본 발명의 제 1 태양에는 유체를 가압 이송하기 위한 가압 펌프를 지니며 가압 유체를 저장하는 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 상기 과잉 유동 방지 구조는, 가압 펌프에 대하여 하류 측 통로에 배치되며, 정상상태에서는 밸브 개방 상태로 되며, 급작스런 압력차가 발생할 시에는 밸브 폐쇄 상태로 되어, 하류 측 통로를 차단하게 되는 과잉 유동 방지 밸브와, 가압 펌프와 하류 측 통로에 있는 과잉 유동 밸브 사이의 일 영역을 고압 유체 용기의 내부와 소통시키며 정상 상태에서는 비 소통 상태가 되며, 급작스런 압력차가 발생할 시에는 비 소통 상태로부터 해제되어 소통 상태로 되는 소통부를 포함한다.
본 발명의 제 2 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 1 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 소통부는, 유체가 고압 유체 용기의 내부로부터 하류 측 통로 쪽으로 유동하는 것만 허용하는 일방 (one-way) 밸브를 포함한다.
본 발명의 제 3 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 2 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 소통부는 가압 펌프와 과잉 유동 밸브 사이의 영역을 고압 유체 용기의 내부와 소통시키는 소통 통로와, 이 소통 통로에 설치된 일방 밸브를 포함하며, 상기 소통 통로와 일방 밸브는 미리 함께 예비 조립되어 고압 유체 용기에 일체로 부착된다.
가압 펌프를 지닌 제 1 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 제 4 태양은 가압 펌프와 하류 측 통로 내에 있는 과잉 유동 밸브 사이에 제공되어 하류 측 통로를 차단시킬 수 있는 제 1 차단부와, 과잉 유동 밸브의 하류 측에서 하류 측 통로에 제공된 제 2 차단부를 또한 포함하며, 하류 측 통로를 통하여 가압 이송된 유체를 소비하는 엔진이 작동할 때는 상기 제 1 차단부와 제 2 차단부가 비 소통 상태가 되며, 상기 엔진의 정지시에는 차단 상태로 된다.
본 발명의 제 5 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 4 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 또한 제 1 차단부와 제 2 차단부 사이에서 유체의 압력이 증가할 때에, 소통부는 비 소통 상태로부터 해제되어 소통 상태로 된다.
본 발명의 제 6 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 5 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 소통부는 과잉 유동 밸브의 일 측과 다른 측 사이에 급작스런 압력이 발생할 시에 비 소통 상태로 부터 해제되어 소통상태로 되는 제 1 소통부와, 제 1 차단부와 제 2 차단부 사이에서 유체 압력이 증가될 시에 비 소통 상태로부터 해제되어 소통 상태로 되는 제 2 소통부를 포함하 며, 제 1 소통부와 제 2 소통부는 각각 일방 밸브를 포함한다.
본 발명의 제 7 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 6 태양에 따른 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 제 2 소통부는 가압 펌프와 하류 측 통로에 배치된 제 1 소통부 사이의 일 영역과 고압 유체 용기의 내부를 소통시키는 추가 소통 통로와, 이 추가 소통 통로에 제공된 일방 밸브를 포함하며, 상기 추가 소통 통로와 일방 밸브는 미리 함께 예비 조립되어 고압 유체 용기에 일체로 부착된다.
본 발명의 제 8 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 6 및 제 7 태양 중의 하나에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 제 1 소통부는 용기의 높이 방향에서 볼 때 제 2 소통부의 위치보다 낮은 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 제 9 태양에는 가압 펌프를 지닌 제 1 ~ 제 8 태양 중의 하나에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조가 제공되어 있으며, 가압 펌프 및 소통부는 용기형 구조물 내에 내장되어 있으며, 고압 유체 용기에 함께 제공되어 있다.
