KR101630900B1 - 동적 압력 방출이 일어나는 연료 증기 배출 밸브 - Google Patents

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Abstract

연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 케이싱(36)을 갖는 누출방지 밸브(34)를 포함하며, 이 케이싱은 제 1 공동부(38)를 한정한다. 가동 요소(56)가 제 1 공동부(38) 내에 배치되어 있다. 케이싱(36)은 연료 탱크(22)의 내부와 유체 연통되는 하측 동적 증기 통로(48)를 한정한다. 오목한 경사부(58)가 제 1 공동부(38) 내에서 하측 동적 증기 통로(48)의 주위에 동심으로 배치되어 있다. 가동 요소(56)는 움직임의 변화에 반응하여 오목한 경사부(58)를 따라 위쪽으로 이동하여 하측 동적 증기 통로(48)를 통한 유체 연통을 개방함으로써 이동 동안 연료 탱크(22)의 내부로부터 증기 압력을 배출시키게 된다.

Description

동적 압력 방출이 일어나는 연료 증기 배출 밸브{FUEL VAPOR VENT VALVE WITH DYNAMIC PRESSURE RELIEF}
본 출원은 2009년 5월 11일에 출원된 미국 가 특허 출원 제 61/176,998 호에 대해 우선권을 주장하는 바이며, 이 특허 출원의 내용은 본원에 참고로 관련되어 있다.
본 발명은 개략적으로 연료 증기 배출 밸브 어셈블리에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 연료 증기 배출 밸브 어셈블리용의 누출 방지 밸브(anti-trickle valve)에 관한 것이다.
차량용 연료 저장 시스템은 연료 탱크를 포함한다. 이 연료 탱크는 충전관이 부착되는 입구를 포함하며, 충전관을 통해 연료가 탱크 안으로 분배된다. 연료 탱크는 또한 출구를 포함하며, 이 출구를 통해 연료가 엔진에 보내진다. 연료 탱크는 또한 이 연료 탱크의 상부 벽에 배치되는 연료 증기 배출 밸브 어셈블리를 포함한다. 이 연료 증기 배출 밸브 어셈블리는 연료 탱크의 내부로부터 연료 증기를 배출시키기 위한 출구를 제공한다.
연료 탱크에의 연료 재주입, 차량의 작동 중에 또는 연료 온도 변화의 결과로, 탱크 내부의 증기 압력이 변할 수 있는데, 즉 증가 또는 감소할 수 있다. 증기 압력이 사전 설정된 범위 이상으로 상승하면 연료 증기 배출 밸브 어셈블리는 연료 탱크 내부로부터 연료 증기를 배출시켜 증기 헤드를 사전 설정된 범위 내로 유지하게 된다. 연료 증기 배출 밸브 어셈블리는 또한 보통 롤오버(roll-over) 밸브라고 하는 액체/증기 구별기를 포함할 수 있다. 이 액체/증기 구별기는 정상적인 작동 조건 중에는 연료 증기가 연료 증기 배출 밸브 어셈블리를 통과하도록 해주지만, 연료 탱크가 차량의 전복 사고시에서와 같이 극단적인 각도로 향해 있거나 뒤집힌 경우에는 연료 탱크와 연료 증기 배출 밸브 어셈블리 사이의 유체 연통을 차단하게 된다. 연료 탱크는 또한 진공 방출 밸브를 포함할 수 있는데, 이 진공 방출 밸브는 연료 탱크의 내부로부터 진공 압력을 방출시키도록 되어 있다.
본 발명의 목적은, 움직임의 변화에 반응하여 하우징의 내부 개구와 액체/증기 구별기 사이의 유체 연통을 개방함으로써 연료 탱크의 내부로부터 증기 압력을 배출시킬 수 있는 누출 방지 밸브를 포함하는 연료 증기 배출 밸브 어셈블리를 제공하는 것이다.
