KR20050036096A - 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 탱크 내에 저장된 연료의 거동을 줄임으로서 차량의 흔들림 등으로 인하여 발생되는 연료의 유동소음을 저감하기 위한 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조에 관한 것으로,

소정량의 연료를 저장할 수 있는 용적을 갖는 연료 탱크에 있어서,

상기한 연료 탱크의 내부 상부측에 수평방향의 댐핑 플레이트가 형성되어지되, 상기 댐핑 플레이트의 양측은 주름진 형상으로 된 벨로우즈를 매개로 상기 연료 탱크의 내측벽에 지지되고, 상기 댐핑 플레이트의 상부는 충격흡수가 가능한 완충수단을 매개로 상기 연료 탱크의 상부면에 지지되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조{Noise reducing apparatus of fuel tank}

본 발명은 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 탱크 내에 저장된 연료의 거동을 줄임으로서 차량의 흔들림 등으로 인하여 발생되는 연료의 유동소음을 저감하기 위한 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조에 관한 것이다.

연료 탱크는 차량에 탑재되는 엔진의 운전에서 소모되는 연료를 저장하기 위한 용기가 소정의 저장용적으로 형성되는 것으로, 차량의 후방의 하측에 장착되는 것이 일반적이다. 연료 탱크의 내부 일측에는 연료를 펌핑하기 위한 연료 펌프가 수용되고, 상기 연료펌프의 펌핑에 의해서 탱크 내에 저장된 연료를 엔진측으로 유도하기 위한 흡입 파이프 등이 형성된다.

한편, 상기한 연료 탱크 내에는 연료의 유동에 따른 소음이 발생된다. 이러한 소음을 분석해보면, 연료의 슬러싱(slushing)으로 인한 유체가 연료 탱크 벽면을 충돌하여 발생되는 공진주파수를 통한 충격소음과, 연료 탱크 내의 연료의 슬러싱으로 인한 수력도약이 발생되는 과정에서 유체의 일부분이 떨어져나가면서 자유표면을 형성하고 있는 유체와 충돌하여 발생되는 유체충돌 유발소음과, 유체 충돌시 발생되는 캐비테이션(cavitation)과 버블(bubble)이 파열되어 발생되는 소음 등이다. 이와 같이 연료 탱크 내의 소음원인이 되는 연료의 슬러싱(slushing)은 자유표면이 존재하는 연료 탱크 내의 유체가 차량운동에 의해 발생되는 비선형 유동현상으로, 연료 탱크 내의 슬러싱 현상은 탱크 내의 연료량이 50~75% 정도를 차지할 때 많이 발생된다.

종래의 일반적인 연료 탱크에서는 상기와 같은 연료유동에 의한 소음을 줄이기 위해서, 연료 탱크의 내부에 도 4에 도시되는 바와 같은 배플 플레이트(14)가 설치된다. 상기 배플 플레이트(14)는 탱크 바디(12)내의 저장된 연료에 차량의 급가속이나 급감속 등으로 인한 충격이 전달되어 발생되는 슬러싱 유동현상이 억제될 수 있도록 상기 연료 탱크(10)의 내부벽에 금속이나 합성수지재로 된 판재로 고정장착된 것이다.

따라서 종래의 연료 탱크에서는 배플 플레이트에 의해서 연료 탱크 내부에서의 지나친 연료의 슬러싱 유동현상은 어느 정도는 감쇄되었으나, 상기한 종래의 배플 플레이트는 연료 탱크의 내부 일측에 고정되므로서 연료의 유동이 고정벽면에 부딪치게 되어 소음이 발생될 뿐아니라, 특히 연료 탱크 내에 저장된 연료량이 50~75% 정도일 때에는 연료의 슬러싱 유동에 따른 소음이 더욱 증가되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 연료 탱크 내에 저장된 연료의 거동을 줄임으로서 차량의 흔들림 등으로 인하여 발생되는 연료의 유동소음을 저감하기 위한 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

소정량의 연료를 저장할 수 있는 용적을 갖는 연료 탱크에 있어서,

상기한 연료 탱크의 내부 상부측에 수평방향의 댐핑 플레이트가 형성되어지되, 상기 댐핑 플레이트의 양측은 주름진 형상으로 된 벨로우즈를 매개로 상기 연료 탱크의 내측벽에 지지되고, 상기 댐핑 플레이트의 상부는 충격흡수가 가능한 완충수단을 매개로 상기 연료 탱크의 상부면에 지지되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 연료 탱크의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성되는 연료 탱크의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 연료 탱크의 작동상태도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 연료 탱크를 지시하는 거이고, 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성된 댐핑 플레이트를 지시하는 것이다.

상기한 연료 탱크(20)는 종래의 일반적인 연료 탱크와 마찬가지로 소정량의 연료가 저장될 수 있는 탱크 바디(22)가 통형상으로 형성된다.

그리고 상기한 탱크 바디(22)의 내부 상측에는 연료의 슬러싱 유동을 줄이기 위한 댐핑 플레이트(30)가 형성되는데, 상기 댐핑 플레이트(30)의 측면은 유연성 재질로 주름지게 형성된 벨로우즈(32)로써 상기 탱크 바디(22)의 내부 측면벽(26)에 지지된다.

