KR101372980B1 - 리턴 가스 반환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리턴 가스 반환 장치에 관한 것으로서, 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때 발생한 기액(氣液) 혼합 상태의 액화 가스가, 액화 가스 용기 내에 유입될 때 생기는 소리를 억제할 수 있는 리턴 가스 반환 장치를 제안한다.

본 발명에 따르면, 리턴 가스 유로(20)의 하류단에, 리턴 가스 주관(主管)(14)보다 유동 단면적이 작은 장척(長尺)형의 가스 세류관(25, 細流管)을 설치하고, 리턴 가스 주관(14)을 통해 되돌아온 액화 가스 X를, 가스 세류관(25)을 통하여, 액화 가스 용기(1) 내의 잔류 공간 영역(6)에 유지된 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)로부터 상기 액화 가스 용기(1) 내에 유입하도록 한 것이다. 이에 따라, 리턴 가스 주관(14) 내에서 발생한 비교적 큰 기포를, 가스 세류관(25)에 유입되어 흘러 갈 때 세분화하여 분산시킬 수 있으므로, 이 액화 가스 X가 체크 밸브 장치(30)를 통과할 때 생기는 소리를 억제할 수 있다.

Description

리턴 가스 반환 장치{RETURN GAS RESTORATION DEVICE}

본 발명은, 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스를 액화 가스 용기 내에 되돌리기 위한 리턴 가스 반환 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 자동차, 버스, 트럭 등의 차량에서, 액화 석유 가스 등의 액화 가스를 연료로 하는 차량은, 액화 가스를 저류(貯留)하는 액화 가스 용기가 탑재되어 있다. 최근, 액화 가스 용기 내에 엔진으로 공급하기 위한 펌프를 설치한 구성이 존재한다. 이 구성은, 펌프를 사용함으로써, 소정량의 액화 가스를 액상(液狀)으로 유지하여 엔진으로 압송(壓送)하고, 엔진에서의 사용량을 미세하게 컨트롤할 수 있다. 이에 따라, 연비의 향상과 배기 가스의 규제에 대한 적합성을 달성할 수 있다. 이와 같이 액화 가스 용기 내에 설치하는 펌프는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 제안되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2005-337147호 공보

전술한 액화 가스를 압송하는 펌프는, 소정량의 액화 가스를 정상적으로 엔진에 공급하는 것이므로, 상기 엔진으로 공급된 액화 가스가 모두 소비된다고는 볼 수 없기 때문에, 차량에는, 이 소비되지 않았던 잉여 액화 가스를 액화 가스 용기 에 되돌리기 위한 리턴 가스 유로가 설치되어 있다. 여기서, 예를 들면, 자동차에서, 액화 가스 용기는 트렁크 등에 가로로 설치되어 탑재되는 것이 일반적이다. 그리고, 액화 가스 용기로부터 엔진으로 액화 가스를 공급하기 위한 공급관이나 잉여 액화 가스를 액화 가스 용기에 되돌리기 위한 리턴 관(리턴 가스 유로)이, 자동차 하부에 배관되어 있다.

그리고, 액화 가스 용기 내에는, 엔진으로부터 되돌아온 액화 가스를 액화 가스 용기 내에 유입시키면서 상기 액화 가스 용기 내의 액화 가스의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브 장치가 설치되어 있는 것도 있다. 이 체크 밸브 장치로서는, 예를 들면, 엔진으로부터 되돌아온 액화 가스를 액화 가스 용기 내에 유입시키기 위한 유입구와, 상기 유입구를 개폐하는 체크 밸브부와, 상기 체크 밸브부를 유입구의 폐쇄 방향으로 가압하는 스프링을 구비하여 이루어지고, 엔진으로부터 되돌아오는 액화 가스의 압력에 의해 체크 밸브부가 개방하면 유입구로부터 액화 가스가 유입되도록 되어 있다.

그런데, 전술한 액화 가스를 연료로 하는 자동차에서는, 정차하고 있는 상태에서 엔진을 구동하고 있을 때나 엔진을 일단 정지한 후에 재시동했을 때, 트렁크에 설치되어 있는 액화 가스 용기로부터 되돌아온 연료(엔진으로부터 되돌아온 액화 가스)에 의한 소리가 들리는 문제점이 지적되고 있다. 그리고, 액화 가스를 연료로 하는 자동차는 택시가 많으므로, 이와 같은 액화 가스 용기로부터 들려오는 소리에 의해, 뒷좌석의 시트 승객에게 불쾌감을 주게 되므로, 이 소리의 저감이 요구되고 있다.

본 발명은, 전술한 바와 같이 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스를 액화 가스 용기에 되돌리는 구성이므로, 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때나 엔진을 일단 정지한 후에 재시동했을 때, 액화 가스 용기로부터 발생하는 복귀 연료에 의한 소리가 차 내에 울리는 것을 억제할 수 있는 리턴 가스 반환 장치를 제안하는 것이다.

본 발명은, 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스를 액화 가스 용기 내에 되돌리는 리턴 가스 유로와, 리턴 가스 유로를 통해 되돌아온 액화 가스를 액화 가스 용기 내에 유입하기 위한 유입구와, 상기 유입구를 개폐하는 체크 밸브부와, 상기 체크 밸브부를 유입구의 폐쇄 방향으로 가압하는 가압 수단을 구비하는 체크 밸브 장치와, 리턴 가스 유로의 하류단에 배치되고, 선단이 체크 밸브 장치의 유입구와 연통되는 것으로서, 엔진 측으로부터 액화 가스 용기에 도달하는 리턴 가스 주관(主管)의 출구단보다 유로 단면적이 작은 장척(長尺)형의 가스 세류관(細流管)과, 체크 밸브 장치를, 액화 가스 용기 내의, 액화 가스 최대 충전 시에 액면(液面) 상에 형성되는 잔류 공간 영역에 유지하는 유지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리턴 가스 반환 장치이다.

전술한 리턴 가스 주관은, 엔진 측으로부터 액화 가스 용기에 이르는 리턴 가스 유로를 구성하는 것이다. 또한, 유로 단면적은, 액화 가스가 통과할 수 있는 단면적이며, 각 관의 내경(內徑)에 의해 정해진다. 그리고, 리턴 가스 주관으로서 일반적으로 자동차에 배관되어 있는 것에서는, 그 관내 직경이 거의 일정한 구조로 되어 있다. 그러므로, 가스 세류관의 유로 단면적은, 리턴 가스 주관의, 그 길이 방향의 어느 부위의 유로 단면적보다 작다. 환언하면, 이와 같은 일반적인 자동차에서, 본 발명의 구성에 따른 가스 세류관의 유로 단면적은 리턴 가스 주관의 가장 작은 유로 단면적보다 작게 되어 있다.

여기서, 본 발명의 발명자들이, 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때나 엔진을 일단 정지 후에 재시동했을 때, 액화 가스 용기로부터 들려오는 소리의 발생 원인에 대하여 탐구한 결과에 대하여 설명한다.

전술한 바와 같이, 엔진으로부터 액화 가스 용기에 이르는 리턴 가스 주관은, 자동차의 하부에 배관되어 있다. 그러므로, 리턴 가스 주관 내의 액화 가스는, 마찬가지로 자동차 하부에 배관되어 있는 배기관으로부터 발하는 열에 의해 가열된다. 특히, 정차중에 엔진을 구동하고 있는 상태에서는, 리턴 가스 주관 내를 액화 가스가 비교적 천천히 유동하므로, 배기관의 열에 의해 가열되고 쉽고, 액화 가스가 일부 기화하여 비교적 큰 기포가 생기고, 상기 기포를 포함하는 기액(氣液) 혼합 상태의 액화 가스가 액화 가스 용기로 되돌아오게 된다. 또한, 엔진을 일단 정지한 직후에는, 엔진 구동중에 생긴 열이 남아 있으므로, 리턴 가스 주관 내에서 정류(停留)하고 있는 액화 가스가 가열되어 일부가 기화하여 비교적 큰 기포가 발생한다. 그러므로, 정지로부터 재시동까지의 시간이 비교적 짧은 경우에는, 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스가 액화 가스 용기로 되돌아오게 된다. 이와 같이 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스가, 전술한 체크 밸브 장치를 통과할 때 소리가 발생하고 있고, 이 소리가 액화 가스 용기 내에서 공명하여 차 내에 울리는 것을 밝혀냈다. 여기서, 리턴 가스 주관으로부터 되돌아오는 액화 가스가 액체뿐이라면, 체크 밸브 장치를 통과할 때 소리가 생기지 않는 것도 확인하였다.

그리고, 전술한 바와 같이 리턴 가스 주관 내에서 발생한 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스가 체크 밸브 장치를 통과할 때, 체크 밸브부의 상류 측에서는, 상기 체크 밸브부가 가압력에 의해 유입구를 폐쇄하고 있으므로, 액화 가스의 기포는, 차례로 흘러 들어오는 액화 가스에 의해 가압되어 압축된다. 그리고, 체크 밸브부가 유입구를 개방하여, 이 압축된 기포가 유입구를 통과하면, 상기 기포 주위의 압력이 급격하게 낮아지므로, 기포가 팽창하여 소리가 발생하는 것으로 여겨진다. 이것은, 액화 가스 용기의 액체상(液體相) 중 또는 기체상(氣體相) 중의 어느 경우라도, 체크 밸브 장치의 유입구를 통과한 기포가 팽창함 으로써 발생한다. 이상으로부터, 액화 가스 용기로부터 울리는 소리는, 액화 가스의 비교적 큰 기포가 체크 밸브 장치를 통과할 때 팽창하여 발생하는 경우가 원인인 것으로 추측하게 되었다.

본 발명은, 전술한 소리의 발생 원인을 탐구한 결과에 기초하여 달성한 것이며, 리턴 가스 주관에서 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스가 생긴 경우라도, 체크 밸브 장치를 통과할 때 발생하는 소리를 억제할 수 있도록 한 것이다. 이러한 구성에서는, 가스 세류관의 유로 단면적을 리턴 가스 주관의 출구단보다 작게 하고 있으므로, 리턴 가스 주관으로부터 흘러들어온 액화 가스가 가스 세류관에 유입될 때 마찰 저항이 생기고, 상기 액화 가스의 흐름이 흐트러진다. 또한, 가스 세류관을 흐르는 액화 가스는, 그 관내 주위면 사이에서 마찰 저항을 발생시키고, 마찬가지로, 액화 가스의 흐름이 흐트러진다. 이와 같이 액화 가스의 흐름이 흐트러지는 것에 의해 비교적 강한 소용돌이가 생기고, 이 소용돌이에 의해, 전술한 액화 가스의 기포를 분열시켜서 세분화할 수 있다. 또한, 가스 세류관에서는, 그 유로 단면적이 작으므로, 리턴 가스 주관 중의 유속에 비해 액화 가스의 유속이 빨라진다. 그러므로, 전술한 세분화된 기포를 액체 내에 분산시킬 수 있다. 여기서, 가스 세류관이 장척이므로, 세분화된 기포를 충분히 분산시키는 작용을 발휘할 수 있다.