차량의 연료 탱크용의 연료 증기 배출 밸브 어셈블리가 제공된다. 이 배출 밸브 어셈블리는 출구를 갖는 하우징을 포함하며, 이 하우징은 내부 개구를 한정한다. 이 내부 개구는 출구와 유체 연통한다. 연료 증기 배출 밸브 어셈블리는 하우징에 연결되어 있는 액체/증기 구별기를 더 포함한다. 이 액체/증기 구별기는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하다. 개방 위치에서 액체/증기 구별기는 연료 탱크의 내부와 하우징의 내부 개구 사이의 유체 연통을 허용한다. 폐쇄 위치에서 액체/증기 구별기는 연료 탱크의 내부와 하우징의 내부 개구 사이의 유체 연통을 방지하게 된다. 연료 증기 배출 밸브 어셈블리는 하우징의 내부 개구 내에 배치되는 누출 방지 밸브를 더 포함한다. 이 누출방지 밸브는 하우징의 내부 개구와 액체/증기 구별기 사이의 유체 연통을 개폐하여, 액체/증기 구별기가 개방 위치에 있을 때 하우징의 내부 개구와 연료 탱크 내부 사이의 유체 연통을 선택적으로 허용하게 된다. 누출방지 밸브는 동적 압력 방출 기구를 포함하며, 이 기구는 가동 요소를 포함한다. 이 가동 요소는 움직임의 변화에 반응하여 하우징의 내부 개구와 액체/증기 구별기 사이의 유체 연통을 개방하여 연료 탱크의 내부로부터 증기 압력을 배출시킨다.
차량의 연료 탱크의 연료 증기 배출 어셈블리용의 누출방지 밸브가 또한 제공된다. 이 누출방지 밸브는 상부와 하부를 포함하는 케이싱을 포함한다. 상부는 상측 동적 증기 통로와 상측 진공 방출 증기 통로를 한정한다. 하부는 하측 동적 증기 통로와 하측 진공 방출 증기 통로를 한정한다. 케이싱의 상부와 하부는 서로 협력하여, 상측 동적 증기 통로 및 하측 동적 증기 통로와 유체 연통되는 제 1 공동부와, 상측 진공 방출 증기 통로 및 하측 진공 방출 증기 통로와 유체 연통되는 제 2 공동부를 한정하게 된다. 누출방지 밸브는 제 2 공동부 내에 배치되는 플로트를 더 포함한다. 연료 탱크 내의 증기 압력이 사전 설정된 값을 초과하면 플로트는 상측 진공 방출 증기 통로에 대해 밀봉하게 된다. 연료 탱크 내부의 진공 압력이 사전 설정된 값 밑으로 떨어지면 플로트는 상측 진공 방출 증기 통로와의 밀봉 결합에서 해제되어, 상측 진공 방출 증기 통로와 하측 진공 방출 증기 통로 사이의 유체 연통을 개방한다. 누출방지 밸브는 제 1 공동부 내에 배치되는 가동 요소를 더 포함한다. 이 가동 요소는 움직임의 변화에 반응하여 상측 동적 증기 통로와 하측 동적 증기 통로 사이의 유체 연통을 개방하여, 차량이 움직이는 동안에 연료 탱크의 내부로부터 증기 압력을 배출시킨다.
따라서, 가동 요소는 누출방지 밸브가 차량의 움직임에 반응하여 연료 탱크의 내부로부터 연료 증기를 배출시키도록 해준다. 예컨대 연료의 출렁거림 및/또는 연료 온도의 증가로 인해 연료 탱크 내의 증기 압력이 차량의 작동 중에 상승함에 따라, 가동 요소는 제 1 공동부 안에서 움직여 상측 동적 증기 통로와 하측 동적 증기 통로 사이의 유체 연통을 개방하게 된다. 차량이 일단 정지하면, 가동 요소는 하측 동적 증기 통로와 다시 밀봉 결합하여 상측 동적 증기 통로와 하측 동적 증기 통로 사이의 유체 연통을 폐쇄시킨다.
