KR102311668B1 - 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치 - Google Patents

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Abstract

내측에 한지용 연료저장부와 일반용 연료저장부가 구비된 연료탱크에 설치되는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 있어서, 상기 연료탱크에 설치되고, 내부에는 수용공간이 형성되는 바디; 일단은 상기 연료탱크 내에 위치되고, 타단은 상기 수용공간 내에 위치되어 상기 연료탱크의 연료를 엔진으로 공급하거나 상기 엔진의 잔여연료를 상기 연료탱크로 회수하기 위해 구비되는 복수의 파이프; 일단은 상기 수용공간에 위치되고, 타단은 상기 바디의 외부에 위치되어 상기 연료탱크 외부에 설치된 연료라인과 상기 파이프를 연결하는 연료포트; 및 상기 연료포트의 일단과 상기 파이프의 타단 사이에 위치되고, 한지용 연료파이프와 일반용 연료파이프 사이를 슬라이딩 가능하도록 설치됨으로써, 상기 한지용 연료저장부의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부의 연료를 상기 엔진에 선택적으로 공급할 수 있도록 구비된 커넥터;를 포함하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치가 소개된다.

Description

이종연료탱크용 선택적 연료조절장치 {SELECTIVE FUEL REGULATOR FOR TWO TYPES OF FUEL TANKS}
본 발명은 한지용 연료와 일반용 연료가 모두 구비된 연료탱크에 있어서, 한지용 연료와 일반용 연료 중 어느 하나를 선택하여 엔진에 공급하도록 하기 위한 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 관한 것이다.
통상적으로 차량의 주행 시 가솔린 또는 디젤 연료를 이용하여 차량의 엔진을 구동하게 된다. 디젤 차량에 있어서 특히 극한지역을 주행하는 차량의 경우에는 일반적인 디젤 연료를 사용하는 경우 디젤 연료가 0℃에서 어는점을 갖기 디젤 연료가 결빙되어 시동이 걸리지 않는 문제가 발생되었다. 따라서, 연료탱크를 한지용 연료와 일반용 연료 두 가지를 마련하고, 한지용 연료로는 비교적 고가이지만 어는점이 영하 35인 디젤 연료를 사용하여 시동을 용이하게 하고 있다. 시동 후에는 다시 일반용 연료를 이용하여 차량을 주행하게 된다.
그러나 이러한 경우 부품수가 증대되어 구성이 복잡하고 전체 연료계통의 레이아웃이 복잡해지며, 원가가 증대되는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP2004-19640 (A)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 부품수가 적어 구성이 간단하고 레이아웃이 간편하면서도 용이하게 한지용 연료와 일반용 연료롤 선택적으로 운용할 수 있는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치는 내측에 한지용 연료저장부와 일반용 연료저장부가 구비된 연료탱크에 설치되는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 있어서, 상기 연료탱크에 설치되고, 내부에는 수용공간이 형성되는 바디; 일단은 상기 연료탱크 내에 위치되고, 타단은 상기 수용공간 내에 위치되어 상기 연료탱크의 연료를 엔진으로 공급하거나 상기 엔진의 잔여연료를 상기 연료탱크로 회수하기 위해 구비되는 복수의 파이프; 일단은 상기 수용공간에 위치되고, 타단은 상기 바디의 외부에 위치되어 상기 연료탱크 외부에 설치된 연료라인과 상기 파이프를 연결하는 연료포트; 및 상기 연료포트의 일단과 상기 파이프의 타단 사이에 위치되고, 한지용 연료파이프와 일반용 연료파이프 사이를 슬라이딩 가능하도록 설치됨으로써, 상기 한지용 연료저장부의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부의 연료를 상기 엔진에 선택적으로 공급할 수 있도록 구비된 커넥터;를 포함한다.
상기 한지용 연료저장부와 일반용 연료저장부는 격벽에 의해 구분될 수 있다.
상기 격벽의 상측에는 관통홀이 형성되고, 상기 바디는 한지용 연료저장부 또는 일반용 연료저장부 중 어느 하나에 설치되며, 상기 관통홀에는 상기 바디가 설치되지 않은 나머지 하나의 연료저장부에 해당하는 상기 파이프가 관통되어 설치될 수 있다.
상기 바디는 상기 파이프의 타단이 고정되는 하부바디와 상기 하부바디를 기준으로 상하방향으로 이동 가능하면서도 상기 하부바디를 커버하는 상부바디로 구성될 수 있다.
상기 하부바디의 측면에는 상기 상부바디와 하부바디를 서로 고정 또는 해제 가능하도록 하는 버튼이 형성될 수 있다.
상기 상부바디 또는 하부바디에는 상기 상부바디를 항상 밀어내는 방향으로 설치되는 리턴탄성부재가 구비될 수 있다.
상기 버튼의 중심측에는 상기 버튼의 회전중심이 되는 회전축이 형성되고, 일측에는 제1걸림턱이 형성되며, 타측에는 회전탄성부재가 구비되어 상기 회전탄성부재의 가압시 상기 버튼이 상기 회전축을 중심으로 상기 하부바디와 멀어지는 방향으로 회전되고, 상기 리턴탄성부재의 가압력에 의해 상기 상부바디와 하부바디의 고정이 해제될 수 있다.
상기 버튼의 일측에는 제1걸림턱이 형성되고, 상기 상부바디에는 제2걸림턱이 상기 버튼측으로 돌출형성되어, 상기 제1걸림턱과 제2걸림턱이 상호 걸림으로써, 상기 리턴탄성부재가 가압된 상태로 유지되며 상기 상부바디가 가압된 상태로 상기 하부바디와 서로 고정되어 이격된 거리가 유지될 수 있다.