제 1 태양에 따르면, 정상 상태에서는 고압 유체 용기 내부와 가압 펌프로부터 뻗어있는 하류 측 통로 사이에서 압력차가 발생할 수 없기 때문에, 과잉 유동 밸브는 밸브 개방 상태로 유지된다. 또한, 과잉 유동 밸브와 고압 유체 용기 내부 사이의 대략 중간 지점에서 하류 측 통로와 소통하는 소통부는 비 소통 상태로 유지된다. 따라서, 가압된 상태로 고압 유체 용기 내에 저장된 유체는 요구에 따라 가압 펌프로 더욱 가압 될 수 있고 과잉 유동 밸브를 통하여 하류 측 통로로 적절히 가압 이송될 수 있다.
하류 측 통로에 손상 등이 발생할 때에는 고압 유체 용기의 내부와 가압 펌프에 대한 하류 측 통로 사이에 급작스런 압력차가 발생되기 때문에, 기본적인 구조라면 과잉 유동이 발생하여 과잉 유동 밸브를 폐쇄시킨다. 그러나, 본 발명에 해당하는, 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기의 경우라면, 가압 펌프에 의해 발생된 저항 때문에 과잉 유동은 발생되지 않는다. 따라서, 과잉 유동 밸브는 폐쇄되지 않으며, 가압된 연료는 고압 유체 용기 밖으로 조금씩 연속적으로 유동한다.
반면, 본 발명에 따른 구조에는 상기 설명된 바와 같이 소통부가 제공되어 있기 때문에, 과잉 유동을 일으킬 수 있는 급작스런 압력차가 발생할 시에 비 소통 상태는 해제되어 소통 상태로 된다. 따라서, 고압 유체 용기 내의 가압된 유체는 과잉 유동이 되며, 소통부를 통하여 가압 펌프와 하류 측 통로에 있는 과잉 유동 밸브 사이의 대략 중간 지점까지 유동하여 과잉 유동 밸브에 도달한다. 이 후에, 과잉 유동 밸브는 즉각 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전환하여 가압된 유체에 대한 통로를 차단시킨다. 그래서, 고압 유체 용기 내의 가압된 유체는 용기 외부로 누출되는 것이 성공적으로 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 일반적인 구조에 소통부 만을 추가하여 이루어지기 때문에, 어떠한 큰 작업도 필요치 않아서 상기 언급된 작용은 간단한 작업으로 실현될 수 있다.
본 발명의 제 2 태양에 따르면, 상기 언급된 소통부는 유체가 고압 유체 용기 내부로부터 하류 측 통로 쪽으로 유동하는 것만 허용하는 일방 밸브를 포함한 다. 따라서, 정상 상태에서는 가압 펌프를 통하여 가압된 연료는 고압 유체 용기 내로 누출되지 않으며 (즉, 가압 펌프를 통하여 유체에 가해진 에너지 (즉, 일) 는 손실되지 않는다), 큰 압력차의 발생과 같은 비정상 조건하에서는 과잉 유동 밸브에 과잉 유동이 확실하게 유입될 수 있다.
또한, 소통부는 전자기식 밸브를 사용하는 경우에서와 같이 제어 장치를 통하여 제어될 필요가 없기 때문에, 구조가 상당히 간략해 질 수 있다.
본 발명의 제 3 태양에 따르면, 소통부는 가압 펌프와 하류 측 통로의 과잉 유동 밸브 사이의 영역을 고압 유체 용기의 내부와 소통시키는 소통 통로와, 이 소통 통로에 설치된 일방 밸브를 포함하며, 상기 소통 통로와 일방 밸브는 서로 인접하여 배치되므로 소통 통로가 짧아질 수 있다. 상기 소통 통로와 일방 밸브는 미리 함께 예비 조립된 다음 고압 유체 용기에 단일체로 부착되기 때문에, 더욱 쉽게 조립할 수 있으며, 일방 밸브와 과잉 유동 밸브 사이의 거리를 줄일 수 있다. 따라서, 일방 밸브로부터 이러한 짧은 통로를 통하여 과잉 유동 밸브로 과잉 유동이 진입할 수 있다.
본 발명의 제 4 태양에 따르면, 하류 측 통로를 개별적으로 차단할 수 있는 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단이 제 1 태양의 구조에 추가적으로 제공되어 있다. 엔진 작동시에, 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단은 비차단 상태이기 때문에, 가압된 연료는 가압 펌프로부터 엔진으로 확실하게 가압 이송될 수 있다.