본 발명의 상기의 특징과 이점 및 다른 특징과 이점은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 실시를 위한 최선의 모드에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 연료 증기 배출 밸브 어셈블리의 개략적인 단면도,
도 2는 연료 증기 배출 밸브 어셈블리의 개략적인 부분 확대 단면도로서, 제 1 위치에 있는 누출방지 밸브를 나타내는 도면,
도 3은 연료 증기 배출 밸브 어셈블리의 개략적인 부분 확대 단면도로서, 제 2 위치에 있는 누출방지 밸브를 나타내는 도면,
도 4는 정지 상태에 있고 진공 압력을 받고 있을 때의 누출방지 밸브의 개략적인 사시 단면도,
도 5는 운동의 변화 중에 있고 양의 증기 압력을 받고 있는 동안의 누출방지 밸브의 개략적인 사시 단면도.
유사한 번호는 유사한 부분을 나타내는 도면을 참조하면, 연료 증기 배출 밸브 어셈블리가 전체적으로 "20"으로 도시되어 있다. 이 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 차량(도시하지 않음)의 연료 탱크(22)를 위한 것이다. 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 연료 탱크(22)에 출입하는 증기의 흐름을 제어하여 그 연료 탱크(22)의 내부(21)에서의 증기 압력 헤드를 조절하게 된다. 따라서, 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 연료 탱크(22) 내부의 진공 압력에 반응하여 연료 탱크(22) 내부로부터 증기 및/또는 공기를 방출시켜 연료 탱크(22)를 배기시키고 또한 그 연료 탱크(22) 안으로 공기가 유입될 수 있게 해준다.
도 1을 참조하면, 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 하우징(24)을 포함한다. 이 하우징(24)은 출구(26)와, 증기 포트(28)와, 출구(26) 및 증기 포트(28)와 유체 연통되는 내부 개구(30)를 한정한다. 출구(26)는 증기 캐니스터(도시하지 않음)와 같은 몇몇 다른 구성품과 연결될 수도 있으나, 필수적인 것은 아니다. 그러나, 출구(26)는 대기압으로 유지된다. 연료 탱크(22)에서 나가는 증기는 출구(26)를 통해 배출된다. 증기 포트(28)는 연료 탱크(22)와 유체 연통한다. 하우징(24)의 내부 개구(30)는 출구(26)와 증기 포트(28) 사이에 배치된다.
연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 보통 롤오버 밸브라고 하는 액체/증기 구별기(32a, 32b)를 포함한다. 이 액체/증기 구별기(32a, 32b)는 증기 포트(28)에 인접해 그와 유체 연통하면서 하우징(24)에 연결된다. 따라서, 증기 포트(28)는 하우징(24)의 내부 개구(30)와 액체/증기 구별기(32a, 32b)를 연결한다. 액체/증기 구별기(32a, 32b)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하다. 개방 위치에서 액체/증기 구별기(32a, 32b)는 연료 탱크(22)의 내부와 하우징(24)의 내부 개구(30) 사이의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 허용한다. 폐쇄 위치에서 액체/증기 구별기(32a, 32b)는 연료 탱크(22)의 내부와 하우징(24)의 내부 개구(30) 사이의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 방지하도록 구성되어 있다. 연료 탱크(22)가 전복 사고 중에서와 같이 극단적인 각도로 있거나 뒤집힌 경우에는 액체/증기 구별기(32a, 32b)가 작동하여 액체 연료가 연료 탱크(22)로부터 새는 것을 방지하게 된다. 액체/증기 구별기(32a, 32b)는 연료 탱크가 극단적인 각도로 있거나 뒤집힌 경우에 액체 연료가 연료 탱크(22)로부터 새는 것을 제한하는 적절한 방식으로 설계 및/또는 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 제 1 액체/증기 구별기(32a) 및 제 2 액체/증기 구별기(32b)를 포함한다. 제 1 액체/증기 구별기(32a) 및 제 2 액체/증기 구별기(32b)는 서로로부터 수직 방향으로 편위(offset)되어 있어서, 연료 탱크(22) 내의 다른 연료 액위에서 그 연료 탱크(22)와 하우징(24)의 내부 개구(30) 사이의 유체 연통을 개방 및/또는 폐쇄하게 된다. 그러나, 연료 증기 배출 어셈블리는 제 1 액체/증기 구별기(32a)와 제 2 액체/증기 구별기(32b) 모두를 포함할 필요는 없음을 알아야 한다. 또한, 제 1 액체/증기 구별기(32a)와 제 2 액체/증기 구별기(32b) 모두가 하우징(24) 내에 배치될 필요는 없는데, 즉 제 1 액체/증기 구별기(32a)와 제 2 액체/증기 구별기(32b)는 별개의 독립적인 개체일 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 누출방지 밸브(34)를 더 포함한다. 이 누출방지 밸브(34)는 하우징(24)의 내부 개구(30) 내에 배치된다. 누출방지 밸브(34)는, 제 1 액체/증기 구별기(32a)가 개방 위치에 있을 때 하우징(24)의 내부 개구(30)와 제 1 액체/증기 구별기(32a) 사이의 유체 연통을 개폐한다. 누출방지 밸브(34)는 유체 연통(특히, 증기 연통)을 개폐하여, 하우징(24)의 내부 개구(30)와 연료 탱크(22)의 내부 사이의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 선택적으로 허용한다.