상기 제1걸림턱과 제2걸림턱은 서로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주하는 면이 경사면으로 형성되어 상기 상부바디의 하방으로의 가압 시 상기 제1걸림턱과 제2걸림턱의 경사면이 서로 만나 슬라이딩됨으로써, 상기 상부바디가 가압된 상태로 상기 하부바디와 서로 고정되어 이격된 거리가 유지될 수 있다.
상기 리턴탄성부재의 내측에는 팽창 또는 수축 가능하도록 하는 부피가변부가 구비되고, 상기 부피가변부의 팽창에 의해 상기 리턴탄성부재가 인장되어 상기 상부바디가 상기 하부바디로부터 이격될 수 있다.
상기 부피가변부에는 공기의 주입을 허용 또는 차단하는 제어밸브가 구비되고, 상기 부피가변부는 상기 제어밸브의 동작에 의해 팽창 또는 수축 동작될 수 있다.
상기 제어밸브는 제어부에 의해 제어되고, 상기 제어부는 차량의 실내에 구비된 연료전환스위치의 동작이 입력되면, 상기 제어밸브를 제어하여 상기 부피가변부가 동작될 수 있다.
상기 상부바디는 상기 하부바디를 커버하는 형상이고, 상기 하부바디의 최상단 보다 더 하방으로 연장되어 길게 형성됨으로써, 상기 상부바디가 상하방향으로 이동되더라도 상기 상부바디와 하부바디 사이 틈새가 노출되지 않을 수 있다.
상기 상부바디와 하부바디가 이격되었을 때의 상기 파이프의 타단과 상기 연료포트의 일단 사이의 높이는 상기 커넥터의 전체 높이와 같거나 더 크도록 형성되어 상기 커넥터의 슬라이딩이 용이하도록 할 수 있다.
상기 상부바디 또는 하부바디 중 상기 리턴탄성부재가 구비되지 않은 나머지 한측에는 상기 리턴탄성부재를 하방 또는 상방으로 가압하기 위한 누름부재가 형성되고, 상기 리턴탄성부재가 설치된 측에는 상기 리턴탄성부재가 팽창된 상태로 고정되는 가이드부재가 형성되어 상기 리턴탄성부재는 항상 상기 상부바디와 하부바디를 이격시키는 방향으로 가압하는 상태로 설치되어 상기 상부바디가 상하방향으로의 동작이 가능할 수 있다.
상기 커넥터에는 상기 커넥터의 슬라이딩을 위한 작동레버가 상기 하부바디를 관통하여 설치되고, 상기 하부바디에는 상기 작동레버가 이동되는 가이드슬릿이 형성되어 상기 작동레버가 상기 가이드슬릿 내를 이동함으로써, 상기 한지용 연료저장부의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부의 연료가 상기 엔진에 선택적으로 공급될 수 있다.
상기 가이드슬릿에는 복수의 구간에 걸림턱이 형성되어 상기 작동레버의 이동 시 상기 작동레버가 경로를 이탈하지 않고 유지되도록 가이드될 수 있다.
상기 가이드슬릿은 폐곡선으로서, 사선으로 이동되는 복수의 구간과 상하방향의 직선으로 이동되는 복수의 구간으로 형성되어 상기 작동레버가 상기 가이드슬릿 내에서 순환될 수 있다.
상기 연료포트의 일단에는 상기 커넥터와 연결되는 밸브부가 구비될 수 있다.
상기 밸브부는 중심측보다 양단부가 단면적이 작게 형성된 파이프형상의 밸브바디와 상기 밸브바디의 내측 양단부에 구비되는 밸브판 및 상기 밸브판의 사이에 위치되는 밸브탄성부재를 포함하여 구성되고, 상기 밸브부에 상기 커넥터의 연결 시 상기 커넥터에 의해 상기 밸브판이 상기 탄성부재를 가압함으로써 개방되어 상기 파이프와 연료포트가 서로 연통될 수 있다.
상기 커넥터의 일단의 내경은 상기 파이프의 타단의 외경보다 같거나 크게 형성되고, 상기 커넥터의 타단의 외경은 상기 밸브부의 내경보다 같거나 작게 형성됨으로써, 상기 커넥터의 일단은 상기 파이프의 타단에 삽입되고, 상기 커넥터의 타단은 상기 밸브부에 삽입되어 서로 밀착되어 연료의 누설을 방지할 수 있다.
상기 커넥터의 타단에는 외주면을 따라 복수의 연료홀이 형성되어 상기 파이프로부터 공급되는 연료가 상기 연료홀을 통해 상기 밸브부를 지나 상기 연료포트로 공급될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 따르면, 종래 대비하여 부품수의 축소가 가능하며, 부품수가 축소된 간단한 구성만으로도 선택적으로 이종연료를 이용할 수 있으며, 전체 연료계통의 레이아웃을 간단하게 할 수 있고 별도의 마운팅 브라켓을 삭제할 수 있어 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치가 구비된 연료계통을 간략하게 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치가 구비된 연료계통을 상세하게 도시한 도면.
도 3은 격벽을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 상부바디를 도시한 도면.
도 6은 도 4의 커넥터를 도시한 도면.
도 7은 도 4의 하부바디를 도시한 도면.
도 8은 도 4의 버튼을 도시한 도면.