한편, 엔진 정지시에는 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단이 차단 상태로 전환되기 때문에, 연료는 가압 펌프로부터 엔진으로 가압 이송될 수 없다. 즉, 엔진 정지시에는 가압된 연료는 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단 사이의 하류 측 통로에 보유된다.
본 발명의 제 5 태양에 따르면, 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단 사이에서 유체의 압력이 증가할 때에 상기 언급된 소통부는 또한 비 소통 상태로부터 해제되어, 소통 상태로 되며, 증가된 압력이 상기 소통부로부터 고압 유체 용기의 내부로 방출된다.
본 발명의 제 6 태양에 따르면, 상기 언급된 소통부는 과잉 유동 밸브의 일 측과 다른 측 사이에 급작스런 압력차가 발생할 시에 비 소통 상태로부터 해제되어 소통 상태로 되는 제 1 소통부와, 제 1 차단부와 제 2 차단부 사이에서 유체 압력이 증가할 시에 비 소통상태로부터 해제되어 소통 상태로 되는 제 2 소통부를 포함한다. 제 1 소통부와 제 2 소통부는 각각 일방 밸브로 이루어져 있기 때문에, 갑작스런 압력차가 발생할 시에만 제 1 소통부는 소통 상태가 되어 과잉 밸브 내로 유체가 진입하며, 유체의 압력이 증가할 시에만 제 2 소통부는 증가된 압력을 방출할 수 있다. 이외에, 상기 수단은 제어 장치 (전자기식 밸브의 경우 요구됨) 로 제어될 필요가 없다.
본 발명의 제 7 태양에 따르면, 제 2 소통부는 가압 펌프와 하류 측 통로에 배치된 제 1 소통부 사이의 일 영역과 고압 유체 용기의 내부를 소통시키는 추가 소통 통로와, 이 추가 소통 통로에 제공된 일방 밸브를 포함하며, 상기 추가 소통 통로와 일방 밸브는 서로 인접하게 배치되므로 소통 통로의 길이가 짧아질 수 있다. 이외에, 상기 추가 소통 통로와 일방 밸브는 미리 함께 예비 조립된 다 음, 단일체로 고압 유체 용기에 부착되어, 조립이 더욱 용이할 뿐만 아니라 일방 밸브와 고압 유체 용기의 내부 사이의 거리가 상당히 짧아질 수 있다. 따라서, 증가된 압력은 상기 짧은 통로를 통하여 고압 유체 용기 내로 방출 (또는 완화) 될 수 있다.
본 발명의 제 8 태양에 따르면, 제 1 소통부는 용기의 높이 방향에서 볼 때 제 2 소통부 보다 낮은 위치에 배치되기 때문에, 고압 유체 용기 내의 잔여 유체량이 적게 된다면, 제 1 소통부가 우선적으로 작동하게 된다.
본 발명의 제 9 태양에 따르면, 유체 라인에 손상 등이 발생할 시에, 고압 유체 용기 내부의 잔여량이 적다면, 하우징형 구조물에 남아있는 유체는 소통부를 통하여 하류 측 통로 내로 진입한다. 이외에, 가압 펌프의 작동 소음은 하우징형 구조물을 통하여 차단될 수 있으며, 작동 소음은 하우징 구조물 및 고압 유체 용기에 의해 이중으로 차단될 수 있다.
상기에 설명된 바와 같이, 본 발명의 제 1 태양에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 간단한 구조를 가졌음에도 급작스런 압력차 (즉 과잉 유동) 가 발생할 시에 과잉 유동 밸브가 작동하여 유체가 용기로부터 새어나가는 것이 방지되는 우수한 효과를 갖는다.
본 발명의 제 2 태양에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 전자기식 밸브와 같은 복잡한 구조를 가지는 밸브를 사용한 경우와 비교해 볼 때, 간단한 구조를 가져서 제조 비용이 감소되며 또한 기계식 작동만을 통하여 신뢰성 있게 작동할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 제 3 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 조립이 용이할 뿐 아니라 하류 측 통로를 빠르고 확실하게 차단시킬 수 있다.