특히 연료 탱크(22) 내부에 낮은 증기 압력이 존재할 때, 누출방지 밸브(34)는 연료 탱크(22)의 과충전을 방지하도록 작동한다. 예컨대, 연료 탱크(22)에 연료를 재주입하는 중에, 유입하는 연료의 액위가 상승하여 제 2 액체/증기 구별기(32b)가 완전히 폐쇄되면, 누출방지 밸브(34)가 제 1 액체/증기 구별기(32a)에 대한 증기 포트(28)를 차단하여 연료 탱크(22) 내로의 연료의 "완충 누출(trickle fill)"을 방지하게 되며, 그리하여 연료 탱크(22)의 과충전을 방지한다.
누출방지 밸브(34)는 제 1 공동부(38), 및 제 1 공동부(38)와 별개인 제 2 공동부(40)를 한정하는 케이싱(36)을 포함한다. 케이싱(36)은 바닥부(42)와 상부(44)를 포함하며, 상부(44)는 바닥부(42)에 단단하게 고정된다. 상부(44)와 바닥부(42)는 서로 협력하여 제 1 공동부(38)와 제 2 공동부(40)를 한정한다.
케이싱(36)은 상측 동적 증기 통로(46a, 46b) 및 하측 동적 증기 통로(48)를 한정한다. 상측 동적 증기 통로(46a, 46b)는 하우징(24)의 내부 개구(30)와 제 1 공동부(38) 사이에 증기를 연통시키도록 구성된다. 하측 동적 증기 통로(48)는 제 1 공동부(38)와 증기 포트(28) 사이에 증기를 연통시켜서 그 증기를 액체/증기 구별기(32a)에 전달하도록 구성되어 있다. 도시된 바와 같이, 상측 동적 증기 통로(46a, 46b)는 제 1 상측 동적 증기 통로(46a)와 제 2 상측 동적 증기 통로(46b)를 포함할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 상측 동적 증기 통로(46b)는 제 1 상측 동적 증기 통로(46a)로부터 옆으로 편위되어 이격되어 있다.
케이싱(36)은 또한 상측 진공 방출 증기 통로(50)와 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)를 한정한다. 상측 진공 방출 증기 통로(50)는 하우징(24)의 내부 개구(30)와 제 2 공동부(40) 사이에 증기를 연통시키도록 구성된다. 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)는 제 2 공동부(40)와 증기 포트(28) 사이에 증기를 연통시켜서 그 증기를 액체/증기 구별기(32)에 전달하도록 구성되어 있다. 도시된 바와 같이, 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)는 제 1 하측 진공 방출 증기 통로(52a)와 제 2 상측 진공 방출 증기 통로(52b)를 포함할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 하측 진공 방출 통로(52b)는 제 1 하측 진공 방출 증기 통로(52a)로부터 옆으로 편위되어 이격되어 있다.
도시된 바와 같이, 케이싱(36)의 바닥부(42)는 하측 동적 증기 통로(48)와 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)를 한정하며, 상부(44)는 상측 동적 증기 통로(46a, 46b)와 상측 진공 방출 증기 통로(50)를 한정한다. 그러나, 케이싱(36)은 여기서 나타내고 설명한 것과는 다르게 구성될 수도 있음을 알아야 한다.