도 9 내지 도 10은 커넥터의 연결을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치를 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치가 구비된 연료계통을 간략하게 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치가 구비된 연료계통을 상세하게 도시한 도면이며, 도 3은 격벽(150)을 도시한 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 상부바디(310)를 도시한 도면이며, 도 6은 도 4의 커넥터(700)를 도시한 도면이고, 도 7은 도 4의 하부바디(330)를 도시한 도면이고, 도 8은 도 4의 버튼(390)을 도시한 도면이다. 그리고 도 9 내지 도 10은 커넥터(700)의 연결을 도시한 도면이다. 그리고 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치를 도시한 도면.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치는 내측에 한지용 연료저장부(110)와 일반용 연료저장부(130)가 구비된 연료탱크(100)에 설치되는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 있어서, 상기 연료탱크(100)에 설치되고, 내부에는 수용공간(350)이 형성되는 바디(300); 일단은 상기 연료탱크(100) 내에 위치되고, 타단은 상기 수용공간(350) 내에 위치되어 상기 연료탱크(100)의 연료를 엔진으로 공급하거나 상기 엔진의 잔여연료를 상기 연료탱크(100)로 회수하기 위해 구비되는 복수의 파이프(500); 일단은 상기 수용공간(350)에 위치되고, 타단은 상기 바디(300)의 외부에 위치되어 상기 연료탱크(100) 외부에 설치된 연료라인(590)과 상기 파이프(500)를 연결하는 연료포트(800); 및 상기 연료포트(800)의 일단과 상기 파이프(500)의 타단 사이에 위치되고, 한지용 연료파이프와 일반용 연료파이프 사이를 슬라이딩 가능하도록 설치됨으로써, 상기 한지용 연료저장부(110)의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부(130)의 연료를 상기 엔진에 선택적으로 공급할 수 있도록 구비된 커넥터(700);를 포함한다.
상기 연료탱크(100)는 내측에 상기 한지용 연료저장부(110)와 일반용 연료저장부(130)로 구분된다. 통상적으로 한지용 연료는 영하 35℃가 어는점인 연료로서, 한지에서 연료의 결빙으로 시동의 문제가 생기지 않도록 하나 어는점이 0℃인 일반용 연료에 대비하여 비교적 고가이다. 또한, 시동 후 상기 엔진(E)이 정상온도로 구동하게 되면, 한지용 연료가 아닌 일반용 연료를 사용하게 되므로, 상기 일반용 연료저장부(130)가 상기 한지용 연료저장부(110) 보다 더 크게 형성되는 것이 바람직할 것이다. 상기 한지용 연료저장부(110)와 일반용 연료저장부(130)는 상기 격벽(150)에 의해 구분된다.
상기 연료탱크(100)에는 상기 바디(300)가 설치된다. 상기 바디(300)는 상기 연료탱크(100)에 중력방향으로 상측에 설치되는 것이 바람직할 것이다. 왜냐하면, 상기 파이프(500)에는 연료레벨을 감지하는 연료레벨센서(미도시)가 구비되되, 상기 연료레벨센서는 통상적인 마그네틱 플루터 타입이 적용되므로, 상기 연료레벨센서가 상기 연료탱크(100) 내 연료의 레벨을 용이하고 정확하게 검출하기 위하여는 상기 파이프(500)가 중력의 상하방향으로 설치되는 것이 가장 바람직할 것이기 때문이다. 특히, 상기 바디(300)는 상기 한지용 연료저장부(110) 또는 상기 일반용 연료저장부(130) 중 한군데에 설치되게 되는데, 본 명세서에서는 상기 일반용 연료저장부(130)에 설치된 것을 도시하고 설명하나, 특별히 이러한 설정에 한정하는 것은 아니다. 상기 바디(300)의 보다 상세한 구성에 대하여는 후술하도록 한다.
상기 격벽(150)의 상측에는 관통홀(151)이 형성된다. 상기 바디(300)는 한지용 연료저장부(110) 또는 일반용 연료저장부(130) 중 어느 하나에 설치되며, 상기 관통홀(151)에는 상기 바디(300)가 설치되지 않은 나머지 하나의 연료저장부에 해당하는 상기 파이프(500)가 관통되어 설치된다. 그러나 본 명세서에서는 상기 바디(300)는 상기 일반용 연료저장부(130)에 설치되고, 상기 관통홀(151)에는 상기 한지용 파이프(550,570)가 관통되어 상기 한지용 연료저장부(110)로 설치된 것을 예를 들어 도시하고 설명할 것이나 이러한 설정에 한정하는 것은 아니다. 상기 연료탱크(100)에는 연료의 팽창을 대비하여 상측에 공기로 채워지는 팽창용량 부위가 마련되는데, 상기 파이프(500)는 상기 연료탱크(100)의 팽창용량 부위를 관통하여 연결되기 때문에 기밀에 유리한 장점이 있다.
상기 파이프(500)의 일단은 상기 연료탱크(100) 내에 위치되고, 타단은 상기 수용공간(350) 내에 위치되어 상기 연료탱크(100)의 연료를 상기 엔진(E)으로 공급하거나 상기 엔진(E)의 잔여연료를 상기 연료탱크(100)로 회수한다. 상기 파이프(500)는 상기 일반용 연료저장부(130)와 연통 가능하도록 구비된 일반용 연료공급파이프(510)와 일반용 연료회수파이프(530) 및 상기 한지용 연료저장부(110)와 연통 가능하도록 구비된 한지용 연료공급파이프(550)와 한지용 연료회수파이프(570)로 구성된다.
