KR101506405B1 - 누출 가스의 기밀이 용이한 lpg 연료 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크를 공개한다. 이 장치는 LPG가 충진되는 도넛 형상의 가스 챔버; 상기 가스 챔버의 내주면에 장착되는 멀티 밸브; 내부의 외곽 영역에 형성된 상기 가스 챔버와 중앙 영역에 형성된 중간 챔버의 외곽을 둘러싸는 하우징; 상기 하우징의 상부에 형성된 제1 개구를 개폐하도록 상기 하우징의 상부면에 체결되는 탱크 커버; 및 상기 하우징의 하부에 형성된 제2 개구에 연결되어 상기 멀티 밸브에서 누설되는 가스를 외부로 방출하는 누출 가스 배출부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의할 경우, 적은 구성 부품으로 인하여 부품 가격이 절감되고, 조립 작업의 감소로 인하여 작업 능률이 향상되며, 각 부품 간의 편차가 작아져 기밀 성능에 문제가 될 소지를 예방할 수 있다. 또한, 차량 내에서 연료 탱크가 화물 적재 공간을 점유하는 비중을 크게 감소시킬 수 있고, 연료 탱크 내 멀티 밸브에서 예기치 않게 LPG 가스 누출 시, 환기되지 못한 잔류 가스로 인한 화재나 폭발의 위험을 방지할 수 있다.

Description

누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크{An LPG fuel tank with a ease of makingleaked gas airtight}

본 발명은 LPG 연료 탱크에 관한 것으로서, 특히 누출 가스 배출을 위한 환기 파이프를 하우징에 용접하고 기밀 패킹을 이용하여 연료 탱크와 일체형으로 구성함으로써 누설 가스의 방출 통로의 기능과 동시에 차체로의 유입을 안전하게 차단할 수 있는 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크에 관한 것이다.

최근 들어 연료 사용의 다변화를 위해 두 가지 연료를 사용하는 바이퓨얼 (Bi-Fuel) 차량이 생산되고 있으며, 일반적으로 가솔린과 LPG(Liquefied Petroleum Gas, 액화석유가스) 연료의 조합을 많이 사용한다.

바이퓨얼 차량에는 두 대의 연료 탱크 장착이 필요한데, 차량의 제한적인 공간으로 인하여 가솔린 연료 탱크는 차량 하부에 장착되고 LPG 연료 탱크는 도넛 형태로 제작되어 트렁크 내의 스패어 타이어 공간 등 차량 내부에 위치하게 된다.

그런데, LPG 연료 탱크는 예기치 않게 유출된 가스가 차량 밖으로 배출되도록 하여 환기되지 못한 잔류 가스로 인하여 화재나 폭발이 일어나지 않도록 하여야 한다.

즉, LPG 연료 탱크나 연료 라인 연결구 등에서 누기가 발생하거나 탱크 내 압력 상승으로 인한 압력 릴리프 밸브 작동 시, 연료가 차량 내로 유입되어 운전자가 LPG 연료에 노출되거나 차량 내 LPG 연료 적체로 인한 화재나 폭발의 위험성이 항상 존재하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 종래에는 비중이 공기보다 1.5 내지 2배 정도 무거운 LPG를 자연스럽게 차량 밖으로 배출시키기 위하여 연료 탱크의 하부에 환기 덕트와 환기 파이프를 사용하여 차량 내부로의 연료 유입을 차단하고 외부로 방출시킬 수 있는 기밀 하우징을 장착하는 방안이 있었다.

도 1은 종래 기술에 따라 누출 가스 배출부(50)를 장착한 연료 탱크의 단면도로서, 가스 챔버(10), 멀티 밸브(20), 하우징(30), 탱크 커버(40) 및 누출 가스 배출부(50)를 구비한다.

도 2는 도 1에 도시된 연료 탱크 내 누출 가스 배출부(50)의 단면도로서, 환기 파이프(51), 하우징(30), 환기 덕트(52), 차체(53) 및 제1 및 제2 조임 볼트(54, 55)를 구비한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 연료 탱크의 구성 및 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

도넛(Doughnut) 형상의 가스 챔버(10)는 반원형으로 되어 있는 상부 패널 및 하부 패널을 용접함으로써 결합되고, 가스 챔버(10)의 내주면의 일부분에는 충진 밸브, 기상 서비스 밸브, 액상 서비스 밸브 및 게이지 등의 역할을 수행하는 멀티 밸브(20)가 장착된다.