누출방지 밸브(34)는 동적 압력 방출 기구(54)를 포함한다. 이 동적 압력 방출 기구(54)는 가동 요소(56)를 포함한다. 이 가동 요소(56)는 움직임의 변화에 반응하여 하우징(24)의 내부 개구(30)와 증기 포트(28) 사이, 보다 구체적으로는 액체/증기 구별기(32)와의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 개방하도록 구성되어 있다. 가동 요소(56)는 차량의 움직임에 반응하여 유체 연통을 개방함으로써 그 차량의 움직임 동안에 연료 탱크(22)의 내부로부터 증기 압력을 배출시키게 된다. 따라서, 예컨대 연료 탱크(22) 내에서 연료와 공기의 혼합에 의해 또는 연료 탱크(22) 내의 연료의 온도 상승으로 인해 차량의 움직임 동안에 증기 압력이 형성되고, 그에 따라, 가동 요소(56)가 이동하여 하우징(24)의 내부 개구(30)와 연료 탱크(22) 사이의 증기 연통을 개방함으로써 증가된 증기 압력을 배출시키게 된다.
가동 요소(56)는 제 1 공동부(38) 내에 배치된다. 도시된 바와 같이, 이 가동 요소(56)는 구형 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 가동 요소(56)는 스테인레스강 볼을 포함할 수 있다. 그러나, 가동 요소(56)는 여기서 나타내고 설명한 것과는 다르게 구성될 수도 있음을 알아야 한다.
누출방지 밸브(34)의 케이싱(36)은 오목한 경사부(58)를 포함한다. 보다 구체적으로, 케이싱(36)의 하부의 상측 표면(60)은 오목한 경사부(58)를 한정한다. 이 오목한 경사부(58)는 하측 동적 증기 통로(48)와 동심을 이룬다. 도 4에 도시된 바와 같이, 차량이 정지해 있을 때 오목한 경사부(58)는 가동 요소(56)를 동적 증기 통로 위에 중심맞춤시킨다. 그래서, 밸브 움직임에 변화가 없을 때, 가동 요소(56)는 아래쪽으로 오목한 경사부(58)로 이동하여 하측 동적 증기 통로(48)와 밀봉 결합함으로써, 연료 탱크(22)와 출구(26) 사이의 유체 연통(즉, 증기 연통)을 폐쇄한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가동 요소(56)는 차량 움직임의 변화, 즉 그 차량의 가속에 반응하여 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동함으로써 상측 동적 증기 통로(46a, 46b)와 하측 동적 증기 통로(48) 사이의 유체 연통을 개방할 있다. 차량의 가속, 즉 차량 움직임의 변화는 수평방향 가속, 수직방향 가속 및/또는 반경방향 가속을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 차량의 움직임이 변화함에 따라, 가동 요소(56)는 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동하여 하측 동적 증기 통로(48)와의 밀봉 결합에서 벗어나, 연료 탱크(22)와 출구(26) 사이의 유체 연통(즉, 증기 연통)을 허용하게 된다.
가동 요소(56)는 소정 레벨 이상의 값을 갖는 증기 압력에 의해 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동되는 것에 저항하기에 충분한 질량을 갖는다. 예컨대, 가동 요소(56)는 적어도 3㎪의 값을 갖는 증기 압력에 의해 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동되는 것에 저항하기에 충분한 질량을 가질 수 있다. 사전 설정된 레벨은 전술한 3㎪ 외의 다른 증기 압력도 포함할 수 있고, 특정의 설계 고려 사항에 기초하여 설정될 수 있다. 따라서, 연료 탱크(22) 내의 그리고 보다 구체적으로는 증기 포트(28)에서의 증기 압력이 사전 설정된 레벨(예컨대 3㎪) 미만이면, 가동 요소(56)는 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동하지 않을 것이며, 반면 증기 압력이 사전 설정된 레벨(예컨대 3㎪)보다 크면, 가동 요소(56)는 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동할 수 있으며, 그래서 연료 탱크(22)와 출구(26) 사이의 유체 연통이 개방된다.