그리고, 리턴 가스 주관으로서 일반적으로 자동차에 배관되어 있는 것에서는, 그 관내 직경이 거의 일정한 구조로 되어 있다. 그러므로, 가스 세류관의 유로 단면적은, 리턴 가스 주관의, 그 길이 방향의 어느 부위의 유로 단면적보다 작 다. 환언하면, 가스 세류관의 유로 단면적은, 리턴 가스 주관의 가장 작은 유로 단면적보다 작게 되어 있다.

본 구성에서는, 전술한 바와 같이, 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때나 엔진을 일단 정지시킨 후에 재시동했을 때, 리턴 가스 주관 내에서 생긴 비교적 큰 기포를 포함하는 액화 가스가 되돌아온 경우라도, 이 비교적 큰 기포를, 가스 세류관에 유입되어 흐를 때 세분화하여 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 체크 밸브 장치에 도달할 때는, 액체중에 작은 기포가 분산되어 있는 기액 혼합 상태의 액화 가스가 된다. 이 액화 가스가 체크 밸브 장치를 통과할 때에도, 전술한 바와 같이 작은 기포가 체크 밸브부에 의해 개방된 유입구를 통과하여 팽창하지만, 상기 기포 자체가 작으므로 그 팽창량도 작고, 상기 팽창에 따라 발생하는 소리도 작아진다. 그리고, 다수의 비교적 작은 기포가 팽창해도, 각각 발생하는 소리가 작으므로, 전체적인 소리도 작아진다. 이에 따라, 기액 혼합 상태의 액화 가스가 체크 밸브 장치를 통과할 때 발생하는 소리를 억제할 수 있다

또한, 본 구성에서는, 가스 세류관의 유로 단면적이 작으므로, 상기 가스 세류관에 액화 가스가 쉽게 유입되지 않는다. 그러므로, 자동차를 정지한 후의 엔진 구동 시간이나 재시동 후의 엔진 구동 시간이 길어짐에 따라, 리턴 가스 주관의 내압이 높아져 간다. 이 내압이 높아지는 것에 의해, 리턴 가스 주관 내에서 기화된 액화 가스도 다시 액화된다. 그러므로, 리턴 가스 주관 내의 액화 가스 중 일부가 기화된 경우라도, 그 후, 액화되고, 기포에 의한 소리의 발생이 생기지 않게 된다.

또한, 본 발명에서는, 체크 밸브 장치를, 액화 가스 용기의 잔류 공간 영역 에 설치하고 있으므로, 상기 체크 밸브 장치의 체크 밸브부를 통과한 액화 가스의 기포가 급격하게 팽창하여 파열한다. 그러나, 전술한 바와 같이 기포가 비교적 작으므로, 그 파열음도 작아진다. 이에 비해, 체크 밸브 장치를 액화 가스 용기의 액체상 내에 배치한 경우에는, 비교적 작은 기포가 액화 가스 용기의 액층 내를 상승하므로, 이 상승중에 복수의 기포가 합체하여 기포가 성장하는 경우도 있으며, 이 성장한 기포가 액면에서 파열했을 때의 소리가 커질 수도 있다. 이러한 이유도 있으므로, 체크 밸브 장치를 액화 가스 용기의 잔류 공간 영역에 설치함으로써, 액화 가스가 엔진으로부터 되돌아오는 것에 의해 생기는 소리의 발생을 종합적으로 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 리턴 가스 주관으로부터 되돌아온 액화 가스가 비교적 큰 기포를 포함하고 있는 경우라도, 이 큰 기포를 세분화하여 분산시킬 수 있으므로, 상기 액화 가스가 체크 밸브 장치의 체크 밸브부를 통과할 때 발생하는 소리를 억제할 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 소리가 액화 가스 용기 내에서 공명하여, 차 내에 울리는 것을 저감시킬 수 있다. 따라서, 자동차가 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때나, 엔진을 일단 정지하여 재시동했을 때, 액화 가스 용기로부터 차 내에 울리는 소리를 저감할 수 있고, 상기 소리에 의해 탑승자에게 불쾌감을 끼치는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 예를 들면, 택시에서, 뒷좌석에 승차한 승객이 상기 소리를 쉽게 눈치채지 못하므로, 승객이 불쾌감을 느끼는 것을 방지할 수 있다.

한편, 체크 밸브 장치에서, 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액 화 가스에 의해 체크 밸브부를 개방하는 경우에는, 주로 기포가 체크 밸브부를 밀어서 여는 상태와, 주로 액체가 체크 밸브부를 밀어서 여는 상태에서는, 체크 밸브부의 개방량이 상이하다. 그러므로, 비교적 큰 기포가 차례로 흘러들어오면, 체크 밸브부가 진동하고 쉽고, 상기 진동이 액화 가스 용기 내에서 공진하여 차 내에 쉽게 울리게 될 우려도 있다. 이에 비해, 본 발명의 구성에서는, 전술한 바와 같이 기포가 세분화되어 균일하게 분산되어 있는 기액 혼합 상태의 액화 가스가, 체크 밸브부를 밀어서 열게 되므로, 상기 체크 밸브부의 개폐 작동이 안정되어, 그 진동을 억제할 수 있게 된다. 이에 따라, 체크 밸브부의 진동으로부터 발생하는 공진을 억제할 수 있고, 상기 진동이 차 내에 울리는 것을 억제할 수 있는 이점도 있다. 또한, 체크 밸브부의 진동을 억제할 수 있는 것에 의해, 상기 체크 밸브부의 마모 발생을 억제할 수 있으므로, 밸브 자체의 수명을 향상시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

전술한 리턴 가스 반환 장치에서, 하단이 액화 가스 용기 내의 하부에 접합되고 리턴 가스 주관과 접속되면서, 상단이 액화 가스 최대 충전 시의 잔류 공간 영역에 배치되어, 상기 상단에서 체크 밸브 장치를 지지하는 봉형의 리턴 가스 계류관(繼流管)을 구비하여 이루어지고, 상기 리턴 가스 계류관에 의해, 액화 가스 용기 내에서 리턴 가스 유로를 구성하면서, 체크 밸브 장치를 잔류 공간 영역에 유지하는 유지 수단을 구성하고 있는 것이 제안된다.

이러한 구성에서는, 엔진으로부터 리턴 가스 주관을 통해 되돌아온 액화 가스가, 리턴 가스 계류관 내를 그 하단으로부터 상단을 향하여 유동하여, 상기 상단 에 지지되는 체크 밸브 장치를 통하여 액화 가스 용기 내에 유입되도록 되어 있다. 즉, 이 리턴 가스 계류관의 내부 영역에 의해, 리턴 가스 유로의 하류단이 구성되어 있고, 여기에 가스 세류관을 배치하도록 구성할 수 있다. 그리고, 가스 세류관은 장척이므로, 그 입구단(하단)을 리턴 가스 계류관의 상단보다 아래쪽에 위치시킬 수 있다. 이 구성에서는, 리턴 가스 계류관에 기액 혼합 상태의 액화 가스가 리턴 가스 주관으로부터 유입되면, 상기 액화 가스의 기체가 리턴 가스 계류관의 상단부에 모이기 쉽고, 기체와 액체가 쉽게 분리된다. 이에 따라, 리턴 가스 계류관에 기액 혼합 상태의 액화 가스가 유입된 경우에, 상기 액화 가스의 액체를 가스 세류관에 유입시키기 쉬워지기 때문에, 전술한 비교적 큰 기포의 가스 세류관으로의 유입량을 저감할 수 있으므로, 상기 가스 세류관에 유입되는 비교적 큰 기포를 세분화하여 분산화하는 작용의 효율이 향상된다. 또한, 전술한 바와 같이, 가스 세류관의 유로 단면적이 작으므로, 자동차의 정지나 재시동 시로부터의 엔진 구동 시간이 길어짐에 따라, 리턴 가스 주관으로부터 차례로 유입되는 액화 가스에 의해 리턴 가스 계류관의 내압이 높아짐에 따라, 상기 리턴 가스 계류관의 상단 내에 체류하는 기체도 액화되므로, 전체적으로 가스 세류관에 유입되는 기체를 저감시키는 효과의 면에서 우수하다.

또한, 액화 가스 용기는, 전술한 바와 같이, 자동차의 트렁크에 가로 방향으로 탑재되는 것이 일반적이다. 그리고, 액화 가스 용기와 엔진을 접속하여, 액화 가스 용기로부터 엔진으로 액화 가스를 공급하는 가스 공급관이나 전술한 리턴 가스 주관이 자동차의 하부에 설치되어 있다. 본 구성에서는, 가스 계류관의 하단을 액화 가스 용기 내의 하부에 접합하고 있으므로, 자동차의 하부에 배관되는 리턴 가스 주관을 액화 가스 용기의 하부에 접속할 수 있다. 그러므로, 리턴 가스 주관의 배관 구성을 간소화할 수 있다. 만일, 리턴 가스 주관을 액화 가스 용기의 상부에 접속하는 구성으로 한 경우, 상기 리턴 가스 주관을 용기 근방에서 위쪽으로 상승시켜서 설치하게 된다. 이 경우, 예를 들면, 자동차가 그 후방으로부터 충돌하는 사고를 상정하면, 리턴 가스 주관의 상승하는 부분이 쉽게 파손된다. 이에 비해, 본 구성에서는, 리턴 가스 주관이 상승하는 부분이 없기 때문에, 이와 같은 후방으로부터의 충돌 사고에 대한 안전성이 우수하다.

그리고, 리턴 가스 계류관으로서는, 직선형이나 만곡된 형상 등, 어떤 형상도 사용할 수 있다. 또한, 리턴 가스 계류관으로서는, 그 횡단면적이, 리턴 가스 유로의 유로 단면적 이상으로 구성된 것을 바람직하게 이용할 수 있다. 가스 계류관의 횡단면적이, 리턴 가스 주관의 유로 단면적보다 큰 경우에는, 리턴 가스 계류관의 상단부에 액화 가스를 모으기 용이하며, 상기 액화 가스의 기체와 액체를 분리시키기 용이하게 된다. 그리고, 가스 계류관의 횡단면적과 가스 세류관의 유로 단면적의 차이가 커지게 되므로, 상기 가스 세류관에 액화 가스가 유입될 때, 상기 액화 가스의 흐름을 어지럽히는 작용이 한층 강해져서, 액화 가스에 발생되어 있는 비교적 큰 기포를 세분화하는 효과가 더욱 향상된다.

또한, 전술한 가스 세류관이, 리턴 가스 계류관 내에서, 그 길이 방향을 따라 설치되어 있는 구성이 제안된다.