상부에 직경이 큰 제1 개구와 하부에 직경이 작은 제2 개구를 구비한 높이가 낮은 원통 형상의 하우징(30)에는 내부의 외곽 영역에 도넛 형상의 가스 챔버(10)가 형성되고, 중앙 영역에 중간 챔버(60)가 형성된다.

하우징(30)의 상부면에 형성된 제1 개구를 개폐하는 탱크 커버(40)가 제1 개구와 볼트 체결되고, 하우징(30)의 하부면에 형성된 제2 개구에 삽입되는 누출 가스 배출부(50)가 제2 개구와 볼트 체결된다.

누출 가스 배출부(50) 내 환기 파이프(51)는 제1 조임 볼트(54)를 통하여 하우징(30)의 하부면에 볼트 체결되고, 환기 덕트(52)는 제2 조임 볼트(55)를 통하여 차체(53)에 볼트 체결된다.

따라서, 종래 기술에 따라 상기의 기밀 하우징을 장착한 연료 탱크는 멀티 밸브(20)에서 누출되는 LPG 연료 가스가 공기보다 비중이 무거워 중간 챔버(60)의 하부 영역으로 이동하면 누출 가스 배출부(50)의 환기 파이프(51) 및 환기 덕트(52)를 경유하여 외부로 배출되게 된다.

하지만, 종래에는 이와 같은 기밀 하우징을 여러 개의 구성품, 즉 누출 가스 배출부(50)의 환기 파이프(51), 환기 덕트(52), 제1 및 제2 조임 볼트(54, 55)를 하우징(30) 등과 개별 조립하여 기밀 및 방출 기능을 수행하였는데, 이는 많은 구성품으로 인하여 부품 가격을 상승시키고, 조립 작업 증가로 인하여 작업 능률 저하를 야기하며, 각 부품 간의 편차로 인하여 완벽한 기밀 성능에 문제가 될 소지가 있는 한계가 있었다.

본 발명의 목적은 연료 탱크의 환기파이프를 하우징에 용접하고 고무 재질의 기밀 패킹을 환기 파이프와 차체 사이에 고정시켜 연료 탱크와 일체형으로 구성할 수 있는 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크를 제공하는 것이다.

또한, 환기 파이프를 통해 누설 가스 방출 통로의 역할을 수행함과 동시에 기밀 패킹의 압축력을 이용하여 차체와 환기 파이프 사이에서 기밀을 확보할 수 있는 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크는 LPG가 충진되는 도넛 형상의 가스 챔버; 상기 가스 챔버의 내주면에 장착되는 멀티 밸브; 내부의 외곽 영역에 형성된 상기 가스 챔버와 중앙 영역에 형성된 중간 챔버의 외곽을 둘러싸는 하우징; 상기 하우징의 상부에 형성된 제1 개구를 개폐하도록 상기 하우징의 상부면에 체결되는 탱크 커버; 및 상기 하우징의 하부에 형성된 제2 개구에 연결되어 상기 멀티 밸브에서 누설되는 가스를 외부로 방출하는 누출 가스 배출부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크는 상기 누출 가스 배출부는 상기 방출되는 가스의 유로를 형성하는 환기 파이프; 및 상기 환기 파이프의 하부에 형성된 돌기 사이에 장착되어 기밀을 유지하는 기밀 패킹;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크의 상기 환기 파이프는 상기 제2 개구의 원주에 근접한 상기 하우징의 하부면에 용접되어 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크의 상기 기밀 패킹은 연질 고무 재질의 탄성체인 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크의 상기 기밀 패킹은 상하부에 각각 개구를 구비한 중공의 원통 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크의 상기 누출 가스 배출부는 상기 돌기의 주위를 둘러싸고 상기 기밀 패킹의 장착시 완충 기능을 하며, 상기 환기 파이프와 상기 기밀 패킹의 계면에 잔존하는 공기층을 제거하는 완충부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의할 경우, 적은 구성 부품으로 인하여 부품 가격이 절감되고, 조립 작업의 감소로 인하여 작업 능률이 향상되며, 각 부품 간의 편차가 작아져 기밀 성능에 문제가 될 소지를 예방할 수 있다.