누출방지 밸브(34)는 진공 방출 기구(62)를 포함한다. 이 진공 방출 기구(62)는 하우징(24)의 내부 개구(30)와 증기 포트(28) 그리고 보다 구체적으로는 액체/증기 구별기(32a) 사이의 유체 연통을 개방하여, 연료 탱크(22) 내의 진공 압력을 방출시킨다.
진공 방출 기구(62)는 제 2 공동부(40) 내에 배치되는 플로트(64)를 포함한다. 이 플로트(64)는 플라스틱 구형 볼 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도시된 바와 같이, 상측 진공 방출 증기 통로(50)는 원형 포트를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 플로트(64)는, 0㎪와 같은 선택된 진공 레벨보다 큰 값을 가져 플로트(64)를 위쪽으로 편향시키게 되는 연료 탱크(22) 내부로부터의 증기 압력에 반응하여, 상측 진공 방출 증기 통로(50)의 원형 포트에 대해 밀봉하도록 구성되어 있다. 따라서, 증기 포트(28)에서의 증기 압력, 보다 구체적으로는 연료 탱크(22)에서의 증기 압력이 이 실시예에서 0㎪보다 크면, 그 증기 압력에 의해 플로트(64)가 움직여서 상측 진공 방출 증기 통로(50)와 밀봉 결합을 하여 하우징(24)의 내부 개구(30)와 연료 탱크(22) 사이의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 차단하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 플로트(64)는, 플로트(64)를 아래쪽으로 끌어내려 상측 진공 방출 증기 통로(50)와 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b) 사이의 유체 연통을 개방하는 연료 탱크(22) 내부로부터의 진공 압력에 반응하여, 상측 진공 방출 증기 통로(50)의 원형 포트와의 밀봉 결합에서 해제되도록 구성되어 있다. 따라서, 선택된 진공 압력 레벨, 즉 0㎪보다 낮은 압력이 증기 포트(28)에, 보다 구체적으로는 연료 탱크(22) 내부에 존재하면, 그 진공 압력에 의해 플로트(64)가 상측 진공 방출 증기 통로(50)로부터 수직 하방으로 끌려 내려가 그 통로와의 밀봉 결합에서 벗어나고, 그리하여 하우징(24)의 내부 개구(30)와 연료 탱크(22) 사이의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 개방해서 공기가 연료 탱크(22)에 들어가 진공을 채울 수 있도록 한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 케이싱(36)은 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)에 인접하여 그 주위에서 방사상으로 서로 이격되어 있는 복수의 리브(66)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 케이싱(36)의 하부의 상측 표면(60)은 리브(66)를 한정한다. 플로트(64)가 진공 압력에 의해 수직 하방으로 이동할 때 그 플로트(64)는 리브(66)에 의해 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)로부터 수직방향으로 이격되어 있다. 따라서, 리브(66)는, 플로트(64)가 진공 압력에 의해 아래쪽으로 이동하여 하측 진공 방출 증기 통로(52)와 밀봉 결합하게 되는 것을 방지한다.
다시 도 2 및 도 3의 실시형태를 참조하면, 하우징(24)은 증기 포트(28), 하측 동적 증기 통로(48) 및 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)의 주위에 원주 방향으로 배치된 리지(68)를 포함한다. 이 리지(68)는 원형이나 직사각형을 포함한 적절한 형상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
누출방지 밸브(34)는 도 2에 도시된 제 1 위치와 도 3에 도시된 제 2 위치 사이에서 이동 가능하다. 제 1 위치에 있을 때, 누출방지 밸브(34)는 리지(68)와 밀봉 결합을 하도록 배치되어, 증기 포트(28), 하측 동적 증기 통로(48) 및 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)를 하우징(24)의 내부 개구(30)로부터 밀봉한다. 제 2 위치에 있을 때, 누출방지 밸브(34)는 리지(68)로부터 수직 방향으로 이격되어, 누출방지 밸브(34)의 주변부 둘레에서의 증기 포트(28)와 출구(26) 사이의 유체 연통(특히, 증기 연통)을 허용한다. 하우징(24)은 케이싱(36)의 주변부 주위에 배치되는 복수의 유로(도시하지 않음)를 한정함으로써 누출방지 밸브(34)의 주변부 둘레에서의 유체 연통을 용이하게 할 수 있다.