가스 계류관 내에서는, 리턴 가스 주관으로부터 유입된 액화 가스가, 상기 가스 계류관의 하단으로부터 상단을 향해 유동하고, 상기 하단으로부터 상단을 향해 압력이 걸린다. 본 구성에서는, 가스 세류관이, 리턴 가스 계류관의 길이 방향을 따라 설치되어 있으므로, 리턴 가스 주관으로부터 유입된 액화 가스의 압력이 가스 세류관의 입구단에 직접적으로 작용한다. 그러므로, 가스 세류관에 액화 가스가 유입될 때, 상기 액화 가스의 흐름이 한층 흐트러지고 쉽고, 액화 가스에 발생되어 있는 비교적 큰 기포를 세분화하는 효과가 더욱 향상된다. 또한, 리턴 가스 계류관 내의 액화 가스의 압력 방향과, 상기 리턴 가스 계류관 내에서 가스 세류관을 흐르는 액화 가스의 유동 방향이 같으므로, 상기 가스 세류관을 흐르는 액화 가스의 유속을 높일 수 있다. 그러므로, 가스 세류관을 흐를 때 상기 관내 주위면으로부터 작용하는 마찰 저항이 높아지고, 기포를 세분화하는 효과가 뛰어나고, 또한 세분화된 기포를 분산시키는 효과가 한층 향상된다.

그리고, 본 구성에서는, 리턴 가스 계류관이 직선형의 것이 바람직하게 이용될 수 있다. 이에 따라, 리턴 가스 계류관 내에서의 액화 가스에 걸리는 압력도 직선형으로 작용하므로, 상기 압력이 가스 세류관의 입구단에 작용하는 효과를 충분히 높일 수 있고, 기포를 분산화하는 효과가 더욱 향상된다. 또한, 가스 세류관도 직선형이 되므로, 상기 가스 세류관 내에서의 유속도 더 높아진다.

한편, 전술한 리턴 가스 반환 장치에서, 액화 가스 용기 내에 설치되고, 내부에 리턴 가스 주관의 출구단이 배치되어 상기 리턴 가스 주관으로부터 유입된 액화 가스를 체류시키는, 액화 가스 용기 내에서 리턴 가스 유로를 구성하는 가스 체류 탱크를 구비하여 이루어지고, 가스 세류관이, 그 입구단을, 가스 체류 탱크 내 에서 리턴 가스 주관의 출구단보다 아래쪽에 위치하도록 설치되어 있는 구성이 제안된다.

이러한 구성에서는, 가스 체류 탱크 내에서, 리턴 가스 주관의 출구단보다 가스 세류관의 입구단을 아래쪽에 위치하도록 하고 있으므로, 리턴 가스 주관으로부터 유입된 액화 가스가 기포를 포함하고 있는 경우에, 상기 기포가 가스 체류 탱크의 상부에 모인다. 이와 같이, 기액 혼합 상태의 액화 가스가 가스 체류 탱크 내에 유입되면, 상기 가스 체류 탱크 내에서 기체와 액체로 분리된다. 이에 따라, 가스 세류관에 액체가 우선적으로 유입되고, 리턴 가스 주관 내에서 비교적 큰 기포가 생긴 경우라 하더라도, 상기 기포가 가스 세류관에 유입되기 곤란하도록 되어 있다. 그러므로, 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스가 리턴 가스 주관으로부터 가스 체류 탱크 내에 유입되어도, 이 액화 가스의 액체가 우선적으로 가스 세류관에 유입되므로, 체크 밸브 장치의 유입구로부터 액화 가스가 유입될 때 소리가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 가스 세류관은, 그 유로 단면적이 작으므로, 전술한 바와 같이 액화 가스가 유입될 때의 마찰 저항에 의해 흐름이 흐트러진다. 그러므로, 액화 가스 용기가 자동차의 진동 등에 의해 흔들릴 경우 등에, 이 가스 세류관에 비교적 큰 기포가 유입되어도, 상기 기포를 세분화할 수 있다. 그리고, 가스 세류관 내에서의 유속이 빠르므로, 세분화와 분산화가 발생한다. 이에 따라, 세분화된 기포가 체크 밸브 장치의 유입구를 통과하기 때문에, 통과 시에 발생하는 소리를 억제 가능한, 본 발명의 작용 효과를 적절하게 발휘할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 가스 세류관의 유로 단면적이 작으므로, 자동차의 정지나 재시동 시로부터의 엔진 구동 시간이 길어짐에 따라 리턴 가스 주관으로부터 차례로 유입되는 액화 가스에 의하여 가스 체류 탱크의 내압이 높아져 가고, 상기 가스 체류 탱크 내의 상부에 체류하는 기체도 액화되고, 가스 세류관에 기체가 유입되는 것을 방지하는 효과가 더욱 향상된다.

그리고, 가스 체류 탱크로서는, 관형이나 캔형 등 다양한 형상을 사용할 수 있다. 그리고, 그 내부가, 리턴 가스 주관과 가스 세류관이 배열되어 설치될 수 있을 만큼의 횡단면적을 가지고 있으면 된다.

전술한 리턴 가스 반환 장치에서, 가스 세류관은, 그 관 길이를 80mm 이상이면서 200mm 이하로 하여 이루어지는 구성이 제안된다.

여기서, 가스 세류관은, 전술한 바와 같이 장척으로 함으로써, 세분화된 기포를 액화 가스에 분산시키는 작용을 충분히 발휘할 수 있다. 또한, 가스 세류관을 흐르는 액화 가스는, 그 관내 주위면 사이에서 발생하는 마찰 저항에 의해, 상기 액화 가스의 흐름이 흐트러지고, 기포를 세분화할 수 있으므로, 가스 세류관은 장척이면 된다. 그리고, 가스 세류관의 관 길이를 80mm 이상으로 함으로써, 비교적 큰 기포가 가스 세류관에 유입되었을 때, 기포를 세분화하는 작용과 분산화하는 작용이 충분히 생기게 할 수 있다. 그러므로, 체크 밸브 장치의 유입구를 통과할 때 발생하는 소리를 억제하는, 본 발명의 작용 효과를 한층 적절하게 생기게 할 수 있다.

여기서, 관 길이가 80mm보다 짧은 경우에는, 높은 유속으로 액화 가스가 흐 르는 거리가 짧으므로, 기포를 분산화하는 효과가 저감된다. 또한, 액화 가스와 관내 주위면 사이에서 발생하는 마찰 저항을 받는 거리가 짧으므로, 이 마찰 저항에 의해 기포를 세분화하는 효과도 저감된다. 그러므로, 체크 밸브 장치의 유입구를 통과할 때 발생하는 소리의 크기를 억제하는 효과가 저감된다. 한편, 관내 주위면 사이에서 발생하는 마찰 저항은, 관 길이 방향을 따라 서서히 저하되므로, 상기 마찰 저항에 의한 작용 효과는, 가스 세류관을 어느 정도 이상 길게 해도 변하지 않는다. 또한, 차량용으로 사용되는 액화 가스 용기의 크기를 고려하면, 가스 세류관이 비교적 많이 만곡되지 않는 구성으로 하기 위해서는, 200mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 가스 세류관을 만곡되는 형상으로 하면, 이 만곡되는 부위를 통과할 때 액화 가스의 유속이 저하되므로, 기포를 분산화하는 효과가 저감된다. 이상으로부터, 가스 세류관의 관 길이는, 본 구성의 범위로서 설정하고 있다. 그리고, 이와 같은 이유를 더 규명하면, 관 길이를 80mm 이상이면서 120mm 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 전술한 바와 같이, 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스를 되돌리는 리턴 가스 유로의 하류단에, 리턴 가스 주관보다 유동 단면적이 작은 장척형의 가스 세류관을 설치하고, 리턴 가스 주관을 통해 되돌아온 액화 가스를, 가스 세류관을 통하여, 액화 가스 용기 내의 잔류 공간 영역에 유지된 체크 밸브 장치의 유입구로부터 상기 액화 가스 용기 내에 유입하도록 한 구성이다. 이 구성에 의해, 리턴 가스 주관에서 가열된 액화 가스가 비교적 큰 기포를 포함하고 있는 경우 라도, 상기 액화 가스가 가스 세류관에 유입될 때 발생하는 마찰 저항과, 가스 세류관 내를 액화 가스가 통과할 때 발생하는 관내 주위면과의 마찰 저항에 의해, 액화 가스의 흐름이 흐트러지므로, 비교적 큰 기포를 세분화할 수 있다. 그리고, 가스 세류관 내에서는 액화 가스의 유속이 빨라지므로, 전술한 세분화된 기포가 분산화한다. 이와 같이 비교적 작은 기포를 포함하는 액화 가스가 체크 밸브 장치의 유입구를 통과할 때는, 상기 기포가 팽창함으로써 소리를 발생하지만, 이 소리가 미약하기 때문에, 액화 가스 용기 내에서 공명하여 차 내에 울리는 소리를 억제할 수 있다. 따라서, 자동차의 정차중에 엔진 구동하고 있을 때나 엔진을 일단 정지 후에 재시동했을 때, 액화 가스 용기로부터 차 내에 울리는 소리를 현저하게 저감할 수 있으므로, 예를 들면, 택시의 승객이 액화 가스 용기로부터 울리는 소리를 듣고 불쾌감을 느끼는 것을 방지할 수 있다.

전술한 리턴 가스 반환 장치에서, 액화 가스 용기 내에 배치한 리턴 가스 계류관에 의해, 액화 가스 용기 내에서 리턴 가스 유로를 구성하면서, 체크 밸브 장치를 잔류 공간 영역에 유지하는 유지 수단을 구성하고 있는 것은, 리턴 가스 계류관 내의 상단부에 기액 혼합 상태로 유입된 액화 가스의 기체가 모이기 쉽고, 기체와 액체를 분리할 수 있다. 그러므로, 리턴 가스 계류관의 상단부로부터 아래쪽에, 가스 세류관의 입구단을 배치함으로써, 전술한 비교적 큰 기포의 가스 세류관으로의 유입량을 저감할 수 있고, 상기 가스 세류관에 유입되는 비교적 큰 기포를 세분화하여 분산하는 작용의 효율이 향상되므로, 체크 밸브 장치로부터 발하는 소리를 저감하는 본 발명의 작용 효과 면에서 우수하게 된다.

여기서, 전술한 가스 세류관이, 리턴 가스 계류관 내에서, 그 길이 방향을 따라 설치되어 있는 구성에서는, 가스 세류관의 입구단으로부터 액화 가스가 유입될 때의 마찰 저항이 한층 높아지므로, 상기 액화 가스의 흐름이 한층 흐트러지기 쉽고, 액화 가스에 발생되어 있는 비교적 큰 기포를 세분화하는 효과가 더욱 향상된다. 또한, 리턴 가스 계류관 내에서의 액화 가스의 유동 방향과 가스 세류관 내에서의 유동 방향이 같아지므로, 가스 세류관 내의 유속을 높일 수 있고, 기포를 세분화하여 분산하는 작용이 한층 향상된다.