또한, 차량 내에서 연료 탱크가 화물 적재 공간을 점유하는 비중을 크게 감소시킬 수 있고, 연료 탱크 내 멀티 밸브에서 예기치 않게 LPG 가스 누출 시, 환기되지 못한 잔류 가스로 인한 화재나 폭발의 위험을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 누출 가스 배출부(50)를 장착한 연료 탱크의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연료 탱크 내 누출 가스 배출부(50)의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크(100)가 위치하는 곳을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 연료 탱크(100)의 분해 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 연료 탱크(100)의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 누출 가스 배출부(160)의 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크(100)가 위치하는 곳을 나타낸 사시도로서, 차체(53), 뒷좌석 시트(60), 브라켓(70) 및 연료 탱크(100)를 구비한다.

본 발명의 연료 탱크(100)는 도넛 형태로 되어 있으며, 타이어와 같은 형상을 가지기 때문에, 차량에서 뒷좌석 시트(60) 후측 아랫 부분인 스패어 타이어를 비치하는 공간에 장착될 수 있다.

이러한 경우, 차량의 차체(53) 및 연료 탱크(100)에 브라켓(70)을 설치하고 볼트에 의해 체결함으로써 연료 탱크(100)를 차량에 고정시킬 수가 있게 된다.

이와 같은 방식으로 설치하게 되는 경우, 차량 내에서 연료 탱크(100)가 화물 적재 공간을 점유하는 비중을 크게 감소시킬 수 있게 된다.

도 4는 도 3에 도시된 연료 탱크(100)의 분해 정면도로서, 하우징(140), 탱크 커버(150), 환기 파이프(161) 및 기밀 패킹(168)를 구비한다.

도 5는 도 3에 도시된 연료 탱크(100)의 A-A' 선에 따른 단면도로서, 가스 챔버(110), 멀티 밸브(120), 중간 챔버(130), 하우징(140), 탱크 커버(150) 및 누출 가스 배출부(160)를 구비한다.

도 6은 도 3에 도시된 누출 가스 배출부(160)의 단면도로서, 환기 파이프(161), 기밀 패킹(168) 및 완충부(163)를 구비한다.

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크(100)의 구성을 설명하면 다음과 같다.

가스 챔버(110)는 도넛(Doughnut) 형상으로서, 연료로 사용되는 LPG를 충진하는데, 반원형으로 되어 있는 상부 패널 및 하부 패널을 용접함으로써 결합시켜 단면이 대략 원형에 가까운 형태를 가진다.

멀티 밸브(120)는 가스 챔버(110)의 내주면의 일부분에 장착되어 충진 밸브, 기상 서비스 밸브, 액상 서비스 밸브 및 게이지 등의 기능을 수행한다.

하우징(140)은 상부에 직경이 큰 제1 개구와 하부에 직경이 작은 제2 개구를 구비한 높이가 낮은 원통 형상으로서, 내부의 외곽 영역에 형성된 가스 챔버(110)와 중앙 영역에 형성된 중간 챔버(130)의 외곽을 둘러싼다.

탱크 커버(150)는 하우징(140)의 상부에 형성된 제1 개구를 기밀성을 유지하면서 개폐하도록 하우징(140)의 상부면에 볼트 체결된다.

종래의 누출 가스 배출부가 연료 탱크의 하우징 하부에 형성된 제2 개구에 삽입되어 하우징의 하부면에 볼트 체결되는 반면, 본 발명의 누출 가스 배출부(160)는 종래의 환기 덕트와 환기 파이프를 환기 파이프(161)로 일체화하여 연료 탱크의 하우징(140)의 제2 개구에 용접하고 기밀 패킹(168)을 환기 파이프(161)의 돌기(162) 사이에 끼워 고정시키는 점이 상이하다.

즉, 환기 파이프(161)는 연료 탱크(100)의 하우징(140)에 용접하고 고무 재질의 기밀 패킹(168)은 환기 파이프(161)의 하단부에 형성된 돌기(162) 사이에 끼워 차체(53)에 고정시켜 연료 탱크(100)와 일체형으로 구성되어 구성 부품 수를 줄이고 차량 생산라인에서의 조립작업을 감소시킨다.

