KR101324464B1

KR101324464B1 - 리턴압 가변형 제트밸브

Info

Publication number: KR101324464B1
Application number: KR1020070056809A
Authority: KR
Inventors: 정지훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2013-10-31
Also published as: KR20080108795A

Abstract

본 발명에 의한 제트밸브는, 엔진으로부터 리턴된 연료를 리저버컵으로 유입시키면서 부압을 발생시켜 연료탱크 내의 연료를 상기 리저버컵으로 흡입시키기 위한 제트밸브에 있어서, 연료가 지나는 유로를 외부로 연통시키는 하나 이상의 관통공이 형성되고, 연료탱크 내의 연료 수위가 사전에 설정된 수위보다 높아질 때 부력을 발생시키는 뜨개와, 상기 뜨개에 연결되어 상기 뜨개에 부력이 발생되지 아니하면 상기 관통공을 폐쇄시키고 상기 뜨개에 부력이 발생되면 상기 관통공을 개방시키는 가변밸브를 더 포함한다.

본 발명에 의한 제트밸브를 이용하면, 연료탱크 내에 채워진 연료량에 따라 리저버컵으로 연료가 리턴되는 압력을 가변시킬 수 있으므로, 연료탱크 내에 채워진 연료량이 많더라도 리턴압이 과다하게 높아지는 것을 방지하고, 리턴압 과다 상승에 따른 진동 및 소음 발생을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

제트밸브, 연료탱크, 리저버컵, 관통공, 리턴압, 뜨개, 수위

Description

리턴압 가변형 제트밸브{Return-pressure adjustable type jet valve}

도 1은 종래의 제트밸브 장착구조를 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 제트밸브의 단면도이다.

도 3은 관통공이 개방된 본 발명에 의한 제트밸브의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제트밸브 102 : 노즐홀

110 : 확장공간 120 : 관통공

130 : 뜨개 140 : 가변밸브

150 : 연결부재 200 : 연료탱크

본 발명은 엔진으로부터 리턴된 연료를 리저버컵으로 유입시키면서 부압을 발생시켜 연료탱크 내의 연료를 상기 리저버컵으로 흡입시키기 위한 제트밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 연료탱크 내에 채워진 연료의 양이 많은 경우 엔진으로 부터 리턴된 연료를 연료탱크로 바이패스시킴으로써 리턴압 과다에 따른 진동 및 소음을 방지할 수 있도록 구성되는 리턴압 가변형 제트밸브에 관한 것이다.

자동차에는 동력을 발생하는 엔진과, 상기 엔진으로 연료를 전달하기 위한 연료장치가 필수적으로 구비되는데, 근래에 들어서는 엔진에서 사용되지 아니한 연료를 연료탱크의 리저버로 유입시키면서 부압을 발생시킴으로써, 상기 부압에 의해 연료탱크 내의 연료가 상기 리저버로 흡입될 수 있도록 구성되는 제트밸브가 많이 사용되고 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 제트밸브에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 제트밸브 장착구조를 도시하는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 엔진측으로 송출되었다가 사용되지 아니한 연료는 제트밸브(10)를 통해 연료탱크의 리저버컵(20)으로 유입된다. 상기 제트밸브(10)의 출구측 노즐홀(12)은 직경이 작게(통상적으로 3mm 내외) 형성되어 있으므로, 상기 제트밸브(10)로부터 인출되는 연료는 노즐홀(12)을 거치면서 속도가 증가되어 리저버컵(20)으로 유입된다(실선 화살표 참조).

상기와 같이 노즐홀(12)에 의해 연료의 유속이 증가되면 상기 노즐홀(12) 끝단과 리저버컵(20)의 입구 사이 공간의 압력이 낮아지게 되므로, 연료탱크 내에 채워져 있던 연료는 노즐홀(12) 끝단과 리저버컵(20) 사이로 빨려 들어가 상기 리저버컵(20)으로 유입된다.

이때 상기 노즐홀(12)의 직경을 작게 할수록 엔진으로부터 리턴되는 연료의 압력 즉, 리턴압이 증대되므로 노즐홀(12)을 지나는 연료의 유속이 빨라지게 되고, 이에 따라 연료탱크 내의 연료가 보다 효과적으로 리저버컵(20) 내부로 흡입된다. 그러나 상기 노즐홀(12)의 직경이 너무 작으면 리턴압이 과도하게 증가하여 진동 및 소음이 발생된다는 문제점이 발생되므로, 상기 노즐홀(12)은 일정 크기 이상을 유지해야 한다.