상기 연료포트(800)의 일단은 상기 수용공간(350)에 위치되고, 타단은 상기 바디(300)의 외부에 위치되어 상기 연료탱크(100) 외부에 설치된 연료라인(590)과 상기 파이프(500)를 연결한다. 상기 연료라인(590)은 연료공급라인(591)과 연료회수라인(593)으로 구성된다. 상기 연료공급라인(591)과 상기 엔진(E) 사이에는 연료필터(600)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 연료포트(800)는 상기 연료탱크(100)의 연료를 상기 엔진(E)에 공급하기 위한 연료공급포트(810)와 상기 엔진(E)의 잔여연료를 상기 연료탱크(100)로 회수하기 위한 연료회수포트(830)로 구성된다. 상기 연료포트(800)는 상기 연료탱크(100)의 연료를 상기 엔진(E)에 공급하기 위하여는 상기 일반용 연료공급파이프(510)와 한지용 연료공급파이프(550)에 동시에 연결되고, 상기 엔진(E)의 잔여연료를 상기 연료탱크(100)로 회수하기 위하여는 상기 일반용 연료회수파이프(530)와 한지용 연료회수파이프(570)에 동시에 연결된다. 그러나 커넥터(700)에 의해 일반용 연료파이프 또는 한지용 연료파이프 중 어느 한쪽은 연결되고, 나머지 한 쪽은 연결되지 않게 된다.
상기 커넥터(700)는 상기 연료포트(800)의 일단과 상기 파이프(500)의 타단 사이에 위치되고, 한지용 연료파이프와 일반용 연료파이프 사이를 슬라이딩 가능하도록 설치된다. 따라서, 상기 한지용 연료저장부(110)의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부(130)의 연료를 상기 엔진(E)에 선택적으로 공급할 수 있게 된다. 상기 커넥터(700)에 관한 상세한 설명 역시 후술하도록 한다.
상기 바디(300)의 내부에는 수용공간(350)이 형성된다. 또한, 상기 바디(300)는 상기 파이프(500)의 타단이 고정되는 하부바디(330)와 상기 하부바디(330)를 기준으로 상하방향으로 이동 가능하면서도 상기 하부바디(330)를 커버하는 상부바디(310)로 구성된다. 본 발명에서는 상기 커넥터(700)를 수동으로 제어하는 방식의 제1실시예와 차량의 실내에 위치한 연료전환스위치(200)를 조작하여 자동으로 제어하는 방식의 제2실시예로 구분하여 설명하도록 한다.
먼저, 상기 커넥터(700)를 사용자가 수동으로 제어하는 제1실시예의 경우에는 상기 하부바디(330)의 측면에는 상기 상부바디(310)와 하부바디(330)를 서로 고정 또는 해제 가능하도록 하는 버튼(390)이 형성되고, 상기 상부바디(310) 또는 하부바디(330)에는 상기 상부바디(310)를 항상 밀어내는 방향으로 설치되는 리턴탄성부재(370)가 구비된다. 또한, 상기 상부바디(310)는 상기 하부바디(330)를 커버하는 형상이고, 상기 하부바디(330)의 최상단 보다 더 하방으로 연장되어 길게 형성됨으로써, 상기 상부바디(310)가 상하방향으로 이동되더라도 상기 상부바디(310)와 하부바디(330) 사이 틈새가 노출되지 않게 된다. 따라서, 상기 바디(300) 내에서는 기밀이 유지되게 된다. 또한, 본 명세서에서는 상기 상부바디(310)에 상기 리턴탄성부재(370)가 설치된 것을 예를 들어 도시하고 설명하도록 한다.
상기 버튼(390)은 상기 버튼(390)의 중심측 형성되어 상기 버튼(390)의 회전중심이 되는 회전축(395)과 상기 버튼(390)의 일측에 상기 바디(300)측으로 연장형성되는 제1걸림턱(393)과 상기 버튼(390)의 타측에 구비되어 탄성력을 부가하는 회전탄성부재(391)로 구성된다. 또한, 상기 제1걸림턱(393)에 대응되는 상기 상부바디(310)에는 제2걸림턱(311)이 상기 버튼(390)측으로 돌출형성된다. 따라서, 상기 제1걸림턱(393)과 제2걸림턱(311)이 상호 걸림으로써, 상기 리턴탄성부재(370)가 가압된 상태로 유지되며 상기 상부바디(310)가 가압된 상태로 상기 하부바디(330)와 서로 고정되어 이격된 거리가 유지된다. 반대로, 상기 버튼(390)의 타측을 가압 시 상기 회전축(395)을 중심으로 상기 버튼(390)이 상기 하부바디(330)와 멀어지는 방향으로 회전된 후 다시 상기 회전탄성부재(391)에 의해 상기 버튼(390)이 제자리로 복귀된다. 따라서, 상기 리턴탄성부재(370)의 가압력에 의해 상기 상부바디(310)와 하부바디(330)의 고정이 해제되어 상기 상부바디(310)가 상기 리턴탄성부재(370)에 의해 상측으로 밀어올려진다.
특히, 상기 제1걸림턱(393)과 제2걸림턱(311)은 서로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주하는 면이 경사면(313,394)으로 형성되어 상기 상부바디(310)의 하방으로의 가압 시 상기 제1걸림턱(393)의 제1경사면(394)과 상기 제2걸림턱(311)의 제2경사면(313)이 서로 만나 슬라이딩되게 된다. 그러므로 상기 상부바디(310)가 가압된 상태로 상기 하부바디(330)와 서로 고정되어 이격된 거리가 유지되는 것이다. 이러한 구성은 도 9 내지 도 10에 도시하였다.
특히, 상기 상부바디(310)와 하부바디(330)가 이격되었을 때의 상기 파이프(500)의 타단과 상기 연료포트(800)의 일단 사이의 높이는 상기 커넥터(700)의 전체 높이와 같거나 더 크도록 형성되는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 상기 커넥터(700)가 상기 일반용 파이프(510,530)와 상기 한지용 파이프(550,570) 사이를 슬라이딩할 때 슬라이딩이 용이하게 되는 것이다.