전술한 리턴 가스 반환 장치에서, 리턴 가스 주관으로부터 유입된 액화 가스를 체류시키는 가스 체류 탱크가 액화 가스 용기 내에 설치되고, 상기 가스 체류 탱크 내에서, 가스 세류관의 입구단을 리턴 가스 주관의 출구단보다 아래쪽에 위치하도록 한 구성에서는, 이 가스 체류 탱크에 기액 혼합 상태의 액화 가스가 유입되면, 기포가 가스 체류 탱크 내의 상부에 모이고, 기체와 액체로 분리된다. 그러므로, 가스 세류관에는 액체가 우선적으로 유입되고, 기포가 가스 세류관에 쉽게 유입되지 않게 된다. 또한, 비교적 큰 기포가 가스 세류관에 유입되더라도, 그 유입 시의 마찰 저항에 의해 흐름이 흐트러지고, 상기 기포를 세분화할 수 있고, 분산시킬 수 있게 된다. 따라서, 리턴 가스 주관 내에서 비교적 큰 기포가 발생한 경우에도, 액화 가스가 체크 밸브 장치를 통하여 액화 가스 용기 내에 유입될 때 발생하는 소리를 억제하는 본 발명의 작용 효과는 한층 우수하게 된다.

전술한 리턴 가스 반환 장치에서, 가스 세류관은, 그 관 길이를 80mm 이상 이면서 200mm 이하로 하여 이루어진 구성에서는, 가스 세류관을 유동하는 액화 가 스와 상기 가스 세류관의 관내 주위면과의 마찰 저항에 의해, 기포를 세분화하는 작용과 분산화하는 작용이 충분히 생기고, 체크 밸브 장치의 유입구를 통과할 때 발생하는 소리를 억제하는, 본 발명의 작용 효과를 한층 적정하게 생기게 할 수 있다.

본 발명의 실시예의 일례를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는, 자동차의 트렁크에 가로로 놓여져서 탑재되는 액화 가스 용기(1)이다. 이 액화 가스 용기(1)는, 원통형 보디부(2)와, 보디부(2)의 양쪽 개구를 막도록 용접된 미러부(3, 3)로 구성되어 있다. 여기서, 도 1은, 액화 가스 용기(1)를, 탑재 상태에서 자동차 후방으로부터 본 정면도이다. 그리고, 본 실시예에서는, 액화 가스 용기(1)는, 액화 석유 가스 LPG를 충전 저류하는 것이며, 상기 액화 석유 가스를 연료로 하는 자동차에 탑재된다. 즉, 액화 석유 가스는 본 발명에 따른 액화 가스 X이다.

이 액화 가스 용기(1)의 원통형 보디부(2)에는, 그 외측 하부에, 도시하지 않은 연료 충전 밸브로부터 액화 가스 X를 충전할 경우에 개방하는 충전 밸브(도시하지 않음)와 상기 충전 밸브를 수동으로 조작하기 위한 충전 조작 핸들(8)이 설치되어 있다. 이 충전 밸브는, 액화 가스 X의 충전 시를 제외하고, 폐쇄 상태로 유지되어 있다. 또한, 마찬가지로 원통형 보디부(2)의 외측 하부에, 액화 가스 용기(1) 내에 저류된 액화 가스 X를 엔진(도시하지 않음)에 공급하는 가스 공급관(도시하지 않음)이 접속된 취출 밸브(도시하지 않음)와, 상기 취출 밸브를 수동 조작 하기 위한 취출 조작 핸들(10)이 설치되어 있다. 이 취출 밸브는, 액화 가스 X를 충전하는 경우나 액화 가스 용기(1)를 자동차로부터 떼어내는 경우 등에 폐쇄되며, 그 외의 경우에는 개방되어 있다. 그리고, 이 취출 밸브를 통하여 가스 공급관(도시하지 않음)에 접속하는 연료 공급 펌프(12)가, 액화 가스 용기(1)의 내측 하부에 설치되어 있다. 이 연료 공급 펌프(12)는, 액화 가스 용기(1) 내에 저류하는 액화 가스 X를 소정 압력으로 압송하며, 액화 가스 X를 액상(液狀)으로 유지한 채 가스 공급관에 유입되어 엔진으로 공급하도록 하고 있다.

또한, 액화 가스 용기(1)의 원통형 보디부(2)의 외측 하부에는, 도 2와 같이, 리턴 밸브(13)가 전술한 취출 밸브(도시하지 않음)와 병설되어 있고, 또한, 리턴 밸브(13)를 수동으로 조작하는 반환 조작 핸들(15)이 전술한 취출 조작 핸들(10)과 병설되어 있다. 이 리턴 밸브(13)에는, 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스 X를 액화 가스 용기(1)에 되돌리기 위한 리턴 가스 주관(14)이 접속되어 있다. 이 리턴 밸브(13)는, 액화 가스 X를 충전하는 경우나 액화 가스 용기(1)를 자동차로부터 떼어내는 경우 등에 폐쇄되며 그 외의 경우에는 개방되어 있다. 이 리턴 가스 주관(14)에 의해, 본 발명에 따른, 엔진 측으로부터 액화 가스 용기(1)에 이르는 리턴 가스 유로(20)를 구성하고 있다. 그리고, 본 실시예에서, 리턴 가스 주관(14)의 출구단은, 리턴 밸브(13)와의 접속 부위가 되어 있다(도시하지 않음).

전술한 가스 공급관(도시하지 않음)과 리턴 가스 주관(14)은, 자동차의 앞부분에 설치된 엔진과 트렁크에 설치된 액화 가스 용기(1)를 연통시키며, 자동차 하부를 통해 배관되어 있다. 이와 같이, 차량 하부에 설치된 가스 공급관(도시하지 않음)과 리턴 가스 주관(14)을, 액화 가스 용기(1)의 하부에 설치된 취출 밸브(도시하지 않음)나 리턴 밸브(13)에 접속하는 구성으로 하고 있으므로, 그 배관 구성을 처리하기 쉽고, 간소화되어 있다. 그리고, 만일 용기 상부에 취출 밸브나 리턴 밸브를 설치하면, 가스 공급관이나 리턴 가스 주관을 용기 근방에서 위쪽으로 상승시키도록 구성해야만 하므로, 관로 자체도 길어진다. 이와 같은 구성에서는, 예를 들면, 차량 후방이 충돌하는 등의 사고가 발생한 경우에, 각 관의 상승 부분이 파손될 가능성이 높아진다. 그러므로, 안전면에서, 용기 하부에 접속하는 본 구성이 적합하다고 할 수 있다.

또한, 액화 가스 용기(1)의 원통형 보디부(2)의 상부에는, 액화 가스 용기(1) 내에 저류하는 액화 가스 X의 저류량을 표시하는 액면계(7)도 설치되어 있다. 또한, 이 액화 가스 용기(1)에는, 자동차의 트렁크에 고정시키기 위한 고정각(5, 固定脚)도 설치되어 있다.

[실시예 1]

액화 가스 용기(1)의 원통형 보디부(2)의 하부에는, 도 2와 같이 설치대(19)가 고정 체결되어 있다. 이 설치대(19)는, 용기(1)의 수직 방향으로부터 후방으로 경사지는 설치선 L과 직교하도록 설치되어 있다. 이 설치대(19)에는, 이 용기 외측에 리턴 밸브(13)와 취출 밸브(도시하지 않음)가, 용기 길이 방향을 따라 병설되어 있다. 그리고, 설치대(19)의 용기 내측에는, 봉형의 리턴 가스 계류관(21)이 고착되어 있고, 리턴 가스 계류관(21)의 하단에, 리턴 밸브(13)를 통하여 리턴 가스 주관(14)이 접속되어 있다. 이 리턴 가스 계류관(21)은, 액화 가스 용기(1) 내 에서 설치선 L을 따라 설치되어 있고, 그 상단이, 액화 가스 용기(1)에 액화 가스 X를 최대로 충전했을 때 그 액화 가스액 면 상에 형성되는 상기 용기 내 상부의 잔류 공간 영역(6)에 위치하도록 하고 있다. 그리고, 잔류 공간 영역(6)은, 액화 가스 용기(1)를 최대로 충전했을 때 액화 가스액 면 상에 존재하는 기체상 영역이다.

여기서, 리턴 가스 계류관(21)은, 그 내경을, 엔진으로부터 되돌아오는 액화 가스가 통과할 때, 그 유동에 의해 압력 손실이 거의 생기지 않도록, 비교적 크게 설정하고 있다. 또한, 리턴 가스 계류관(21)은, 그 내경이, 리턴 가스 주관(14)의 출구단 내경에 비해 크게 되어 있다. 이 리턴 가스 주관(14)의 출구단은, 본 실시예 1에서 전술한 바와 같이, 리턴 밸브(13)와 접합하는 부위이므로, 도시하지 않고 있다.

리턴 가스 계류관(21)의 상단에는, 도 3과 같이, L자형의 커플링 부재(22)가 접합되어 있다. 이 커플링 부재(22)는, 그 양 단부를 수나사부(23a, 23b)로 하고 있으며, 일단의 수나사부(23a)가 리턴 가스 계류관(21)의 상단에 나사 결합되어 고정되어 있다. 또한, 커플링 부재(22)의 타단의 수나사부(23b)에는, 후술하는 체크 밸브 장치(30)가 나사 결합되어 있다. 이 커플링 부재(22)에는, 그 양 단부에 개구된 연락로(24)가 형성되어 있고, 연락로(24)를 통하여 리턴 가스 계류관(21)과 체크 밸브 장치(30)가 연통되어 있다. 여기서, 커플링 부재(22)의, 리턴 가스 계류관(21)에 나사 결합하는 일단에는, 연락로(24)의 내부에 끼워지는 가스 세류관(25)이 접합되어 있다. 즉, 가스 세류관(25)의 선단이 체크 밸브 장치(30)와 연통되어 있다. 가스 세류관(25)은, 그 외경이 리턴 가스 계류관(21)의 내경에 비하 여 작으며, 커플링 부재(22)의 내부에 끼워진 상부를 제외하고, 리턴 가스 계류관(21) 내에 배치되어, 리턴 가스 계류관(21) 내에서 그 길이 방향을 따르도록 설치되어 있다. 그리고, 본 실시예 1에서, 리턴 가스 계류관(21)은 직선형 관이며, 마찬가지로 가스 세류관(25)도 직선형 관이다. 그리고, 가스 세류관(25)은, 리턴 가스 계류관(21) 내의 상부 영역에 설치되며 비교적 장척이며, 구체적으로는, 관 길이 80mm 이상이면서 200mm 이하가 되도록 설정되어 있다.

리턴 가스 계류관(21)은, 전술한 바와 같이, 그 상단에 커플링 부재(22)가 접합되어 있고, 리턴 가스 계류관(21)의 상단이 폐쇄되어 있다. 그리고, 리턴 가스 계류관(21)의 상부에는, 커플링 부재(22)에 접합한 가스 세류관(25)이 삽입된 상태로 유지되어 있고, 가스 세류관(25)의 입구단(하단)(25a)이 배치되어 있다. 이와 같이 리턴 가스 계류관(21)의 상부에서는, 리턴 가스 계류관(21)과 그 내부의 가스 세류관(25)에 의해, 이중관 구조를 이루고 있다.