이때 상기 노즐홀(12)의 직경을 크게 하는 경우에는 연료탱크 내에 채워진 연료량이 적을 때 연료탱크 내의 연료가 리저버컵(20)으로 정상적으로 흡입되지 못한다는 문제점이 있다. 즉, 연료탱크 내에 채워진 연료가 많을 때에는 노즐홀(12) 부근의 연료탱크 내부압력이 높아지므로 연료탱크 내의 연료가 정상적으로 리저버컵(20)으로 흡입되지만, 연료탱크 내에 채워진 연료가 적을 때에는 노즐홀(12) 부근의 연료탱크 내부압력이 낮아지므로 연료탱크 내의 연료가 정상적으로 리저버컵(20)으로 흡입되지 못한다는 문제점이 있다.

결론적으로, 도 1에 도시된 종래의 제트밸브는 연료흡입 성능 향상과 진동 및 소음 방지라는 두 가지 목표를 동시에 달성할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 연료탱크 내에 채워진 연료량에 따라 리저버컵으로 연료가 리턴되는 압력을 가변시킴으로써, 연료탱크 내에 채워진 연료량이 많더라도 리턴압이 과다하게 높아지는 것을 방지함 으로써 진동 및 소음 발생을 방지할 수 있도록 구성되는 제트밸브를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 제트밸브는,

엔진으로부터 리턴된 연료를 리저버컵으로 유입시키면서 부압을 발생시켜 연료탱크 내의 연료를 상기 리저버컵으로 흡입시키기 위한 제트밸브에 있어서,

연료가 지나는 유로를 외부로 연통시키는 하나 이상의 관통공이 형성되고,

연료탱크 내의 연료 수위가 사전에 설정된 수위보다 높아질 때 부력을 발생시키는 뜨개와, 상기 뜨개에 연결되어 상기 뜨개에 부력이 발생되지 아니하면 상기 관통공을 폐쇄시키고 상기 뜨개에 부력이 발생되면 상기 관통공을 개방시키는 가변밸브를 더 포함한다.

연료가 지나는 유로와 연통되도록 측방으로 확장되는 확장공간이 마련되고,

상기 관통공은 상기 확장공간의 상측벽면과 하측벽면 중 적어도 어느 하나의 벽면에 형성된다.

상기 관통공은 상기 확장공간의 상측벽면과 하측벽면에 각각 형성되고,

상기 가변밸브는 각각의 관통공에 마련되며,

각 가변밸브는 하나의 연결부재에 의해 상기 뜨개에 결합된다.

상기 가변밸브는 상기 관통공의 일측 입구를 덮거나 상기 관통공을 막을 수 있는 마개 형상으로 형성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 제트밸브의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 제트밸브의 단면도이고, 도 3은 관통공이 개방된 본 발명에 의한 제트밸브의 단면도이다.

본 발명에 의한 제트밸브(100)는, 엔진으로부터 리턴된 연료를 전달받아 하단 측면에 형성된 노즐홀(102)을 통해 리저버컵(미도시)으로 유입시키면서, 노즐홀(102)의 출구 부위에 부압을 발생시킴으로써 연료탱크(200) 내의 연료를 상기 리저버컵으로 흡입시킬 수 있도록 구성된다. 이와 같이 엔진으로부터 리턴된 연료를 리저버컵으로 유입시키면서 연료탱크(200) 내의 연료를 상기 리저버컵으로 흡입시키는 원리 및 이와 관련된 구성은 도 1에 도시된 종래의 제트밸브(10)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 제트밸브(100)의 가장 큰 특징은, 연료가 지나는 유로를 외부로 연통시키는 관통공(120)이 형성되며, 연료탱크(200) 내에 채워진 연료량에 따라 상기 관통공(120)이 개폐됨으로써 리턴되는 연료의 압력 즉, 리턴압이 가변되도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다. 상기 관통공(120)은 엔진으로부터 리턴되어 제트밸브(100)로 유입된 연료 일부를 제트밸브(100) 외부로 유출시킴으로써 리턴압을 감소시키기 위한 구성요소로서, 제트밸브(100)의 측벽을 관통하도록 형성된다.

이때, 연료탱크(200) 내에 채워진 연료량에 따라 상기 관통공(120)을 개폐시키기 위해서는, 연툐탱크 내의 연료 수위가 높아졌을 때 부력을 받아 연료 위에 뜨도록 구성되는 뜨개(130)와, 상기 뜨개(130)가 연료 위로 떴을 때 상기 뜨개(130)와 함께 상승되어 상기 관통공(120)을 개방시키는 가변밸브(140)가 필수적으로 요구된다.