한편, 상기한 댐핑 플레이트(30)가 아래 방향으로 처지는 것을 방지하며, 연료의 슬러싱 유동이 심하여 댐핑 플레이트(30)가 탱크 바디(22)의 내부 상부면(28)에 부딪치는 것을 방지하기 위한 완충수단(34)이 형성된다.

상기한 완충수단(34)은 스프링의 양측단을 각각 상기 댐핑 플레이트(30)의 상부면과 탱크 바디(22)의 내부 상측면에 연결시켜 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 완충수단(34)은 유압이나 공압에 의해서 작동되는 댐핑 실린더를 이용하여도 무방한 것이다.

특히, 상기한 완충수단(34)의 설치길이는 상기한 댐핑 플레이트(30)의 양측을 지지하는 벨로우즈(32)가 경사진 상태로 유지될 수 있도록 상기 탱크 바디(22)의 내측벽에 고정되는 상기 벨로우즈(32)의 고정측 끝단의 위치보다 높은 위치에 설정되는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 탱크 바디(22)의 내부에는 도 3에 도시되는 바와 같이, 종래의 일반적인 연료 탱크 내에 설치되었던 배플 플레이트(24)가 설치될 수도 있는 것이다. 즉, 종래기술의 설명에서도 언급하였듯이 연료 탱크 내에 저장된 연료량이 50~75%일 때에 가장 심각한 소음이 발생되므로서, 연료저장량이 50%이상일 때는 상기한 댐핑 플레이트(30)로서 연료의 슬러싱 유동이 방지되도록 하고, 연료 유면이 중하위에 위치되는 경우에는 상기한 고정형의 배플 플레이트(24)에 의해서 연료의 유동이 억제될 수 있도록 구성되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 연료 탱크의 작동상태를 설명한다.

상기한 연료 탱크 내에 저장된 연료는 차량의 운행중에 차량의 급가속 또는 급감속 등의 외적인 영향을 받아 슬러싱 유동현상을 일으키게 된다.

특히, 연료 탱크 내에 저장된 연료량이 50~75% 대에서 그 흔들림은 더욱 심하게 되는 것으로 알려지고 있는데, 본 발명에 의한 연료 탱크(20)에서는 탱크 바디(22)의 내측에 형성된 댐핑 플레이트(30)에 의해서 상기와 같은 연료의 슬러싱 유동현상이 저감되어진다.

즉, 연료의 슬러싱 유동현상에 따라서 유면이 상승될 때에 상기한 댐핑 플레이트(30)가 그 양측단을 유연하게 지지하는 벨로우즈(32)에 의해서 유면의 함께 이동되므로서 유면의 상승을 억제하는 효과를 나타나게 된다. 또한, 연료의 유면이 출렁이는 진폭이 클 경우에는 상기한 완충수단(34)에 의해서 상기 댐핑 플레이트(30)가 탱크 바디(22)의 내부 상측면에 직접 부딪치는 것을 막으며 연료의 유면상승에 따른 충격을 완충하게 된다.

상기와 같이 연료 탱크(20) 내에 저상된 연료가 슬러싱 유동현상을 일으키는 것을 억제하게 되므로서, 연료의 슬러싱 유동현상에 따른 소음의 발생이 감쇄되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 차량 운행중에 차량이 급가속 또는 급감속 등에 따른 흔들림으로 연료 탱크 내에 슬러싱 유동현상이 크게 발생되더라도 연료 탱크 내부 상측에 위치되는 댐핑 플레이트에 의해서 연료 유면의 지나친 출렁임이 억제되므로서 연료의 슬러싱 유동현상에 따른 소음의 발생이 억제되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 형성되는 연료 탱크의 단면도.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 연료 탱크의 작동상태도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 연료 탱크 22 : 탱크 바디

24 : 배플 플레이트 26 : 측면벽

28 : 상부면 30 : 댐핑 플레이트

32 : 벨로우즈 34 : 완충수단

Claims (2)

1. 소정량의 연료를 저장할 수 있는 용적을 갖는 연료 탱크에 있어서,

   상기한 연료 탱크(20)의 내부 상부측에 수평방향의 댐핑 플레이트(30)가 형성되어지되, 상기 댐핑 플레이트(30)의 양측은 주름진 형상으로 된 벨로우즈(32)를 매개로 상기 연료 탱크(20)의 내부 측면벽(26)에 지지되고, 상기 댐핑 플레이트(30)의 상부는 충격흡수가 가능한 완충수단(34)을 매개로 상기 연료 탱크(20)의 내부 상부면(28)에 지지되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 완충수단(34)은 스프링으로써 형성되어지되, 그 설치길이는 상기한 댐핑 플레이트(30)의 양측을 지지하는 벨로우즈(32)가 경사진 상태로 유지될 수 있도록 상기 연료 탱크의 내측벽에 고정되는 상기 벨로우즈(32)의 고정측 끝단의 위치보다 높은 위치에 설정되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크의 슬러싱 소음 저감구조.