전술한 가스 세류관(25)은, 그 내경이 리턴 가스 계류관(21)의 내경에 비하여 작으므로, 가스 세류관(25) 내의 액화 가스가 통과하는 유로 단면적(내부 횡단면적)이, 리턴 가스 계류관(21)의 내부 횡단면적에 비하여 작게 되어 있다. 또한, 가스 세류관(25)의 내경은, 전술한 리턴 가스 주관(14)의 출구단(도시하지 않음)의 내경에 비하여 작게 되어 있고, 가스 세류관(25)의 유로 단면적은, 리턴 가스 주관(14)의 출구단의 유로 단면적에 비하여 작다. 여기서, 리턴 가스 주관(14)은, 전술한 바와 같이, 그 전체 길이에 걸쳐서 거의 동일한 내경이므로, 가스 세류관(25)의 유로 단면적은, 리턴 가스 주관(14)의 출구단 뿐만 아니라 자동차 하부에 설치된 중앙 부분의 유로 단면적에 비해서도 작게 되어 있다.

그리고, 리턴 가스 주관(14)은, 전술한 바와 같이, 액화 가스 X의 유동에 의해 거의 압력 손실이 생기지 않는 내경으로 설정되어 있으므로, 이에 따라, 그 직경이 작은 가스 세류관(25)에서는, 액화 가스 X의 유동에 의해 마찰 저항(압력 손실)이 생길 수 있다.

전술한 리턴 가스 계류관(21)과 커플링 부재(22)의 연락로(24)에 의해, 액화 가스 용기(1) 내에서 리턴 가스 유로(20)를 구성하고 있다. 그리고, 후술하는 체크 밸브 장치(30)가 커플링 부재(22)에 접속되므로, 리턴 가스 계류관(21)과 커플링 부재(22)의 연락로(24)는, 리턴 가스 유로(20)의 하류단이며, 여기에 전술한 가스 세류관(25)이 설치되어 있다.

한편, 전술한 커플링 부재(22)의 타단에 접합되는 체크 밸브 장치(30)는, 도 4와 같이, 하방으로 개구된 접합 관부(32)와, 접합 관부(32)의 하방 개구에 결합하는 결합 저부(33)로 구성되는 관형 케이싱(31)을 구비하고 있다. 여기서, 접합 관부(32)의 상부에는, 상하 방향의 연통로(35)가 설치되어 있고, 연통로(35)의 상단으로부터 측방으로 연통되어 접합 관부(32)의 상부 측면에 개구되고, 전술한 커플링 부재(22)의 타단의 수나사부(23b)가 나사 결합하는 암나사부(34)가 형성되어 있다. 또한, 접합 관부(32)에는, 전술한 연통로(35)의 하단과 연통되어 하방으로 개구된 유출 관로(36)를 구비하고 있고, 유출 관로(36)가 연통로(35)에 비하여 직경이 크게 되어 있다. 이 연통로(35)의 하단이 유출 관로(36)의 상단에 개구하는 곳이, 본 발명에 따른 유입구(41)이다.

접합 관부(32)의 유출 관로(36)에는, 그 하부에 전술한 결합 저부(33)를 나사 결합하는 나사 결합 암놈부(37)가 형성되어 있고, 나사 결합 암놈부(37)와 나사 결합하는 나사 결합 수놈부(38)가 결합 저부(33)의 상부에 형성되어 있다. 그리고, 결합 저부(33)에는, 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍(39)이 형성되어 있고, 결합 저부(33)를 접합 관부(32)에 접합한 상태에서, 관통 구멍(39)이, 전술한 연통로(35) 및 유출 관로(36)와 일직선 상으로 배열되도록 되어 있다. 그리고, 이 관통 구멍(39)은, 그 하부를 작은 직경으로 하는 2단계 형상이 되어 있다.

접합 관부(32)와 결합 저부(33)를 접합한 상태에서, 접합 관부(32)의 유출 관로(36) 내의, 결합 저부(33) 상의 상부 영역에는, 체크 밸브부(42)가 유출 관로(36)를 따라 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 설치되어 있고, 체크 밸브부(42)에 의해 연통로(35)의 유입구(41)를 개폐한다. 이 체크 밸브부(42)는, 결합 저부(33)의 관통 구멍(39)의 중앙 부분에 설치된 단부(39a)에 지지된 개폐 스프링(43)에 의해, 유입구(41)을 폐쇄하는 방향으로 가압하고 있다. 그리고, 연통로(35)로부터 체크 밸브부(42)를 아래쪽으로 누르는 힘이 작용하고, 상기 힘이 개폐 스프링(43)의 탄성력 이상이 되면 개폐 스프링(43)이 수축하여, 유입구(41)가 개방된다. 그리고, 이 체크 밸브부(42)의 주위둘레에는, 유출 관로(36)의 길이 방향을 따라 흘러내림홈(42a)이 복수개 형성되어 있고, 체크 밸브부(42)가 유입구(41)를 개방할 때, 유입구(41)로부터 유입된 액화 가스 X의 액체가, 흘러내림홈(42a)을 통하여 체크 밸브부(42)의 아래쪽으로 흘러내릴 수 있도록 되어 있다. 즉, 체크 밸브부(42)가 슬라이드 이동하는 유출 관로(36)의 상부 영역은, 결합 저 부(33)의 관통 구멍(39)을 통하여, 액화 가스 용기(1) 내와 항상 통하고 있어서, 동일한 압력 상태가 되어 있다.

그리고, 전술한 체크 밸브부(42)를 가압하는 개폐 스프링(43)에 의해, 본 발명에 따른 가압 수단을 구성하고 있다.

이 체크 밸브 장치(30)는, 리턴 가스 계류관(21)에 접합한 커플링 부재(22)에 접합된 상태에서, 액화 가스 용기(1)의 최대 충전 시에 액화 가스 X 액면 상에 형성되는 잔류 공간 영역(6)에 유지된다(도 2 참조). 그리고, 이 접합 상태에서, 체크 밸브 장치(30)의 연통로(35)가, 커플링 부재(22)의 연락로(24)를 통하여 가스 세류관(25)과 연통되어 있다. 즉, 리턴 가스 주관(14)을 통해 엔진으로부터 되돌아온 액화 가스 X가 리턴 가스 계류관(21) 내에 유입되고, 또한 가스 세류관(25) 내에 들어가 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)로부터 액화 가스 용기(1) 내에 유입된다.

전술한 리턴 가스 계류관(21) 및 커플링 부재(22)에 의해, 본 발명의 유지 수단이 구성되어 있다. 그리고, 리턴 가스 주관(14), 리턴 가스 계류관(21), 커플링 부재(22), 가스 세류관(25) 및 체크 밸브 장치(30)에 의해, 본 발명에 따른 리턴 가스 반환 장치(17)가 구성되어 있다. 또한, 리턴 가스 주관(14), 리턴 가스 계류관(21), 가스 세류관(25) 및 커플링 부재(22)의 연락로(24)에 의해, 본 발명에 따른 리턴 가스 유로(20)가 구성되어 있다.

다음에, 리턴 가스 반환 장치(17)의 작동에 대하여 설명한다.

자동차의 엔진을 구동 개시하면, 액화 가스 용기(1) 내의 액화 가스 X가 연 료 공급 펌프(12)에 의해, 액상(液狀)을 유지하여, 가스 공급관(도시하지 않음)을 거쳐 엔진으로 압송된다. 엔진에서는 액화 가스 X의 토출량이 정밀하게 제어되고, 상기 엔진에서 사용되지 않았던 잉여 액화 가스 X는, 리턴 가스 주관(14)을 거쳐 엔진으로부터 액화 가스 용기(1)에 되돌려 보내진다(도 1 및 도 2 참조).

자동차의 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때는, 자동차 하부에 배관되어 있는 배기관으로부터 발하는 열이 자동차 아래에 모이므로, 자동차 하부에 배관되어 있는 리턴 가스 주관(14)이 가열된다. 이에 따라, 리턴 가스 주관(14) 내를 천천히 흐르는 액화 가스 X가 가열되고, 일부가 기화되어 비교적 큰 기포를 생기게 한다. 그리고, 이 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스 X가, 리턴 가스 주관(14)으로부터 리턴 가스 계류관(21)으로 유입된다. 한편, 엔진이 정지한 직후에도, 엔진 구동중에 가열된 배기관의 열이 자동차 아래에 모이므로, 리턴 가스 주관(14)에서 모여 있는 액화 가스 X를 가열하여, 비교적 큰 기포를 생기게 한다. 그러므로, 엔진 정지 후, 비교적 단시간에 재시동하면, 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스 X가, 리턴 가스 주관(14)으로부터 리턴 가스 계류관(21)으로 유입된다.

이와 같은 큰 기포와 액체가 혼재한 기액 혼합 상태의 액화 가스 X는, 전술한 연료 공급 펌프(12)의 압력에 의해 리턴 가스 주관(14)으로부터 리턴 가스 계류관(21) 내로 유입되고, 리턴 가스 계류관(21) 내에 설치되어 있는 가스 세류관(25)에 유입된다. 여기서, 가스 세류관(25)은, 전술한 바와 같이 리턴 가스 계류관(21)을 따라 설치되어 있으므로, 리턴 가스 계류관(21) 내를 상승하는 액화 가스 X가 가스 세류관(25)의 입구단(25a)으로부터 밀어넣어진다. 이 액화 가스 X가 가스 세류관(25)의 입구단(25a)으로부터 유입될 때, 마찰 저항이 생기고, 이 마찰 저항에 의해 액화 가스 X의 흐름이 흐트러진다. 그리고, 액화 가스 X의 흐름이 흐트러지는 것에 의해 강한 소용돌이가 생기므로, 이 소용돌이에 의해, 액화 가스 X의 비교적 큰 기포가 분열된다. 이와 같이 하여, 비교적 큰 기포를 포함하는 액화 가스 X가 가스 세류관(25) 내에 유입될 때, 상기 기포가 세분화된다.

또한, 가스 세류관(25)은 그 유로 단면적이 작으므로, 가스 세류관(25)을 흐르는 액화 가스 X는, 가스 세류관(25)의 내측 주위면 사이에서 마찰 저항을 생기게 하고, 흐름이 흐트러진다. 이에 의해서도 강한 소용돌이가 생기고, 액화 가스 X의 기포를 세분화할 수 있다. 그리고, 액화 가스 X의 흐름이 흐트러지는 것에 의해, 세분화된 기포를 액체중에 분산시킬 수 있다. 또한, 가스 세류관(25)에 유입된 액화 가스 X는, 가스 세류관(25)의 유로 단면적이 리턴 가스 주관(14)에 비하여 작으므로, 유동 속도가 높아진다. 이 높은 유속에 의해, 세분화된 기포를 액체중에 분산시킬 수 있다.