상기 뜨개(130)는 연료보다 비중이 작은 재료라면 어떠한 재료로도 제작될 수 있으나, 연료탱크(200) 내의 연료 수위가 기준 수위보다 상승될 때 보다 큰 부력을 발생시킬 수 있도록 내부에 기체가 채워진 구조로 구성됨이 바람직하다.

상기 기준 수위라 함은 연료탱크(200) 내의 연료가 많아 상기 노즐홀(102) 주변에 발생되는 부압이 크지 아니하더라도 연료탱크(200) 내의 연료가 리저버컵 내부로 용이하게 흡입될 수 있는 시점의 연료 수위를 뜻하는 것으로, 노즐홀(102)의 크기 등 여러 가지 조건에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 또한 상기 뜨개(130)의 크기 및 형상은 리턴압의 크기, 가변밸브(140)의 크기 및 형상 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 가변밸브(140)는 상기 뜨개(130)와 연결되어, 연료탱크(200) 내의 연료 수위가 기준 수위보다 높아져 상기 뜨개(130)가 뜨는 경우 상향으로 이동하여 관통 공(120)을 개방시키고, 연료탱크(200) 내의 연료 수위가 기준 수위보다 낮아 상기 뜨개(130)가 뜨지 아니하는 경우 하향으로 이동하여 상기 관통공(120)을 폐쇄시키는 역할을 한다.

상기 가변밸브(140)는 연료탱크(200) 내의 연료 수위에 따른 신호를 전달받아 자동으로 관통공(120)을 개폐시키는 구조로 구성될 수도 있고, 구성의 단순화를 위해 본 실시예에 도시된 바와 같이 상기 관통공(120)의 일측 입구를 덮거나 상기 관통공(120)을 막고 있다가 상기 뜨개(130)의 부력에 의해 끌어 올려져 상기 관통공(120)을 개폐시킬 수 있는 마개 형상으로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 관통공(120)이 제트밸브(100)의 좌우 측벽에 형성되면, 관통공(120)을 막고 있던 가변밸브(140)가 뜨개(130)의 부력에 의해 끌어 올려져 상기 관통공(120)을 개방시킬 수는 있지만, 연료탱크(200) 내의 연료 수위가 낮아져 뜨개(130)가 낮아지는 경우 상기 관통공(120)을 다시 막을 수 없다는 문제점이 있다. 물론, 상기 가변밸브(140)를 끌어 올리는 힘이 해제될 때 상기 가변밸브(140)를 상기 관통공(120) 측으로 잡아당기는 스프링 등과 같은 별도의 탄성수단이 구비되면, 상기 관통공(120)이 제트밸브(100)의 좌우 측벽에 형성되더라도 연료탱크(200) 내의 연료 수위에 따라 개폐될 수 있지만, 이와 같은 경우 그 구성이 복잡해진다는 단점이 있다.

따라서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제트밸브(100)의 내부에는 연료가 지나는 유로와 연통되도록 측방으로 확장되는 확장공간(110)이 마련되고, 상 기 관통공(120)은 상기 확장공간(110)의 상측벽면과 하측벽면 중 적어도 어느 하나의 벽면에 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 상기 관통공(120)이 상하 방향으로 길이를 갖도록 형성되면, 상기 뜨개(130)에 의해 위로 끌어올려지는 힘이 해제되었을 때 상기 가변밸브(140)가 자중 및 뜨개(130)의 무게에 의해 상기 관통공(120)을 막을 수 있게 되므로, 상기 언급한 스프링 등과 같은 별도의 탄성수단이 구비될 필요가 없어진다는 이점이 있다.

또한 본 실시예와 같이 상기 관통공(120)과 가변밸브(140)가 확장공간(110)의 상측벽면과 하측벽면에 각각 마련되는 경우, 상기 두 개의 가변밸브(140)는 동시에 관통공(120)을 개폐시킬 수 있도록 연결부재(150)에 의해 연결됨이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 제트밸브(100)의 동작에 대해 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 연료탱크(200) 내의 연료 수위가 낮아 뜨개(130)가 뜨지 아니하는 경우 확장공간(110)의 상하측에 형성된 관통공(120)은 모두 가변밸브(140)에 의해 막혀지므로, 본 발명에 의한 제트밸브(100)는 도 1에 도시된 종래의 제트밸브(100)와 동일한 역할을 하게 된다.