상기 상부바디(310) 또는 하부바디(330) 중 상기 리턴탄성부재(370)가 구비되지 않은 나머지 한측에는 상기 리턴탄성부재(370)를 하방 또는 상방으로 가압하기 위한 누름부재(315)가 형성되고, 상기 리턴탄성부재(370)가 설치된 측에는 상기 리턴탄성부재(370)가 팽창된 상태로 고정되는 가이드부재(331)가 형성된다. 본 명세서에서는 상기 하부바디(330)에 상기 누름부재(315)가 형성되어 상기 상부바디(310)의 하방으로의 가압 시 상기 리턴탄성부재(370)를 가압하고, 상기 상부바디(310)에는 상기 리턴탄성부재(370)가 더 이상 팽창하지 못하도록 고정되는 상기 가이드부재(331)가 형성되는 것이다. 따라서, 상기 리턴탄성부재(370)는 항상 상기 상부바디(310)와 하부바디(330)를 이격시키는 방향으로 가압하는 상태로 설치되어 상기 리턴탄성부재(370)가 가압 및 팽창되는 거리만큼 상기 상부바디(310)가 상하방향으로의 동작이 가능한 것이다.
상기 커넥터(700)에는 상기 커넥터(700)의 슬라이딩을 위한 작동레버(710)가 상기 하부바디(330)를 관통하여 설치된다. 상기 작동레버(710)에 대응되는 상기 하부바디(330)에는 상기 작동레버(710)가 이동되는 가이드슬릿(333)이 형성된다. 그러므로 상기 작동레버(710)가 상기 가이드슬릿(333) 내를 이동함으로써, 상기 한지용 연료파이프 또는 상기 일반용 연료파이프와 선택적으로 연결됨으로써 상기 한지용 연료저장부(110)의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부(130)의 연료가 상기 엔진(E)에 선택적으로 공급되게 된다. 상기 작동레버(710)는 사용자가 직접 수작업으로 조작할 수 있다.
또한, 상기 연료포트(800)의 일단에는 상기 커넥터(700)와 연결되는 밸브부(900)가 구비된다. 상기 밸브부(900)는 중심측보다 양단부가 단면적이 작게 형성된 파이프 형상의 밸브바디(910)와 상기 밸브바디(910)의 내측 양단부에 구비되는 밸브판(950) 및 상기 밸브판(950)의 사이에 위치되는 밸브탄성부재(930)를 포함하여 구성된다. 그러므로 상기 밸브부(900)에 상기 커넥터(700)의 연결 시 상기 커넥터(700)에 의해 상기 밸브판(950)이 가압되어 상기 탄성부재를 가압함으로써 상기 밸브부(900)가 개방되어 상기 파이프(500)와 연료포트(800)가 서로 연통되게 된다. 특히, 상기 커넥터(700)의 일단의 내경은 상기 파이프(500)의 타단의 외경보다 같거나 크게 형성되고, 상기 커넥터(700)의 타단의 외경은 상기 밸브부(900)의 내경보다 같거나 작게 형성된다. 그러므로 상기 커넥터(700)의 일단은 상기 파이프(500)의 타단에 삽입되고, 상기 커넥터(700)의 타단은 상기 밸브부(900)에 삽입되어 서로 밀착되어 연료의 누설을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 상기 커넥터(700)의 일단과 상기 파이프(500)의 타단 및 상기 커넥터(700)의 타단과 상기 밸브부(900)의 사이에는 씰링부재(750)가 구비되어 상기 파이프(500), 커넥터(700) 및 밸브부(900) 사이의 기밀을 보다 공고히 할 수 있게 된다.
상기 커넥터(700)의 타단에는 외주면을 따라 복수의 연료홀(730)이 형성된다. 따라서, 상기 파이프(500)로부터 공급되는 연료가 상기 연료홀(730)을 통해 상기 밸브부(900)를 지나 상기 연료포트(800)로 공급되어 상기 엔진(E)으로 연결되는 연료라인(590)과 연결되는 것이다.
특히, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 밸브부(900)의 밸브탄성부재(930)는 연료공급 압력 보다는 크고, 사람의 힘 보다는 작은 탄성계수를 갖도록 형성된다. 통상적으로 연료공급압력이 약 3kg/cm2이기 때문에 연료공급압력에서는 견디고 사람의 힘으로는 작동되도록 할 수 있어 충분히 위의 조건을 만족하는 탄성계수의 선정이 가능할 것이다. 그러므로, 사용자가 상기 커넥터(700)를 이동한 후 상기 상부바디(310)를 가압하여 상기 커넥터(700)와 밸브부(900)가 연결되어 상기 밸브부(900)의 밸브판(950)이 개방 가능하나 단순히 연료의 공급압력에 의해서는 상기 밸브부(900)가 개방되지 않도로 함으로써, 사용자가 원치않은 연료의 공급이나 회수되는 연료가 공급측으로 유입되는 혼입을 방지하는 것이다.
도 9 내지 도 10을 통해 본 발명의 제1실시예에 따른 작동을 설명하도록 한다.