이와 같이, 리턴 가스 주관(14) 내에서 생긴 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스 X가, 리턴 가스 계류관(21) 내에서 가스 세류관(25)에 유입되면, 유입 시와 유동 중의 마찰 저항에 의해, 비교적 큰 기포를 세분화하여 분산화할 수 있다. 그러므로, 가스 세류관(25)을 통해 체크 밸브 장치(30)에 도달할 때는, 액화 가스 X는 미세한 기포가 다수 분산되어 있는 기액 혼합 상태가 된다.

여기서, 리턴 가스 계류관(21)은, 전술한 바와 같이, 그 상단이 폐쇄되어 있고, 그 상부에서 가스 세류관(25)과 함께 이중관 구조를 이루고 있다. 이 구조에서는, 리턴 가스 주관(14)으로부터 유입된 기액 혼합 상태의 액화 가스 X는, 이 기포가 리턴 가스 계류관(21)을 상승하여 가스 세류관(25)에 유입되지 않고 그 입구단(25a)으로부터 통과하면, 리턴 가스 계류관(21)의 상단부에 모인다. 이와 같이, 리턴 가스 계류관(21)의 상단부에 액화 가스 X의 기체가 모이기 용이하고, 기체와 액체가 분리되기 용이하게 된다. 그러므로, 가스 세류관(25)의 입구단(25a)이 리턴 가스 계류관(21) 내의 액층 내에 있는 경우에는, 가스 세류관(25)에는 액화 가스 X의 액체가 쉽게 유입된다. 그리고, 이와 같이 액화 가스 X의 액체가 쉽게 유입되면, 비교적 큰 기포의 유입량도 감소하므로, 이 큰 기포가 유입되어도, 상기 기포를 세분화하고 분산화하는 작용의 효율이 향상된다.

전술한 바와 같이, 리턴 가스 계류관(21)으로부터 가스 세류관(25)을 흐른 액화 가스 X는, 체크 밸브 장치(30)에서, 연통로(35)를 통해 유입구(41)를 폐쇄하고 있는 체크 밸브부(42)에 부딪힌다(도 4의 (A)참조). 액화 가스 X에 의한 체크 밸브부(42)를 가압하는 압력이, 개폐 스프링(43)의 탄성력을 상회하면, 개폐 스프링(43)이 수축되어 유입구(41)를 개방하고(도 4의 (B) 참조), 액화 가스 X가 유출 관로(36)에 유입된다. 그리고, 관통 구멍(39)을 통하여 액화 가스 용기(1) 내에 유출된다. 이와 같이 하여, 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스 X가 액화 가스 용기(1) 내에 되돌아온다. 그리고, 체크 밸브부(42)의 개방에 의해 가압하는 압력이 약해지면, 개폐 스프링(43)의 탄성력에 의해 체크 밸브부(42)가 유입구(41)를 폐쇄한다. 이와 같이 체크 밸브부(42)는, 엔진의 구동중에, 유입구(41)를 개폐하는 작동을 반복한다.

여기서, 전술한 다수의 미세한 기포를 분산시키고 있는 기액 혼합 상태의 액화 가스 X가, 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)를 통과할 때, 소리를 거의 발생시키지 않는다. 이것은, 미세한 기포가 유입구(41)로부터 유출하여, 기체상 중에 들어가 파열해도, 그 파열음이 극히 작으므로, 다수의 미세한 기포가 파열해도 전체적으로 소리도 작아지기 때문이다. 상세하게는, 체크 밸브부(42)가 유입구(41)를 폐쇄하고 있는 상태에서는, 차례로 흐르고 있는 액화 가스 X에 의해 압력이 상승하고, 미세한 기포에 작용하는 압력이 향상되어 수축된다. 그 후, 체크 밸브부(42)가 유입구(41)를 개방시킴으로써, 액화 가스 X가 유입구(41)로부터 유출되면, 기포의 주위의 압력이 급격하게 감소하므로, 상기 기포가 팽창하여 파열한다. 이 기포가 미세하므로, 유입구(41)를 통과하는 전후에, 기포의 수축량도 작고, 팽창이나 파열에 의해 발생하는 소리도 작아진다. 그리고, 미세한 기포가 차례로 유입구(41)로부터 유출되더라도, 각각의 소리가 작으므로, 전체적으로도 소리가 커지지 않고, 소리의 발생을 억제할 수 있는 것으로 여겨진다.

또한, 가스 세류관(25)을 흘러들어온 액화 가스 X는, 전술한 바와 같이 미세한 기포가 분산되어 있는 기액 혼합 상태이므로, 상기 기포가 유입구(41)를 통과함으로써 발생하는 팽창 및 파열에 의한 체적 변화도 비교적 작다. 이에 따라, 이 기포의 팽창이나 파열에 의해, 체크 밸브부(42)가 진동하는 경우도 억제된다. 그러므로, 전술한 바와 같이 체크 밸브부(42)가 유입구(41)를 개폐하는 작동을 안정 적으로 실시할 수 있으므로, 상기 작동의 진동이 용기 내에서 공진하는 경우도 억제될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 가스 세류관(25)의 유로 단면적은 리턴 가스 주관(14)에 비하여 작고, 또한, 리턴 가스 계류관(21)은 그 내용적(內容積)이 정해져 있으므로, 리턴 가스 주관(14)으로부터 리턴 가스 계류관(21)으로 차례로 유입되는 액화 가스 X에 의해, 리턴 가스 계류관(21)의 내압이 서서히 높아져 간다. 이와 같이 내압이 높아지는 것에 의해, 리턴 가스 계류관(21) 내에 체류하는 액화 가스 X의 기체가 액화된다. 또한, 리턴 가스 계류관(21)의 내압이 높아짐에 따라 리턴 가스 주관(14) 내의 압력도 높아져 가므로, 리턴 가스 주관(14) 내에서 열액화 가스 X가 쉽게 기화되지 않는다. 그러므로, 자동차 정지로부터의 엔진 구동 시간이 길어짐에 따라, 또는 엔진 재시동 시로부터의 구동 시간이 길어짐에 따라, 리턴 가스 주관(14) 내에서 비교적 큰 기포를 발생하지 않게 되고, 액체 상태의 액화 가스 X가 리턴 가스 계류관(21)에 유입되어 들어오기 때문에, 체크 밸브 장치(30)를 액화 가스 X가 통과할 때 소리가 거의 발생하지 않게 된다.

본 실시예 1에서는, 리턴 가스 주관(14) 내에서 가열되어 비교적 큰 기포를 생기게 하는 경우라도, 이 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스 X를, 리턴 가스 계류관(21) 내에서 가스 세류관(25)에 유입되는 것에 의해, 상기 큰 기포를 세분화하면서, 분산화할 수 있다. 이 다수의 미세한 기포가 분산된 액화 가스 X가, 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)로부터 액화 가스 용기(1) 내로 유입될 때, 상기 기포가 팽창하고 파열해도, 그 소리가 극히 작고, 전체적으로 액화 가스 X가 체크 밸브 장치(30)를 통과할 때 발생하는 소리를 억제할 수 있다. 이에 따라, 이 소리가 액화 가스 용기(1) 내에서 공명하고, 차 내에 울리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가스 세류관(25)으로부터 흘러들어오는 액화 가스 X의 기포가 미세하므로, 체크 밸브 장치(30)의 체크 밸브부(42)의 개폐 작동이 안정된다. 그러므로, 체크 밸브부(42)의 진동을 억제할 수 있고, 상기 진동이 액화 가스 용기(1) 내에서 공진하여 차 내에 울리는 것도 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시예 1의 액화 가스 용기(1)용의 리턴 가스 반환 장치(17)를 사용함으로써, 예를 들면, 택시 등에서, 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때(아이들링하고 있을 때)나, 엔진을 일단 정지한 후에 재시동했을 때, 액화 가스 용기(1)로부터 울리는 소리나 진동을 억제할 수 있고, 상기 택시의 승객이 트렁크의 액화 가스 용기(1)로부터 발생하는 소리나 진동에 의해 불쾌감을 느끼는 것을 방지할 수 있다.

[실시예 2]

실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(57)에서는, 도 5와 같이, 액화 가스 용기(1)의 하부에 설치되어 있는 설치대(19)의 용기 내측에, 액화 가스 X가 체류하는 가스 체류 탱크(52)가 고정되어 있다. 이 가스 체류 탱크(52)에는, 그 하면부를 관통하도록 리턴 가스 주관(54)이 접속되어 있고, 리턴 가스 주관(54)의 출구단(54a)이 가스 체류 탱크(52) 내에 배치되어 있다. 또한, 가스 체류 탱크(52)에는, 그 상면부에 봉형의 체크 밸브 유지관(61)이 접합되어 있고, 체크 밸브 유지 관(61)의 상단에, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 커플링 부재(22)를 통하여 체크 밸브 장치(30)를 접합하고 있다. 이 체크 밸브 유지관(61)은, 그 상단부가, 액화 가스 용기(1)에 액화 가스 X를 최대로 충전했을 때 그 액화 가스 X의 액면 상에 형성되는 상기 용기내 상부의 잔류 공간 영역(6)에 위치하도록 설치되어 있고, 체크 밸브 장치(30)를 잔류 공간 영역(6)에 유지하고 있다. 즉, 체크 밸브 유지관(61)과 가스 체류 탱크(52)에 의해, 체크 밸브 장치(30)를 액화 가스 용기(1)의 잔류 공간 영역(6)에 유지하는 유지 수단이 구성되어 있다.

또한, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 커플링 부재(22)에는 가스 세류관(65)이 접합되어 있고, 이 가스 세류관(65)은, 전술한 체크 밸브 유지관(61) 내에서, 체크 밸브 유지관(61)을 따라 설치되어 있다. 그리고, 가스 세류관(65)의 하부가, 가스 체류 탱크(52)의 상면부를 관통하여, 가스 체류 탱크(52) 내에 돌출되어 있다. 이 가스 세류관(65)의 입구단(하단)(65a)이, 가스 체류 탱크(52) 내에서, 리턴 가스 주관(54)의 출구단(54a)보다 하방이 되도록 설치되어 있다.

이와 같은 리턴 가스 반환 장치(57)에서는, 리턴 가스 주관(54)이 가스 체류 탱크(52)와 가스 세류관(65)을 통하여 체크 밸브 장치(30)와 연통되어 있고, 리턴 가스 주관(54)을 통해 엔진으로부터 되돌아온 액화 가스 X가, 가스 체류 탱크(52)로부터 가스 세류관(65)을 유동하여, 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)로부터 액화 가스 용기(1) 내에 유입되도록 되어 있다.

가스 세류관(65)은, 그 내경을 리턴 가스 주관(54)에 비해 작게 하고 있으므로, 유로 단면적도 리턴 가스 주관(54)에 비해 작다. 그리고, 리턴 가스 주관(54)은, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 액화 가스 X가 흐를 때 거의 압력 손실을 생기게 하지 않는 유로 단면적이 되도록 설정되어 있다.