연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)는 편향 장치(70)를 더 포함한다. 이 편향 장치(70)는 누출방지 밸브(34)를 제 1 위치로 편향시키도록 구성된다. 편향 장치(70)는 코일 스프링 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 편향 장치(70)는, 누출방지 밸브(34)가 사전 설정된 제 1 값보다 작은 값(예컨대, 3㎪보다 작음)을 갖는 연료 탱크(22) 내부로부터의 증기 압력에 반응하여 움직이는 것을 저지하기에 충분한 강성(stiffness)을 갖는다. 따라서, 연료 탱크(22) 내부와 증기 포트(28)에서의 증기 압력이 3㎪ 미만이면, 편향 장치(70)는 누출방지 밸브(34)를 제 1 위치에 유지시킨다. 그러나, 연료 탱크(22) 내부와 증기 포트(28)에서의 증기 압력이 3㎪ 이상으로 상승하면, 증기 압력으로부터 누출방지 밸브(34)에 가해지는 압력은, 편향 장치(70)를 움직이게 하고, 예컨대 코일 스프링을 압축시키고 또한 누출방지 밸브(34)를 제 2 위치로 이동하게 하기에 충분하다. 이 제 2 위치에서, 연료 탱크(22) 내부로부터 다량의 증기가 짧은 시간 내에 빠져나갈 수 있다.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 모드를 상세히 설명했지만, 본 발명이 관련된 기술에 익숙한 사람들이라면 첨부된 청구범위 내에서 본 발명을 실시하기 위한 다양한 대안적인 설계와 실시형태들을 인정할 것이다.

Claims (15)

  1. 연료 탱크(22)용의 연료 증기 배출 밸브 어셈블리(20)에 있어서,
    출구(26)를 포함하며, 상기 출구(26)와 유체 연통되는 내부 개구(30)를 규정하는 하우징(24)과,
    상기 하우징(24)에 연결되고, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 개방 위치에서는 상기 연료 탱크(22)의 내부와 상기 하우징(24)의 내부 개구(30) 사이의 유체 연통을 허용하고 상기 폐쇄 위치에서는 상기 연료 탱크(22)의 내부와 상기 하우징(24)의 내부 개구(30) 사이의 유체 연통을 방지하는 액체/증기 구별기(32a)와,
    상기 하우징(24)의 내부 개구(30)와 상기 액체/증기 구별기(32a) 사이의 유체 연통을 개폐하도록 상기 하우징(24)의 내부 개구(30) 내에 배치되어, 상기 액체/증기 구별기(32a)가 개방 위치에 있을 때에 상기 하우징(24)의 내부 개구(30)와 상기 연료 탱크(22)의 내부 사이의 유체 연통을 선택적으로 허용하는 누출방지 밸브(34)를 포함하며,
    상기 누출방지 밸브(34)는, 동적 압력 방출 기구(54)를 갖는 제 1 공동부(38)로서, 상기 동적 압력 방출 기구(54)는 상기 제 1 공동부(38) 내에 배치되는, 상기 제 1 공동부(38)와, 진공 방출 기구(62)를 갖는 제 2 공동부(40)로서, 상기 진공 방출 기구(62)는 상기 제 2 공동부(40) 내에 배치되는, 상기 제 2 공동부(40)를 규정하는 케이싱(36)을 포함하며,
    상기 케이싱(36)은 상측 동적 증기 통로(46a, 46b) 및 하측 동적 증기 통로(48)를 규정하고, 상기 상측 동적 증기 통로(46a, 46b)는 상기 하우징(24)의 내부 개구(30)와 상기 제 1 공동부(38) 사이에 증기를 연통시키도록 구성되며, 상기 하측 동적 증기 통로(48)는 상기 제 1 공동부(38)와 상기 액체/증기 구별기(32a) 사이에 증기를 연통시키도록 구성되고,
    상기 동적 압력 방출 기구(54)는 상기 제 1 공동부(38) 내에 배치된 가동 요소(56)를 포함하며, 상기 가동 요소(56)는 가동 요소(56)의 움직임의 변화에 반응하여 상기 하우징(24)의 내부 개구(30)와 상기 액체/증기 구별기(32a) 사이의 유체 연통을 개방함으로써 상기 연료 탱크(22)의 내부로부터 증기 압력을 배출시키고,
    상기 케이싱(36)은 상기 하측 동적 증기 통로(48)와 동심을 이루어 배치된 오목한 경사부(58)를 포함하고, 상기 오목한 경사부(58)는 정지시에 상기 가동 요소(56)를 상기 하측 동적 증기 통로 위에 중심 맞춤하도록 작동가능하며, 상기 가동 요소(56)는 움직임의 변화에 반응하여 상기 오목한 경사부(58)를 따라 위쪽으로 이동하여 상기 상측 동적 증기 통로(46a, 46b)와 상기 하측 동적 증기 통로(48) 사이의 유체 연통을 개방하며,