또한, 완충부(163)는 환기 파이프(161)의 돌기(162)의 주위를 둘러싸고 환기 파이프(161)와 기밀 패킹(168)의 결합시 완충 역할을 수행함과 동시에 환기 파이프(161)와 기밀 패킹(168)의 계면에 잔존할 수 있는 공기층을 제거한다.

이때, 기밀 패킹(168)은 연질 고무 재질의 탄성체인 것이 바람직하고, 상하부에 각각 개구를 구비한 중공의 원통형상으로서, 환기 파이프(161)의 돌기(162)와 차체(53)가 탄성적으로 밀착되도록 하여 기밀을 유지할 수 있게 한다.

또한, 환기 파이프(161)를 통해 누설 가스의 방출 통로의 역할을 수행하는 종래의 역할에 추가적으로 기밀 패킹(168)의 압축력을 이용하여 차체(53)와 환기 파이프(161) 사이에서 기밀을 확보 함으로서 종래의 기밀 성능을 한층 강화하였다.

이를 통하여 연료 탱크(100) 내 멀티 밸브(120)에서 LPG 가스 누출 시, 탱크 커버(150) 및 기밀 패킹(168)의 압축력을 통하여 누출된 가스의 트렁크 차체로의 유입이 차단된 상태에서 환기 파이프(161)를 경유하여 외부로 안전하게 배출되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크는 환기 파이프, 하우징, 환기 덕트 및 제1 및 제2 조임 볼트를 개별 조립하여 기밀 및 방출 기능을 수행하는 종래의 연료 탱크 내 누출 가스 배출부에 비해 적은 구성 부품으로 인하여 부품 가격이 절감되고, 조립 작업의 감소로 인하여 작업 능률 이 향상되며, 각 부품 간의 편차가 작아져 기밀 성능에 문제가 될 소지를 예방할 수 있다.

또한, 차량 내에서 연료 탱크가 화물 적재 공간을 점유하는 비중을 크게 감소시킬 수 있고, 연료 탱크(100) 내 멀티 밸브(120)에서 예기치 않게 LPG 가스 누출 시, 환기되지 못한 잔류 가스로 인한 화재나 폭발의 위험을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 가스 챔버
120: 멀티 밸브
130: 중간 챔버
140: 하우징
150: 탱크 커버
160: 누출 가스 배출부

Claims (6)

1. LPG가 충진되는 도넛 형상의 가스 챔버;
   상기 가스 챔버의 내주면에 장착되는 멀티 밸브;
   내부의 외곽 영역에 형성된 상기 가스 챔버와 중앙 영역에 형성된 중간 챔버의 외곽을 둘러싸는 하우징;
   상기 하우징의 상부에 형성된 제1 개구를 개폐하도록 상기 하우징의 상부면에 체결되는 탱크 커버;
   상기 하우징의 하부에 형성된 제2 개구에 연결되어 상기 멀티 밸브에서 누설되는 가스를 외부로 방출하는 누출 가스 배출부; 를 구비하며,
   상기 누출 가스 배출부는
   상기 방출되는 가스의 유로를 형성하는 환기 파이프; 및
   상기 환기 파이프의 하부에 형성된 돌기 사이에 장착되어 기밀을 유지하는 기밀 패킹; 및
   상기 돌기의 주위를 둘러싸고 상기 기밀 패킹의 장착시 완충 기능을 하며, 상기 환기 파이프와 상기 기밀 패킹의 계면에 잔존하는 공기층을 제거하는 완충부;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는,
   누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 환기 파이프는
   상기 제2 개구의 원주에 근접한 상기 하우징의 하부면에 용접되어 연결되는 것을 특징으로 하는,
   누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 기밀 패킹은
   연질 고무 재질의 탄성체인 것을 특징으로 하는,
   누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기밀 패킹은
   상하부에 각각 개구를 구비한 중공의 원통 형상인 것을 특징으로 하는,
   누출 가스의 기밀이 용이한 LPG 연료 탱크.
   
6. 삭제

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