또한, 체크 밸브 유지관(61)은, 전술한 바와 같이, 그 상단부를 액화 가스 용기(1)의 잔류 공간 영역(6)에 배치하도록, 장척형으로 형성되어 있다. 그리고, 가스 세류관(65)은, 체크 밸브 유지관(61)보다 장척이다. 이 가스 세류관(65)은, 전술한 바와 같이, 그 입구단(65a)을, 전술한 리턴 가스 주관(54)의 출구단(54a)보다 아래쪽에 위치시키고 있으므로, 리턴 가스 주관(54)으로부터 가스 체류 탱크(52) 내에 유입된 액화 가스 X는, 가스 체류 탱크(52) 내에 체류하고, 가스 체류 탱크(52)의 내압이 높아지는 것에 의해, 가스 세류관(65)에 유입된다. 또한, 리턴 가스 주관(54)으로부터 유입된 액화 가스 X가 기액 혼합 상태일 경우에는, 그 기체가 가스 체류 탱크(52)의 상부에 모이므로, 가스 세류관(65)에는 주로 액화 가스 X의 액체가 우선적으로 유입되도록 되어 있다.

실시예 2의 구성에서는, 전술한 바와 같이 가스 체류 탱크(52), 체크 밸브 유지관(61) 및 가스 세류관(65)을 설치하고, 가스 체류 탱크(52) 내에서, 가스 세류관(65)의 입구단(65a)을 리턴 가스 주관(54)의 출구단(54a)보다 아래쪽에 위치하도록 한 점 외에는, 전술한 실시예 1과 같은 구성이다. 그러므로, 실시예 1과 같은 구성 요소에는, 같은 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하고 있다.

그리고, 실시예 2에서는, 가스 체류 탱크(52), 가스 세류관(65) 및 커플링 부재(22)의 연락로(24)에 의해, 리턴 가스 주관(54)으로부터 연속하여, 액화 가스 용기(1) 내에서 리턴 가스 유로(60)를 구성하고 있다.

본 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(57)의 작동에 대하여 설명한다.

전술한 바와 같이, 자동차의 정차중에 엔진을 구동하고 있을 때나, 엔진을 일단 정지한 후에 재구동했을 때는, 배기관의 열에 의해 리턴 가스 주관(14) 내에서 생긴 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스 X가, 액화 가스 용기(1)에 되돌아 간다.

이와 같은 기액 혼합 상태의 액화 가스 X가, 리턴 가스 주관(54)으로부터 가스 체류 탱크(52) 내에 유입되면, 액화 가스 X의 기포가 가스 체류 탱크(52)의 상부에 모이고, 가스 체류 탱크(52) 내에서 액화 가스 X의 기체와 액체가 분리된다. 그리고, 리턴 가스 주관(54)으로부터 차례로 유입되어 오는 액화 가스 X에 의해 가스 체류 탱크(52)의 내압이 상승하고, 가스 체류 탱크(52) 내의 액화 가스 X가 가스 세류관(65)에 유입된다. 이 때, 가스 세류관(65)의 입구단(65a)이, 가스 체류 탱크(52) 내에 체류하고 있는 액화 가스 X의 액면보다 낮은 경우에는, 액화 가스 X의 액체가 가스 세류관(65)에 유입된다. 이 경우에는, 액화 가스 X의 액체가 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)로부터 액화 가스 용기(1) 내로 유입된다. 그러므로, 체크 밸브부(42)의 개폐 작동에 의해 유입구(41)로부터 액화 가스 X의 액체가 유입될 때도, 소리를 거의 생기게 하지 않는다. 또한, 체크 밸브부(42)의 진동도 안정된다. 이상으로부터, 액화 가스 X의 액체가 체크 밸브 장치(30)로부터 유입될 때, 소리나 진동을 거의 발생하지 않고, 이들이 차 내에 울리지 않는다.

한편, 가스 세류관(65)의 입구단(65a)이 액화 가스 X의 액면보다 높은 경우나, 가스 체류 탱크(52) 내의 액체 중에 기포가 섞인 채 체류하고 있는 경우에는, 가스 세류관(65)에 액화 가스 X의 액체와 기포가 유입된다. 이 기포는, 전술한 바와 같이 리턴 가스 주관(54)에서 생성된 비교적 큰 기포이지만, 가스 세류관(65)의 입구단(65a)에 유입될 때 마찰 저항을 생기게 하고, 액화 가스 X의 흐름이 흐트러져 강한 소용돌이를 생기게 한다. 이 소용돌이에 의해, 비교적 큰 기포가 분열되어 세분화된다. 또한, 가스 세류관(65)은, 그 유로 단면적이 작으므로, 가스 세류관(65)의 내측 내주면 사이에서 마찰 저항을 생기게 하고, 흐름이 흐트러져서 강한 소용돌이를 생기게 하므로, 이에 의해서도 기포가 세분화되고, 또한 기포를 액체 중에 분산화할 수 있다. 또한, 가스 세류관(65)을 유동하는 액화 가스 X의 유속은, 가스 세류관(65)의 유로 단면적이 리턴 가스 주관(54)의 출구단(54a) 보다 작으므로, 액화 가스 X의 유속이 빠르기 때문에, 액화 가스 X의 액체중의 기포를 분산화할 수 있다. 그리고, 가스 세류관(65)이 장척이므로, 미세한 기포를 충분히 분산화할 수 있다. 이와 같이 비교적 큰 기포가 리턴 가스 주관(54) 내에서 생긴 경우에, 상기 기포가 가스 세류관(65) 내에 유입되어도, 가스 세류관(65)을 통과한 액화 가스 X는, 미세한 기포가 분산되어 있는 기액 혼합 상태가 된다.

이와 같은 액화 가스 X가 체크 밸브 장치(30)를 통과할 때는, 액화 가스 X의 액체중에 미세한 기포가 분산되어 있으므로, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 상기 기포가 유입구(41)를 통과하여 팽창 또는 파열함으로써 발생하는 소리는 미약하다. 그러므로, 체크 밸브 장치(30)로부터 액화 가스 X가 액화 가스 용기(1) 내에 유입될 때 발생하는 소리를 억제할 수 있고, 상기 소리가 액화 가스 용기(1) 내에서 공명하여 차 내에 울리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 유입구(41)를 개폐 작동하는 체크 밸브부(42)의 작동도 안정되므로, 그 진동도 억제할 수 있고, 상기 진동이 차 내에 울리는 것도 억제할 수 있다.

본 실시예 2의 구성에서는, 전술한 바와 같이, 가스 체류 탱크(52)의 액화 가스 X의 액체가 우선적으로 가스 세류관(65)에 유입되므로, 리턴 가스 주관(54) 내에서 생긴 비교적 큰 기포가 가스 세류관(65)에 쉽게 유입되지 않는다. 그러므로, 비교적 큰 기포가 가스 세류관(65)에 유입된 경우에는, 전술한 바와 같이, 큰 기포를 세분화하여 분산하는 작용 효과가 한층 효율적으로 생기게 할 수 있다. 또한, 가스 체류 탱크(52)의 내압이 높아지는 것에 의해, 가스 체류 탱크(52) 내에 모여 있는 기체가 액화되며, 또한 리턴 가스 주관(54) 내의 액화 가스 X에 작용하는 압력이 향상되므로, 리턴 가스 주관(54) 내에서 비교적 큰 기포가 쉽게 생기지 않는다. 그러므로, 정차중의 엔진 구동 시간이나 엔진 재시동 후의 구동 시간이 길어짐에 따라 비교적 큰 기포가 생기지 않게 되어, 체크 밸브 장치(30)로부터 액화 가스 용기(1) 내에 유입될 때 소리가 발생하지 않게 된다.

이와 같이, 본 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(57)에 의하면, 리턴 가스 주관(54)에서 비교적 큰 기포를 생기게 한 경우라도, 액화 가스 X가 유입구(41)를 통과할 때 거의 소리를 생기게 하지 않으므로, 전술한 실시예 1과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

전술한 실시예 1 및 실시예 2의 각 리턴 가스 반환 장치(17, 57)를 각각 설치한 각 액화 가스 용기(1)를 자동차에 적용하고, 소리 평가 시험을 실시한 결과를 설명한다.

소리 평가 시험은, 자동차를 정차한 상태에서, 엔진을 구동하여 아이들링한 채로 60분 유지하고, 그 다음에 10분간 엔진 정지 상태로 두는 과정을 반복적으로 실시하고, 자동차의 뒷좌석에 승차한 시험관이 각 액화 가스 용기(1)로부터 울리는 소리를 듣고 평가한다. 여기서, 아이들링한 채로 유지함으로써, 엔진열을 높여서, 배기관으로부터 발하는 열에 의해 리턴 가스 주관(14) 내의 액화 가스 X를 가열하고, 액화 가스 X가 기화하기 쉬운 상황을 만들었다. 이에 따라, 일단 엔진을 정지하면, 배기관의 열이 자동차 아래에 모이고, 리턴 가스 주관(14) 내에 체류하고 있는 액화 가스 X가 가열되어, 비교적 큰 기포가 발생한다. 그 후, 엔진을 재시동 하면, 비교적 큰 기포를 포함하는 기액 혼합 상태의 액화 가스가 리턴 가스 주관(14)을 유동하여 각 액화 가스 용기(1)에 되돌아 간다. 이와 같이, 리턴 가스 주관(14) 내의 액화 가스 X를 가열하여, 강제적으로 비교적 큰 기포가 발생하는 상태로 하고, 상기 기포가 각 액화 가스 용기(1)에 되돌아오는 상황을 재현하고 있다. 그리고, 이와 같은 상황에서, 자동차에 탑승한 시험관이, 액화 가스 용기(1)로부터 발생하는 소리를 들음으로써 평가한다.

그리고, 이 소리 평가 시험은, 시험관에 의한 감응 평가이다. 감응 평가를 행하는 이유로서는, 예를 들면, 자동차에 마이크를 설치하여 소리의 크기를 측정하고자 하는 경우, 마이크의 설치 위치나 설치각이 약간 어긋나더라도 측정값이 변화되거나, 엔진음 등의 다른 소리와 구별할 수 없는 등의 이유로 인하여, 정량적인 측정이 곤란하기 때문이다.

이 소리 평가 시험에 사용한 실시예 1의 리턴 가스 반환 장치(17)에서, 리턴 가스 주관(14)의 출구단 내경을 5.4mm, 리턴 가스 계류관(21)의 내경을 10mm로 하고, 가스 세류관(25)은 내경을 3.3mm, 길이를 80mm로 한 것을 사용하고 있다. 한 편, 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(57)에서, 리턴 가스 주관(54)의 출구단 내경을 5.4mm로 하고, 가스 세류관(65)은 내경을 3.3mm, 길이를 200mm로 한 것을 사용하고 있다. 또한, 가스 체류 탱크(52)는, 상하를 폐쇄한 원통형이며, 그 내경을 50mm로 하고 있다. 그리고, 리턴 가스 주관(14, 54)에서는, 자동차 하부에 배관되어 있는 부분에도, 그 내경은 5.4mm이며, 전체에 걸쳐 동일한 내경 치수가 되어 있다.