    상기 케이싱(36)은 상측 진공 방출 증기 통로(50)와 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)를 규정하고, 상기 상측 진공 방출 증기 통로(50)는 상기 하우징(24)의 내부 개구(30)와 상기 제 2 공동부(40) 사이에 증기를 연통시키도록 구성되며, 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)는 상기 제 2 공동부(40)와 상기 액체/증기 구별기(32a) 사이에 증기를 연통시키도록 구성되고,
    상기 진공 방출 기구(62)는 상기 제 2 공동부(40) 내에 배치되는 플로트(64)를 포함하고, 상기 플로트(64)는 선택된 진공 레벨을 초과하는 연료 탱크(22) 내부로부터의 증기 압력에 반응하여 상기 상측 진공 방출 증기 통로(50)에 대해 밀봉하여, 상기 상측 진공 방출 증기 통로(50)와 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b) 사이의 유체 연통을 폐쇄하도록 구성되고, 상기 플로트(64)는 상기 선택된 진공 레벨보다 작은 연료 탱크(22) 내부로부터의 진공 압력에 반응하여 상기 상측 진공 방출 증기 통로(50)와의 밀봉 결합으로부터 해제되어, 상기 상측 진공 방출 증기 통로(50)와 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b) 사이의 유체 연통을 개방하도록 구성되는
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
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  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가동 요소(56)는 구형 요소를 포함하는
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가동 요소(56)는 사전 설정된 레벨보다 큰 값을 갖는 증기 압력에 의해 상기 오목한 경사부(58)의 위쪽으로 이동되는 것에 저항하기에 충분한 질량을 갖는
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
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  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱(36)은 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)에 인접하여 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b) 주위에서 방사상으로 서로 이격되어 있는 복수의 리브(66)를 포함하는
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(24)은 상기 내부 개구(30)와 상기 액체/증기 구별기(32a)를 서로 연결하는 증기 포트(28)를 규정하는
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하우징(24)은 상기 증기 포트(28), 상기 하측 동적 증기 통로(48) 및 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)의 주위에 원주 방향으로 배치되는 리지(68)를 포함하며,
    상기 누출방지 밸브(34)는, 상기 리지(68)와 밀봉 결합함으로써 상기 증기 포트(28), 상기 하측 동적 증기 통로(48) 및 상기 하측 진공 방출 증기 통로(52a, 52b)를 상기 하우징(24)의 내부 개구(30)로부터 밀봉하게 되는 제 1 위치와, 상기 리지(68)로부터 이격됨으로써 상기 누출방지 밸브(34)의 주변부 둘레에서 상기 증기 포트(28)와 상기 출구(26) 사이의 유체 연통을 허용하게 되는 제 2 위치 사이에서 이동 가능한
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 누출방지 밸브(34)를 상기 제 1 위치로 편향시키도록 구성되어 있고, 상기 누출방지 밸브(34)가 사전 설정된 레벨보다 작은 값을 갖는 연료 탱크(22) 내부로부터의 증기 압력에 반응하여 움직이는 것을 저지하기에 충분한 강성(stiffness)을 갖는 편향 장치(70)를 더 포함하는
    연료 증기 배출 밸브 어셈블리.
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