KR101567234B1 - 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행 및 정차시에는 연료탱크의 내부압력을 저감할 수 있는 벤팅루트를 형성하고 연료 주유시에는 상기 벤팅루트를 폐쇄하여 추가적인 연료 과주유를 방지하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 차량의 연료주입구를 통해 주유된 연료탱크에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터를 통과시켜 외부로 방출하는 벤팅 시스템으로서, 상기 캐니스터에서 배출된 증발가스의 이동을 위한 가스벤트라인; 상기 연료주입구의 외측에 장착되고, 상기 가스벤트라인을 통해 증발가스가 유입되는 에어드레인케이스; 상기 에어드레인케이스에 증발가스의 배출을 위해 형성된 에어드레인포트; 상기 연료주입구의 외측에 설치되어 상기 에어드레인포트를 개폐하는 개폐수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공한다.

Description

자동차의 연료탱크 벤팅 시스템 {Fuel tank venting device for vehicle}

본 발명은 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행 및 정차시에는 연료탱크의 내부압력을 저감할 수 있는 벤팅루트를 형성하고 연료 주유시에는 상기 벤팅루트를 폐쇄하여 추가적인 연료 과주유를 방지하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린은 차량 엔진의 연료로서 연료탱크에 충전되는데, 주변의 온도가 높은 경우 또는 증기의 이동 등의 원인으로 인해 연료탱크의 증기압이 증가하는 경우 가솔린 증발가스가 연료탱크의 틈을 통하여 외부로 유출될 우려가 있다. 가솔린 증발가스는 발암물질로 인체에 유해한 가스이기 때문에 각 국가에서는 환경법규를 제정하여 증발가스의 유출을 규제하고 있고, 실 차량에는 증발가스의 방출을 방지하기 위해서 캐니스터를 장착하여 증발가스를 포집하는 시스템을 적용하고 있다.

그리고, 차량의 경사시나 전복시 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지하기 위해서 연료탱크와 캐니스터 사이에 로브(ROV)를 설치한다. 상기 로브는 가솔린 증발가스를 통과시키기 위해 일정 직경의 브리드홀을 적용하고 있으며, 이 브리드홀을 통해 연료탱크의 증발가스가 캐니스터로 이동하게 된다.

상기 브리드홀은 정상 주행시에는 열려있다가 차량의 경사시나 전복시 로브에 의해 막혀 연료유출을 방지하게 된다. 아울러, 브리드홀은 OBD(On-Board Diagnostic) 진단시 엔진에서 연료를 퍼지하는 통로 및 연료탱크 압력해소의 통로로도 쓰이게 된다.

기존에는 로브의 브리드홀을 통해 배출된 연료탱크의 가스압이 가스벤트라인을 통해 외부로 방출되는데, 상기 로브의 브리드홀이 클 경우, 공칭용량의 연료 주입후 연료탱크에 하단부가 삽입된 형태로 설치되어 있는 레벨링파이프의 하단부가 잠길 정도로 연료가 추가로 과주입되어 주유중 또는 주행시 연료가 캐니스터로 넘칠 우려가 있다. 연료가 캐니스터로 넘치게 되면 엔진으로 넘어가서 엔진부조 또는 시동꺼짐의 원인이 된다.

반면, 상기 로브의 브리드홀이 작을 경우, OBD 진단시 엔진에서 연료를 퍼지하는 만큼 연료탱크에 부압이 생성되지 않으며, OBD 진단 완료시 연료탱크의 압력해소가 제대로 되지 않아 진단 실패 및 엔진경고등의 점등을 유발하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 주행 및 정차시에는 연료탱크의 내부압력을 저감할 수 있는 벤팅루트를 형성하고 연료 주유시에는 상기 벤팅루트를 폐쇄하여 추가적인 연료 과주유를 방지하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 차량의 연료주입구를 통해 주유된 연료탱크에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터를 통과시켜 외부로 방출하는 벤팅 시스템으로서, 상기 캐니스터에서 배출된 증발가스의 이동을 위한 가스벤트라인; 상기 연료주입구의 외측에 장착되고, 상기 가스벤트라인을 통해 증발가스가 유입되는 에어드레인케이스; 상기 에어드레인케이스에 증발가스의 배출을 위해 형성된 에어드레인포트; 상기 연료주입구의 외측에 설치되어 상기 에어드레인포트를 개폐하는 개폐수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 개폐수단은 연료주입구를 개폐하는 연료캡의 하중에 의해 하강 이동하여 에어드레인포트를 개방하는 스크린도어와, 이 스크린도어와 연료주입구의 하부걸림턱 사이에 설치되어 스크린도어를 탄성 지지하는 리턴스프링으로 구성된다.