그러나 도 3에 도시된 바와 같이 연료탱크(200) 내의 연료 수위가 높아져 상기 뜨개(130)가 뜨게 되면, 연결부재(150)에 의해 상기 뜨개(130)에 연결된 가변밸브(140)가 상향으로 끌어올려지므로 상기 관통공(120)이 개방된다. 이와 같이 관통공(120)이 개방되면 엔진으로부터 리턴된 제트밸브(100) 내의 연료가 상기 관통 공(120)을 통해 외부로 유출되므로, 리턴압이 감소된다. 이때, 제트밸브(100) 내의 연료가 상기 관통공(120)을 통해 외부로 유출되면 노즐홀(102)을 지나는 연료의 양이 감소되고 이에 따라 노즐홀(102) 출구 측에 형성되는 부압이 작아지므로, 연료탱크(200) 내의 연료가 리저버컵으로 용이하게 흡입되지 못하게 될 우려가 있을 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 관통공(120)이 개방되는 것은 연료탱크(200) 내의 연료가 많을 경우에 한하므로 연료탱크(200) 내의 연료가 리저버컵으로 흡입되지 못하게 되는 현상은 발생되지 아니한다. (연료탱크(200) 내의 연료가 많은 경우에는 노즐홀(102) 출구 근처에 위치하는 연료탱크(200) 내의 연료 압력이 높으므로, 노즐홀(102) 출구 측의 부압이 크지 아니하더라도 용이하게 리저버컵으로 흡입된다.)

즉, 본 발명에 의한 제트밸브(100)를 이용하면, 연료탱크(200) 내의 연료량이 적을 경우에는 종래의 제트밸브(10)를 사용할 때와 동일하게 연료탱크(200) 내의 연료를 리저버컵으로 용이하게 흡입시킬 수 있고, 연료탱크(200) 내의 연료량이 많을 경우에는 엔진으로부터 리턴된 제트밸브(100) 내의 연료를 외부로 유출시킴으로써 리턴압을 감소시키고 이로 인해 진동 및 소음 발생을 방지할 수 있게 된다는 장점이 있다.

이때, 상기 뜨개(130)가 과도하게 상승되면, 연결부재(150)가 좌우로 흔들림으로써 정상 이동궤적을 벗어나 내구성에 문제가 발생될 수 있고, 하측에 위치하는 가변밸브(140)가 상측에 위치하는 관통공(120)의 하측 입구를 막는 경우가 발생될 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 본 발명에 의한 제트밸브(100)는, 상기 관통 공(120)이 완전히 개방될 수 있는 높이까지만 상기 뜨개(130)의 상승될 수 있도록 상기 뜨개(130)의 상승 높이를 제한하는 스토퍼(300)를 추가로 구비함이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims

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엔진으로부터 리턴된 연료를 리저버컵으로 유입시키면서 부압을 발생시켜 연료탱크(200) 내의 연료를 상기 리저버컵으로 흡입시키기 위한 제트밸브(100)에 있어서,

연료가 지나는 유로를 외부로 연통시키는 하나 이상의 관통공(120)이 형성되고,

연료탱크(200) 내의 연료 수위가 사전에 설정된 수위보다 높아질 때 부력을 발생시키는 뜨개(130)와, 상기 뜨개(130)에 연결되어 상기 뜨개(130)에 부력이 발생되지 아니하면 상기 관통공(120)을 폐쇄시키고 상기 뜨개(130)에 부력이 발생되면 상기 관통공(120)을 개방시키는 가변밸브(140)를 더 포함하고,

연료가 지나는 유로와 연통되도록 측방으로 확장되는 확장공간(110)이 마련되고,

상기 관통공(120)은 상기 확장공간(110)의 상측벽면과 하측벽면 중 적어도 어느 하나의 벽면에 형성되며,

상기 관통공(120)은 상기 확장공간(110)의 상측벽면과 하측벽면에 각각 형성되고,

상기 가변밸브(140)는 각각의 관통공(120)에 마련되며,

각 가변밸브(140)는 하나의 연결부재(150)에 의해 상기 뜨개(130)에 결합되는 것을 특징으로 하는 제트밸브(100).
제3항에 있어서,

상기 가변밸브(140)는 상기 관통공(120)의 일측 입구를 덮거나 상기 관통공(120)을 막을 수 있는 마개 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 제트밸브(100).
제3항에 있어서,

상기 뜨개(130)의 상승 높이를 제한하는 스토퍼(300)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제트밸브(100).