 V2보다 제1 용적 V1의 쪽을 크게 하고 있으므로, 탱크 내의 공기 잔존 용량이 규정 용량 미만이 되지 않고, 충분한 공기 용적량을 확보할 수 있는 것으로 인해 규정 용량 이상의 과급유 상태가 발생하지 않는다. 따라서, 탱크 본체(4) 내에는 규정 용량 이상의 공기를 확보할 수 있기 때문에, 연료 증발 가스를 비축하는 캐니스터를 보호할 수 있다.

이에 대해서, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 연료실(2)에 제1 통기 밸브(5)를 배치하지 않고 제2 연료실(3)에만 제2 통기 밸브(6)를 배치한 경우, 차량의 좌우로의 선회 등으로 도 7에 도시한 바와 같이 액체 연료(9)가 제1 연료실(2)로부터 제2 연료실(3)에 흘러들어 상기 제2 통기 밸브(6)를 폐색하는 액면 위치 이상이 되었을 때에는, 이 제2 통기 밸브(6)가 닫혀 탱크 본체(4) 내의 공기가 대기로 배출될 수 없게 되고, 제1 연료실(2)로의 급유가 불가능해진다. 그렇지만, 본 실시 형태에서는, 제1 연료실(2)과 제2 연료실(3)에 각각 제1 통기 밸브(5)와 제2 통기 밸브(6)를 배치시켰으므로, 이러한 상황에 빠졌을 경우에서도, 급유가 가능하게 된다.

이상과 같이 본 실시 형태에 의하면, 차량의 선회 등으로 제1 연료실(2)로부 터 제2 연료실(2)에 액체 연료(9)가 흘러들어 이 제2 연료실(2) 내에 배치된 제2 통기 밸브(6)가 폐색되었다고 해도, 제1 연료실(2) 내에 배치된 제1 통기 밸브(5)가 열린 상태에 있으면, 연료 탱크 내의 공기가 대기로 배출되기 때문에 액체 연료(9)를 탱크 내에 급유할 수 있다. 또, 본 실시 형태에 의하면, 차량의 선회 등으로 편향이 생겨 제2 연료실(3) 내의 액체 연료(9)가 최대 액면 위치까지 채워진 상태에 빠져도 규정 용량 이상의 과급유 상태를 일으키지 않고 액체 연료(9)를 급유할 수 있다.

이상, 본 발명을 적용한 구체적인 실시 형태에 대해 설명했지만, 상술한 실시 형태는, 본 발명의 일례에 지나지 않고, 상기한 실시 형태에 제한되는 것은 없다.

도 1은 본 실시 형태의 연료 탱크 장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 제1 연료실에 액체 연료가 최대 액면 위치까지 충전된 상태를 도시한 도면이다.

도 3은 제2 연료실에 액체 연료가 가득찬 위치까지 충전된 상태를 도시한 도면이다.

도 4는 차량의 좌우로의 선회 등으로 제2 연료실에 액체 연료가 치우친 상태를 도시한 도면이다.

도 5는 도 4에서 도시한 제2 연료실에 액체 연료가 치우친 상태로부터 제1 연료실에 액체 연료가 공급된 상태를 도시한 도면이다.

도 6은 제2 연료실에만 통기 밸브를 배치한 연료 탱크 장치를 도시한 단면도이다.

도 7은 도 6의 연료 탱크 장치에 있어서 차량의 좌우로의 선회 등으로 제2 연료실에 액체 연료가 치우친 상태로 급유 불가가 된 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1…연통실 2…제1 연료실(메인 탱크실)

3…제2 연료실(서브 탱크실) 4…탱크 본체

5…제1 통기 밸브 6…제2 통기 밸브

7…접속관 8…연료 공급관(filler pipe)

Claims

탱크 바닥의 중앙이 위쪽으로 움푹 패어 두께가 얇게 된 연통실과, 이 연통실의 양측에 연통해서 설치된 메인 탱크실인 제1 연료실 및 서브 탱크실인 제2 연료실을 구비한 안장 형상의 탱크 본체와,

상기 제1 연료실 내에 배치되어, 이 제1 연료실이 액체 연료로 가득차게 되었을 때에 밸브를 폐색해 이 제1 연료실과 대기의 연통을 저지하는 제1 통기 밸브와,

상기 제2 연료실 내에 배치되어, 이 제2 연료실이 액체 연료로 가득차게 되었을 때에 밸브를 폐색해 이 제2 연료실과 대기의 연통을 저지하는 제2 통기 밸브를 구비하고,

상기 제2 연료실 내에 충전된 액체 연료로 상기 제2 통기 밸브가 폐색되었을 때의 액면 위치와, 당해 제2 연료실 내에 액체 연료가 최대한으로 충전된 액면 위치 사이의 상기 제2 연료실에 있어서의 제2 용적 V2가,

상기 제1 연료실 내에 충전된 액체 연료로 상기 제1 통기 밸브가 폐색되었을 때의 액면 위치와, 당해 제1 연료실 내에 액체 연료가 최대한으로 충전된 액면 위치 사이의 상기 제1 연료실에 있어서의 제1 용적 V1과 동일해지는(V2 = V1) 위치에, 혹은,

상기 제1 용적 V1이 상기 제2 용적 V2보다 커지는(V1 ＞ V2) 위치에, 상기 제1 통기 밸브와 상기 제2 통기 밸브를 배치한 것을 특징으로 하는 연료 탱크 장 치.