또한, 이와 같은 실시예 1 및 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(17, 57)와 비교하기 위한 비교예 1로서, 도 8의 (A)과 같이, 실시예 1의 구성으로부터 가스 세류관(25)을 떼어내어 구성된 것을 준비했다. 즉, 이 비교예 1의 장치에서는, 리턴 가스 주관(14)으로부터 되돌아온 액화 가스 X가, 리턴 가스 계류관(21)으로부터 커플링 부재(22)의 연락로(24)를 통하여, 체크 밸브 장치(30)를 통해 액화 가스 용기(1) 내에 유출하도록 되어 있다. 또한, 비교예 2에서 도 8의 (B)과 같이, 체크 밸브 장치(30)를 접속하는 L자형의 커플링 부재(22)를, 연결 부재(81)를 통하여 설치대(19)에 접합하여, 액화 가스 X가 리턴 가스 주관(14)으로부터 연결 부재(81) 및 커플링 부재(22)를 통하여 체크 밸브 장치(30)에 흐르도록 구성된 것을 준비했다. 이 비교예 2의 장치에서는, 체크 밸브 장치(30)가 전술한 실시예 1 및 실시예 2와 상하 반대 방향으로 설치되고, 유입구(41)가 위쪽으로 개구되게 된다. 이 구성에서는, 체크 밸브 장치(30)는, 대부분의 상황에서, 액화 가스 용기(1)에 저류하는 액화 가스 X의 액체상 중에 배치되게 된다.

소리 평가 시험을 실시한 결과를 도 6에 나타낸다. 비교예 1 및 비교예 2의 장치를 각각 장착한 각 자동차에서는, 2회째 엔진을 시동한 직후부터 2분간 내지 3분간, 뒷좌석에 탑승한 시험관이 「보글보글」하는 액화 가스 용기로부터 발하는 소리를 들었다. 한편, 실시예 1 및 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(17, 57)를 각각 장착한 각 자동차에서는, 엔진 시동을 5회 행해도, 시험관은 각 액화 가스 용기(1)로부터 소리를 들을 수 없었다. 이 결과로부터, 본 실시예 1 및 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(17, 57)를 사용함으로써, 엔진 정지 후에 재시동한 상태에서 액화 가스가 액화 가스 용기(1) 내에 되돌아와서 발생하는 소리가 차 내에 울리는 것을 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 리턴 가스 반환 장치(17, 57)는, 전술한 바와 같이, 리턴 가스 주관(14)(리턴 가스 유로) 내에서 액화 가스 X에 비교적 큰 기포를 생기게 하여도, 체크 밸브 장치(30)에 도달하기까지 큰 기포를 세분화하여 액체중에 분산시킬 수 있기 때문에, 체크 밸브 장치(30)를 통과할 때 발생하는 소리를 현저하게 저감할 수 있다. 이 작용 효과를, 소리 평가 시험의 결과에 의해 확인할 수 있었다.

그리고, 소리 평가 시험에 제공한 실시예 1의 각 리턴 가스 반환 장치(17)에서는, 가스 세류관(25)의 관 길이를 80mm로 설정하고 있지만, 80mm 내지 200mm에서도 마찬가지의 결과를 나타낼 수 있었다. 이 관 길이를 80mm보다 짧게 한 경우에는, 시험관에게 확실한 소리가 들리지 않기는 하지만, 어렴풋이 소리를 들을 수 있는 경우가 있었다. 또한, 가스 세류관의 관 길이를 200mm 이상으로 하면, 그 하단이 가스 밀봉관의 하단 바로 위에 위치하므로, 리턴 가스 주관(14)으로부터 유동하는 액화 가스 X의 압력을 직접적으로 받기 쉽고, 상기 압력에 의해 생긴 진동이 공 진하여 차 내에 울릴 우려가 있었다. 그리고, 가스 세류관의 하단이 가스 밀봉관의 하단에 접촉되지 않도록 하기 위하여, 관 길이를 200mm 이하로 하고 있다. 이와 같은 가스 세류관의 관 길이는, 실시예 2의 경우에도, 마찬가지의 결과가 나타난다.

또한, 소리 평가 시험에서는, 가스 세류관(25, 65)의 각 내경을 3.3mm로 하고, 리턴 가스 주관(14, 54)의 출구단 내경을 5.5mm로 설정하고 있지만, 이들도 적절히 바꿀 수 있다. 가스 세류관의 내경을 한층 작게 하면, 액화 가스의 유속을 더 향상시킬 수 있고, 기포를 세분화하여 분산화하는 효과가 향상된다. 한편, 가스 세류관의 내경을 크게 하거나, 리턴 가스 주관의 출구단 내경(전체의 내경)을 작게 하면, 액화 가스의 기포를 세분화하거나 분산화하는 효과가 낮아지는 경향을 나타낸다. 이와 같이, 가스 세류관의 내경으로서는, 리턴 가스 주관의 출구단 내경의 0.3배 내지 0.8배로 하는 것이 매우 바람직하다. 그리고, 리턴 가스 주관의 내경을 작게 하면, 유동중의 압력 손실이 커지므로, 전술한 연료 공급 펌프(12)의 압력을 높여야만 하므로, 바람직하지 않다. 또한, 리턴 가스 주관의 내경을 크게 하면, 액화 가스 X 내에서 발생하는 기포가 커지는 경향이 있으므로, 이 또한 바람직하지 않다. 그러므로, 리턴 가스 주관으로서는, 전술한 소리 평가 시험에 사용한 것과 거의 같은 형상의 리턴 가스 주관이 바람직하게 사용되고 있다.

본 발명은, 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지의 범위 내에서 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 7과 같이, 실시예 1과 마찬가지의 리턴 가스 계류관(77) 내에, 리턴 가스 주관(74)의 출구단(74a)을 배치하여, 리턴 가스 주관(74)의 상단과 가스 세류관(75)의 하단을 크랭크형으로 절곡하여, 가스 세류관(75)의 입구단(75a)을 리턴 가스 주관(74)의 출구단(74a)보다 하방 위치에 배치하도록 구성된 리턴 가스 반환 장치(71)를 형성해도 된다. 이 구성에서도, 리턴 가스 주관(74)의 출구 단부, 리턴 가스 계류관(77), 가스 세류관(75), 및 커플링 부재(22)의 연락로(24)에 의해, 액화 가스 용기(1) 내에서 리턴 가스 유로(70)를 구성하고 있다. 또한, 이 리턴 가스 반환 장치(71)에서는, 가스 세류관(75)의 하단과 리턴 가스 주관(74)의 하단이 병설되므로, 양측의 외경의 합에 비해 리턴 가스 계류관(77)의 내경이 클 필요가 있다. 여기서는, 전술한 실시예 1에 비해, 리턴 가스 계류관(77)을 크게 하고 있다. 이러한 구성에서는, 리턴 가스 주관(74)으로부터 유입된 액화 가스 X를 리턴 가스 계류관(21) 내에 체류하는 작용을 발휘하고, 전술한 실시예 2와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 실시예의 액화 가스 용기(1)의 정면도이다.

도 2는 본 실시예 1의 리턴 가스 반환 장치(17)를 구비한 액화 가스 용기(1)를 도 1의 F-F 선을 따라 절단한 종단면도이다.

도 3은 리턴 가스 반환 장치(17)에서, 리턴 가스 계류관(21)과 체크 밸브 장치(30)와의 접속 부위를 나타낸 확대 단면도이다.

도 4의 (A)는 체크 밸브 장치(30)의 유입구(41)를 체크 밸브부(42)가 폐쇄하고 있는 상태, (B)는 체크 밸브부(42)가 개방하고 있는 상태를 각각 나타낸 설명도이다.

도 5는 본 실시예 2의 리턴 가스 반환 장치(57)를 구비한 액화 가스 용기(1)의 종단면도이다.

도 6은 소리 평가 시험의 시험 결과를 나타내는 도표이다.

도 7은 변형예의 리턴 가스 반환 장치(71)의 부분 단면도이다.

도 8의 (A)는 비교예 1의 리턴 가스 반환 장치와, (B)는 비교예 2의 리턴 가스 반환 장치를 각각 나타낸 설명도이다.

[부호의 설명]

1: 액화 가스 용기

6: 잔류 공간 영역

14, 54: 리턴 가스 주관

17, 57: 리턴 가스 반환 장치

20, 60: 리턴 가스 유로

21: 리턴 가스 계류관

25, 65: 가스 세류관

30: 체크 밸브 장치

41: 유입구

42: 체크 밸브부

43: 개폐 스프링(가압 수단)

52: 가스 체류 탱크

X: 액화 가스

Claims (5)

1. 엔진에서 소비되지 않았던 액화 가스를 액화 가스 용기 내에 되돌리는 리턴 가스 유로;

   상기 리턴 가스 유로를 통해 되돌아온 액화 가스를 상기 액화 가스 용기 내에 유입하기 위한 유입구와, 상기 유입구를 개폐하는 체크 밸브부와, 상기 체크 밸브부를 유입구의 폐쇄 방향으로 가압하는 가압 수단을 포함하는 체크 밸브 장치;

   리턴 가스 유로의 하류단에 배치되고, 그 선단이 체크 밸브 장치의 유입구와 연통되는 것이며, 엔진 측으로부터 상기 액화 가스 용기에 도달하는 리턴 가스 주관(主管)의 출구단보다 유로 단면적이 작은 장척(長尺)형의 가스 세류관(細流管); 및

   상기 체크 밸브 장치를, 상기 액화 가스 용기 내의, 액화 가스 최대 충전 시에 액면(液面) 상에 형성되는 잔류 공간 영역에 유지하는 유지 수단;

   을 포함하는 리턴 가스 반환 장치.
2. 제1항에 있어서,

   그 하단이 상기 액화 가스 용기 내의 하부에 접합되어 리턴 가스 주관과 접속되면서, 그 상단이 액화 가스 최대 충전 시의 잔류 공간 영역에 배치되고, 상기 상단에서 체크 밸브 장치를 지지하는 봉형의 리턴 가스 계류관(繼流管)을 포함하고,

   상기 리턴 가스 계류관에 의해, 상기 액화 가스 용기 내에서 리턴 가스 유로를 구성하면서, 체크 밸브 장치를 잔류 공간 영역에 유지하는 유지 수단을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 리턴 가스 반환 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가스 세류관은, 상기 리턴 가스 계류관 내에서, 그 길이 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 리턴 가스 반환 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 액화 가스 용기 내에 설치되고, 그 내부에 상기 리턴 가스 주관의 출구단이 배치되어, 상기 리턴 가스 주관으로부터 유입된 액화 가스를 체류시키는, 상기 액화 가스 용기 내에서 리턴 가스 유로를 구성하는 가스 체류 탱크를 포함하고,

   상기 가스 세류관은, 그 입구단이, 상기 가스 체류 탱크 내에서 상기 리턴 가스 주관의 출구단보다 아래쪽에 위치하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 리턴 가스 반환 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가스 세류관은, 그 관 길이가 80mm 이상이면서 200mm 이하로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리턴 가스 반환 장치.

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