먼저, 상기 커넥터(700)가 상기 한지용 파이프(550,570)에 연결된 상태라고 가정하면, 도 9에서처럼 상기 한지용 연료저장부(110) - 한지용 연료공급파이프(550) - 연료공급포트(810) - 엔진(E) 및 상기 엔진(E) - 연료회수포트(830) - 한지용 연료회수파이프(570) - 한지용 연료저장부(110)의 라인이 형성된다. 따라서, 한지용 연료를 상기 엔진(E)에 공급하는 상황이라고 가정하면, 상기 한지용 연료저장부(110)에서 상기 한지용 연료공급파이프(550)를 통해 상기 커넥터(700)와 밸브부(900) 및 상기 연료공급포트(810)를 통해 상기 연료라인(590)을 따라 상기 엔진(E)으로 연료가 공급된다. 연료가 회수되는 상황에서는 상기 엔진(E)에서 상기 연료라인(590)을 통해 상기 연료회수포트(830) 및 상기 한지용 연료회수파이프(570)를 통해 상기 한지용 연료저장부(110)로 연료가 이동되는 것이다.
이러한 상황에서 일반용 연료를 상기 엔진(E)에 공급하기 위하여는 상기 버튼(390)의 타측을 눌러 상기 버튼(390)을 회전시키면, 상기 리턴탄성부재(370)에 의해 상기 상부바디(310)가 상측으로 이동되어 상기 커넥터(700)가 슬라이딩 가능한 공간이 마련된다. 상기 작동레버(710)를 상기 가이드슬릿(333)을 따라 조작하면 상기 커넥터(700)는 상기 한지용 파이프(550,570)에서 상기 일반용 파이프(510,530) 측으로 이동되어 상기 일반용 파이프(510,530)와 연결되는 것이다. 이때, 상기 상부바디(310)를 상기 하부바디(330) 측으로 가압하면 상기 리턴탄성부재(370)가 가압되고, 상기 제1걸림턱(393)의 제1경사면(394)과 상기 제2걸림턱(311)의 제2경사면(313)이 서로 만나 슬라이딩되어 상기 버튼(390)이 상기 상부바디(310)와 하부바디(330)를 상기 리턴탄성부재(370)가 압축된 상태로 고정하게 된다. 따라서, 상기 일반용 파이프(510,530)와 상기 커넥터(700)와 상기 밸브부(900) 및 상기 연료포트(800)가 연결되게 된다.
그러므로 상기한 바와 마찬가지로, 도 10에서처럼 상기 일반용 연료저장부(130) - 일반용 연료공급파이프(510) - 연료공급포트(810) - 엔진(E) 및 상기 엔진(E) - 연료회수포트(830) - 일반용 연료회수파이프(530) - 일반용 연료저장부(130)의 라인이 형성된다. 따라서, 일반용 연료를 상기 엔진(E)에 공급하는 상황이라고 가정하면, 상기 일반용 연료저장부(130)에서 상기 일반용 연료공급파이프(510)를 통해 상기 커넥터(700)와 밸브부(900) 및 상기 연료공급포트(810)를 통해 상기 연료라인(590)을 따라 상기 엔진(E)으로 연료가 공급된다. 연료가 회수되는 상황에서는 상기 엔진(E)에서 상기 연료라인(590)을 통해 상기 연료회수포트(830) 및 상기 일반용 연료회수파이프(530)를 통해 상기 한지용 연료저장부(110)로 연료가 이동되는 것이다.
즉, 상기와 같은 방법으로 일반용 연료와 한지용 연료 중 어느 하나를 사용자가 선택하여 상기 엔진(E)에 공급할 수 있게 된다. 실질적인 예를 들면, 차량 시동 및 초기 운행 시에는 어는점이 낮은 한지용 연료가 저장된 상기 한지용 연료저장부(110)에서 연료를 공급하도록 하고, 차량의 운행 시 상기 연료탱크(100)가 가열되는 상황이므로, 연료 타입을 전환하여 상기 일반용 연료저장부(130)에서 상기 엔진(E)에 일반용 연료를 공급하게 된다. 연료타입을 전환하더라도 상기 밸브부(900)에 의해 상기 커넥터(700)와 연결되지 않은 상기 연료포트(800)는 막히게 되므로 연료 누유의 위험이 없게 된다.
또한, 본 발명의 제2실시예에서는 사용자가 수동으로 작업하는 것이 아니라, 차량의 실내에 구비된 상기 연료전화스위치를 사용자가 조작하고, 제어부(400)와 액추에이터에 의해 상기 상부바디(310), 하부바디(330) 및 커넥터(700)가 동작되어 상기 한지용연료저장부의 연료와 일반용연료저장부의 연료를 선택적으로 사용할 수 있게 된다. 따라서, 제2실시예에서는 제1실시예의 상기 버튼(390)이 생략된다.
제2실시예에서는 차량의 실내에 위치된 상기 연료전환스위치(200)와 연결되는 상기 제어부(400)가 구비된다. 상기 제어부(400)는 상기한 액추에이터의 일례인 제어밸브(410)와 연결된다. 상기 제어밸브(410)는 상기 리턴탄성부재(370)의 내측에 팽창 또는 수축 가능하도록 구비되는 부피가변부(430)와 연결된다. 따라서, 사용자가 상기 연료전환스위치(200)를 동작하면 상기 제어부(400)는 상기 제어밸브(410)를 제어하여 상기 부피가변부(430)를 팽창하여 상기 리턴탄성부재(370)가 인장되어 상기 상부바디(310)가 상기 하부바디(330)로부터 이격되는 것이다. 상기 부피가변부(430)에는 공기가 주입되어 팽창될 수 있을 것이다.