그리고, 상기 스크린도어는 연료주입구를 닫을 때 연료캡의 하중을 받는 상부플레이트와, 이 상부플레이트와 일체로 형성되어 리턴스프링의 탄성복원력에 의해 상승 이동하여 에어드레인포트를 닫는 하부플레이트로 이루어진다.

아울러, 상기 연료주입구에는 리턴스프링에 의해 탄성 지지되어 에어드레인포트를 폐쇄한 스크린도어의 상단을 지지하는 상부걸림턱이 돌출 형성된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 에어드레인케이스에는 그 내부공간을 가로질러 배치되는 격벽이 형성되고, 이 격벽의 일측이 개방되어 증발가스의 유동을 위한 가스통로가 형성된다.

본 발명에 따른 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템에 의하면, 일반 주행 및 정차 상태에서는 정상적으로 연료탱크의 밴팅루트가 형성되어 증발가스의 포집 및 OBD 진단이 원활하게 이루어지고, 연료 주입시에는 연료탱크의 밴팅루트가 폐쇄되어서 추가적인 연료 과주입을 막아 캐니스터로의 연료유입을 방지하여 엔진 부조 등의 문제를 방지할 수 있다.

도 1은 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 나타낸 도면
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 벤팅 시스템의 개폐수단을 나타낸 도면

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

도 1을 참조하여 설명하면, 알려진 바와 같이, 연료탱크(1)에서 생성된 연료 증발가스는 로브(3)를 통해 배출되어 캐니스터(2)에 포집된 뒤 캐니스터(2)에서 유해성분이 탈착되고, 이렇게 정화된 증발가스는 가스벤트라인(4)을 통해 대기 방출되어 연료탱크(1)의 내부압력을 저감한다.

연료공급라인(5)은 연료탱크(1)의 일측에 연결되어 연료주입구(6)를 통해 주입되는 연료를 연료탱크(1)로 안내하며, 도 2 및 도 3을 보면, 연료공급라인(5)의 선단에 연료주입구(6)가 연결 형성되고, 이 연료주입구(6)의 외측에 에어드레인케이스(10)가 장착된다.

상기 에어드레인케이스(10)는 가스벤트라인(4)을 통해 캐니스터(2)와 가스이동가능하게 연결되며, 캐니스터(2)에서 정화된 증발가스가 가스벤트라인(4)을 통해 이동되어 유입된다.

도 3에 보이듯이, 에어드레인케이스(10)는 그 내부에 일정 공간의 에어스페이스(11)를 구비하며, 하단에 상기 에어스페이스(11)와 연결되는 가스벤트라인(4)이 연결되고 상단에 에어스페이스(11)로 유입된 증발가스를 배출하기 위한 에어드레인포트(12)가 형성된다.

이때 상기 에어드레인포트(12)는 에어드레인케이스(10)의 상단과 연료주입구(6)의 외주면 사이에 간격(틈)을 형성한다.

또한, 에어드레인케이스(10)는 그 내부에 에어스페이스(11)를 대략 상하로 양분하는 격벽(13)이 형성된다.

상기 격벽(13)은 에어스페이스(11)를 상하 양측으로 분할하도록 에어스페이스(11)를 가로질러 배치되게 형성되고, 일측이 개방되어 가스벤트라인(4)을 통해 유입된 증발가스가 통과하여 에어드레인포트(12) 측으로 이동할 수 있도록 한다.

이때 격벽(13)은 에어드레인케이스(10)의 내벽면에서 연장되어 에어스페이스(11)를 가로지르도록 형성되고 연료주입구(6)의 외주면에 근접한 위치까지 연장되어 연료주입구(6)의 외주면과 간격을 둠으로써 증발가스의 이동을 위한 가스통로(14)를 형성하게 되며, 이 가스통로(14)에 의해 증발가스의 배출량을 일정 수준으로 제어하여 급작스런 과다 배출을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 연료주입구(6)의 상측 외주면에는 에어드레인포트(12)를 개폐하기 위한 개폐수단(15)이 설치 구성된다.

상기 개폐수단(15)은 에어드레인포트(12)를 개폐하는 스크린도어(16)와 이 스크린도어(16)를 탄성 지지하는 리턴스프링(17)으로 구성된다.

상기 리턴스프링(17)은 연료주입구(6)의 하부걸림턱(7)과 스크린도어(16) 사이에 장착되어 스크린도어(16)를 탄력적으로 지지한다.

이때 연료주입구(6)에는 리턴스프링(17)의 스프링력에 의해 탄성 지지되어 에어드레인포트(12)를 폐쇄한 스크린도어(16)의 상단을 지지하는 상부걸림턱(8)이 돌출 형성되어 있다.

도 4를 보면, 스크린도어(16)는 연료캡(9)이 연료주입구(6)를 폐쇄할 때 연료캡(9)의 하중을 받아 리턴스프링(17)을 압축하면서 하강 이동하여 에어드레인포트(12)를 개방하고, 연료캡(9)이 연료주입구(6)를 개방할 때 리턴스프링(17)의 탄성복원력에 의해 상승 이동하여 에어드레인포트(12)를 폐쇄한다.

도 5에 보이듯, 상기 스크린도어(16)는 연료주입구(6)를 닫을 때 연료캡(9)의 하중을 받는 ┌ 모양의 상부플레이트(16a)와, 이 상부플레이트(16a)와 일체로 형성되어 리턴스프링(17)의 탄성복원력에 의해 상승 이동하여 에어드레인포트(12)를 닫는 ┐ 모양의 하부플레이트(16b)로 이루어진다.

스크린도어(16)는 상기 하부플레이트(16b)가 에어드레인포트(12)에 이웃하고 있는 에어드레인케이스(10)의 상단에 밀착하여서 에어드레인포트(12)를 닫게 된다. 이때 상부플레이트(16a)는 연료주입구(6)의 외주면에 밀착하여 이동하고 연료주입구(6)의 상부걸림턱(8)에 걸려 스크린도어(16)의 상승 이동을 중지시킨다.

이러한 연료탱크 벤팅 시스템은 일반적인 주행시 또는 정차시 로브(3)의 브리드홀(미도시)에서 에어드레인포트(12)까지 정상적으로 벤팅루트가 형성되어 증발가스의 포집/배출 및 OBD(On-Board Diagnostic) 진단이 원활하게 이루어지고, 연료 주입시 상기 벤팅루트가 폐쇄되어 추가적인 연료 과주입이 차단되고 캐니스터(2)로 연료 증발가스가 유입이 방지되어 엔진 부조 등의 문제를 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 연료탱크 2 : 캐니스터
3 : 로브 4 : 가스벤트라인
5 : 연료공급라인 6 : 연료주입구
7 : 하부걸림턱 8 : 상부걸림턱
9 : 연료캡 10 : 에어드레인케이스
11 : 에어스페이스 12 : 에어드레인포트
13 : 격벽 14 : 가스통로
15 : 개폐수단 16 : 스크린도어
17 : 리턴스프링

Claims (5)

1. 차량의 연료주입구를 통해 주유된 연료탱크에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터를 통과시켜 외부로 방출하는 벤팅 시스템으로서,
   상기 캐니스터에서 배출된 증발가스의 이동을 위한 가스벤트라인;
   상기 연료주입구의 외측에 장착되고, 상기 가스벤트라인을 통해 증발가스가 유입되는 에어드레인케이스;
   상기 에어드레인케이스에 증발가스의 배출을 위해 형성된 에어드레인포트;
   상기 연료주입구의 외측에 설치되어 상기 에어드레인포트를 개폐하는 개폐수단;
   을 포함하고,
   상기 개폐수단은 연료주입구를 개폐하는 연료캡의 하중에 의해 하강 이동하여 에어드레인포트를 개방하는 스크린도어와, 이 스크린도어와 연료주입구의 하부걸림턱 사이에 설치되어 스크린도어를 탄성 지지하는 리턴스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크린도어는 연료주입구를 닫을 때 연료캡의 하중을 받는 상부플레이트와, 이 상부플레이트와 일체로 형성되어 리턴스프링의 탄성복원력에 의해 상승 이동하여 에어드레인포트를 닫는 하부플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연료주입구에는 리턴스프링에 의해 탄성 지지되어 에어드레인포트를 폐쇄한 스크린도어의 상단을 지지하는 상부걸림턱이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어드레인케이스에는 그 내부공간을 가로질러 배치되는 격벽이 형성되고, 이 격벽의 일측이 개방되어 증발가스의 유동을 위한 가스통로가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템.
   

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