또한, 상기 제어부(400)에 의해 상기 부피가변부(430)가 팽창 또는 수축되면, 상기 커넥터(700)의 작동레버(710)가 상기 가이드슬릿(333)을 따라 이동되어 상기 한지용 연료공급파이프(550) 및 한지용 연료회수파이프(570)와 상기 일반용 연료공급파이프(510) 및 일반용 연료회수파이프(530) 사이에서 전환된다. 상기 가이드슬릿(333)은 폐곡선으로서, 사선으로 이동되는 복수의 구간과 상하방향의 직선으로 이동되는 복수의 구간으로 형성되어 나비형상 또는 무한대 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제어밸브(410)에 의해 상기 부피가변부(430)가 동작되면, 상기 작동레버(710)가 상기 가이드슬릿(333) 내에서 순환되어 연료 간의 전환이 수행되는 것이다. 또한, 상기 가이드슬릿(333)에는 복수의 구간에 걸림유지턱(335)이 형성되어 상기 작동레버(710)의 이동 시 상기 작동레버(710)가 경로를 이탈하지 않고 유지되도록 가이드된다.
따라서, 제2실시예에서는 사용자가 상기 연료전환스위치(200)를 조작하여 연료를 한지용 연료에서 일반용 연료로 변경하면, 상기 제어부(400)에서 상기 제어밸브(410)로 신호를 전달하여 상기 제어밸브(410)를 통해 상기 부피가변부(430)에 공기가 투입되어 상기 부피가변부(430)가 팽창된다. 그러면, 상기 상부바디(310)가 상기 커넥터(700)와 동시에 상승하게 되고, 상기 커넥터(700)와 상기 한지용 연료공급파이프(550) 및 한지용 연료회수파이프(570)의 연결이 해지된다. 이때, 상기 제어부(400)에 의해 상기 제어밸브(410)가 제어되어 상기 부피가변부(430)의 공기를 배출하여 상기 부피가변부(430)가 수축되면, 상기 상부바디(310) 및 커넥터(700)가 하방으로 상기 가이드슬릿(333)을 따라 이동되고, 상기 커넥터(700)와 상기 일반용 연료공급파이프(510) 및 일반용 연료회수파이프(530)가 연결되어 일반용 연료로 차량을 구동할 수 있게 된다.
차량의 구동이 끝나면, 시동정지하기 소정의 시간 이전에 다음 시동 시 결빙을 방지하기 위하여 상기한 방식과는 반대의 단계를 수행하여 일반용 연료에서 한지용 연료로 상기 커넥터(700)를 전환하여 사용하게 된다.
따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 따르면, 종래 대비하여 부품수의 축소가 가능하며, 부품수가 축소된 간단한 구성만으로도 선택적으로 이종연료를 이용할 수 있으며, 전체 연료계통의 레이아웃을 간단하게 할 수 있고 별도의 마운팅 브라켓을 삭제할 수 있어 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 연료탱크 110 : 한지용 연료저장부
130 : 일반용 연료저장부 150 : 격벽
151 : 관통홀 200 : 연료전환스위치
300 : 바디 310 : 상부바디
311 : 제2걸림턱 313 : 제2경사면
315 : 누름부재 330 : 하부바디
331 : 가이드부재 333 : 가이드슬릿
335 : 걸림유지턱 350 : 수용공간
370 : 리턴탄성부재 390 : 버튼
391 : 회전탄성부재 393 : 제1걸림턱
394 : 제1경사면 395 : 회전축
400 : 제어부 410 : 제어밸브
430 : 부피가변부 500 : 파이프
510 : 일반용 연료공급파이프 530 : 일반용 연료회수파이프
550 : 한지용 연료공급파이프 570 : 한지용 연료회수파이프
590 : 연료라인 591 : 연료공급라인
593 : 연료회수라인 600 : 연료필터
700 : 커넥터 710 : 작동레버
730 : 연료홀 750 : 씰링부재
800 : 연료포트 810 : 연료공급포트
830 : 연료회수포트 900 : 밸브부
910 : 밸브바디 930 : 밸브탄성부재
950 : 밸브판

Claims (22)

  1. 내측에 한지용 연료저장부와 일반용 연료저장부가 구비된 연료탱크에 설치되는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치에 있어서,
    상기 연료탱크에 설치되고, 내부에는 수용공간이 형성되는 바디;
    일단은 상기 연료탱크 내에 위치되고, 타단은 상기 수용공간 내에 위치되어 상기 연료탱크의 연료를 엔진으로 공급하거나 상기 엔진의 잔여연료를 상기 연료탱크로 회수하기 위해 구비되는 복수의 파이프;
    일단은 상기 수용공간에 위치되고, 타단은 상기 바디의 외부에 위치되어 상기 연료탱크 외부에 설치된 연료라인과 상기 파이프를 연결하는 연료포트; 및
    상기 연료포트의 일단과 상기 파이프의 타단 사이에 위치되고, 한지용 연료파이프와 일반용 연료파이프 사이를 슬라이딩 가능하도록 설치됨으로써, 상기 한지용 연료저장부의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부의 연료를 상기 엔진에 선택적으로 공급할 수 있도록 구비된 커넥터;를 포함하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 한지용 연료저장부와 일반용 연료저장부는 격벽에 의해 구분되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 격벽의 상측에는 관통홀이 형성되고, 상기 바디는 한지용 연료저장부 또는 일반용 연료저장부 중 어느 하나에 설치되며, 상기 관통홀에는 상기 바디가 설치되지 않은 나머지 하나의 연료저장부에 해당하는 상기 파이프가 관통되어 설치되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디는 상기 파이프의 타단이 고정되는 하부바디와 상기 하부바디를 기준으로 상하방향으로 이동 가능하면서도 상기 하부바디를 커버하는 상부바디로 구성되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하부바디의 측면에는 상기 상부바디와 하부바디를 서로 고정 또는 해제 가능하도록 하는 버튼이 형성되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 상부바디 또는 하부바디에는 상기 상부바디를 항상 밀어내는 방향으로 설치되는 리턴탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 버튼의 중심측에는 상기 버튼의 회전중심이 되는 회전축이 형성되고, 일측에는 제1걸림턱이 형성되며, 타측에는 회전탄성부재가 구비되어 상기 회전탄성부재의 가압시 상기 버튼이 상기 회전축을 중심으로 상기 하부바디와 멀어지는 방향으로 회전되고, 상기 리턴탄성부재의 가압력에 의해 상기 상부바디와 하부바디의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 버튼의 일측에는 제1걸림턱이 형성되고, 상기 상부바디에는 제2걸림턱이 상기 버튼측으로 돌출형성되어, 상기 제1걸림턱과 제2걸림턱이 상호 걸림으로써, 상기 리턴탄성부재가 가압된 상태로 유지되며 상기 상부바디가 가압된 상태로 상기 하부바디와 서로 고정되어 이격된 거리가 유지되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1걸림턱과 제2걸림턱은 서로 슬라이딩 가능하도록 서로 마주하는 면이 경사면으로 형성되어 상기 상부바디의 하방으로의 가압 시 상기 제1걸림턱과 제2걸림턱의 경사면이 서로 만나 슬라이딩됨으로써, 상기 상부바디가 가압된 상태로 상기 하부바디와 서로 고정되어 이격된 거리가 유지되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 리턴탄성부재의 내측에는 팽창 또는 수축 가능하도록 하는 부피가변부가 구비되고, 상기 부피가변부의 팽창에 의해 상기 리턴탄성부재가 인장되어 상기 상부바디가 상기 하부바디로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 부피가변부에는 공기의 주입을 허용 또는 차단하는 제어밸브가 구비되고, 상기 부피가변부는 상기 제어밸브의 동작에 의해 팽창 또는 수축 동작되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어밸브는 제어부에 의해 제어되고, 상기 제어부는 차량의 실내에 구비된 연료전환스위치의 동작이 입력되면, 상기 제어밸브를 제어하여 상기 부피가변부가 동작되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  13. 청구항 4에 있어서,
    상기 상부바디는 상기 하부바디를 커버하는 형상이고, 상기 하부바디의 최상단 보다 더 하방으로 연장되어 길게 형성됨으로써, 상기 상부바디가 상하방향으로 이동되더라도 상기 상부바디와 하부바디 사이 틈새가 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  14. 청구항 4에 있어서,
    상기 상부바디와 하부바디가 이격되었을 때의 상기 파이프의 타단과 상기 연료포트의 일단 사이의 높이는 상기 커넥터의 전체 높이와 같거나 더 크도록 형성되어 상기 커넥터의 슬라이딩이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  15. 청구항 6에 있어서,
    상기 상부바디 또는 하부바디 중 상기 리턴탄성부재가 구비되지 않은 나머지 한측에는 상기 리턴탄성부재를 하방 또는 상방으로 가압하기 위한 누름부재가 형성되고, 상기 리턴탄성부재가 설치된 측에는 상기 리턴탄성부재가 팽창된 상태로 고정되는 가이드부재가 형성되어 상기 리턴탄성부재는 항상 상기 상부바디와 하부바디를 이격시키는 방향으로 가압하는 상태로 설치되어 상기 상부바디가 상하방향으로의 동작이 가능한 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  16. 청구항 4에 있어서,
    상기 커넥터에는 상기 커넥터의 슬라이딩을 위한 작동레버가 상기 하부바디를 관통하여 설치되고, 상기 하부바디에는 상기 작동레버가 이동되는 가이드슬릿이 형성되어 상기 작동레버가 상기 가이드슬릿 내를 이동함으로써, 상기 한지용 연료저장부의 연료 또는 상기 일반용 연료저장부의 연료가 상기 엔진에 선택적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 가이드슬릿에는 복수의 구간에 걸림턱이 형성되어 상기 작동레버의 이동 시 상기 작동레버가 경로를 이탈하지 않고 유지되도록 가이드되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 가이드슬릿은 폐곡선으로서, 사선으로 이동되는 복수의 구간과 상하방향의 직선으로 이동되는 복수의 구간으로 형성되어 상기 작동레버가 상기 가이드슬릿 내에서 순환되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료포트의 일단에는 상기 커넥터와 연결되는 밸브부가 구비되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 밸브부는 중심측보다 양단부가 단면적이 작게 형성된 파이프형상의 밸브바디와 상기 밸브바디의 내측 양단부에 구비되는 밸브판 및 상기 밸브판의 사이에 위치되는 밸브탄성부재를 포함하여 구성되고, 상기 밸브부에 상기 커넥터의 연결 시 상기 커넥터에 의해 상기 밸브판이 상기 탄성부재를 가압함으로써 개방되어 상기 파이프와 연료포트가 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 커넥터의 일단의 내경은 상기 파이프의 타단의 외경보다 같거나 크게 형성되고, 상기 커넥터의 타단의 외경은 상기 밸브부의 내경보다 같거나 작게 형성됨으로써, 상기 커넥터의 일단은 상기 파이프의 타단에 삽입되고, 상기 커넥터의 타단은 상기 밸브부에 삽입되어 서로 밀착되어 연료의 누설을 방지하는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 커넥터의 타단에는 외주면을 따라 복수의 연료홀이 형성되어 상기 파이프로부터 공급되는 연료가 상기 연료홀을 통해 상기 밸브부를 지나 상기 연료포트로 공급되는 것을 특징으로 하는 이종연료탱크용 선택적 연료조절장치.
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