본 발명의 제 4 태양에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체용 과잉 유동 방지 구조는 엔진이 정지할 때 제 1 차단 수단과 하류 측 통로에 있는 제 2 차단 수단 사이에 가압된 유체가 보유되면, 결과적으로 엔진 재시동 후에 유체가 즉각적으로 엔진으로 가압 이송 (즉 공급) 될 수 있다.
본 발명의 제 5 태양에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 유체의 증가된 압력을 방출시켜 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단이 손상되는 것을 방지하는 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 제 6 태양에 따르면, 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 전자기식 밸브와 같은 복잡한 구조를 가진 밸브를 사용한 경우와 비교해 볼 때, 구조가 간단하여 제조 비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 기계식 작동만을 통하여 신뢰성 있게 작동한다는 다양한 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 제 7 태양에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 조립이 용이할 뿐만 아니라 제 1 차단 수단과 제 2 차단 수단 사이에 유체 압력이 증가할 시에 상기 증가된 압력을 빠르고 확실하게 방출시킬 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 제 8 태양에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 본 발명의 제 4 ~ 제 7 태양에서 용기의 높이 방향에서 볼 때 제 1 소통부가 제 2 소통부 보다 낮은 위치에 배치되기 때문에, 고압 유체 용기 내부의 잔 여 유체량이 적게 된다면, 제 1 소통부가 제 2 소통부 보다 먼저 작동하는 효과를 갖는다. 결과적으로, 유체 라인의 손상 등에 의해서 과잉 유동 밸브 전후 사이에 급작스런 압력차가 발생하더라도, 제 1 소통부는 확실히 작동하여 과잉 유동 밸브가 올바르게 작동하게 한다.
본 발명의 제 9 태양에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는, 가압 펌프와 소통부가 용기형 구조물 내에 내장되어 있고 고압 유체 용기 내에 함께 배치되어 있기 때문에 유체 라인에 손상 등이 발생할 시에, 고압 유체 용기 내의 잔여량이 적게 된다면, 상기 과잉 유동 방지 구조는 과잉 유동 밸브를 확실히 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라 고압 유체 용기 외부로 새어나가는 가압 펌프의 소음 (즉, 작동 소음) 도 제어할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시형태를 이하의 도를 기준으로 하여 상세히 설명한다.
[제 1 실시형태]
본 발명에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 제 1 실시형태를 도 1 을 참조로 하여 설명한다.
도 1 은 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 필수부의 확대 단면도를 나타낸다. 필수부를 제외한 전체 구조는 도 6 에 도시된 구조와 유사하다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 고압 유체 용기인 연료 탱크 (10) 는 유체 연료 (도 6 에 도시된 연료 (102) 와 동일하기 때문에 이 도에서 연료는 생략되었다) 를 안에 저장하도록 되어 있다. 일 예의 연료 탱크 (10) 는 자동차 또는 버스와 같은 차량에 설치되는 탱크이며, 연료는 이 경우에 LPG 이다. LPG 는 규정된 고압 조건 하에서 유체 상태로 저장되며, 정상적인 온도 및 압력 조건하에서는 가스로 전환된다.
상기 연료 탱크 (10) 의 내에는 인-탱크형의 구조를 지닌 가압 펌프 (12) 가 배치되어 있다. 가압 펌프 (12) 는 예컨대, 연료 탱크 (10) 의 바닥벽 (10A) 에 형성된 탑재 구멍 (14) 에 상기 펌프가 끼워 맞춰지는 방식으로 연료 탱크 (10) 에 연결되며, 밀폐 부재 (16) 를 통해 밑면에서 고정 부재 (18) 로 고정된다.
과잉 유동 밸브 (EFV, 20) 가 상기 고정 부재 (18) 에 부착되어 있다. 과잉 유동 밸브 (20) 는 실질적으로 원통형으로 형성된 하우징으로 이루어져 있다 (몇몇 경우에, 하우징 (22) 과 과잉 유동 밸브 (20) 를 총칭해서 "출력 밸브 (output valve)" 라 한다). 하우징 (22) 의 상부 영역 (22A) 은 고정 부재 (18) 에 의해 지지되며, 하부 영역 (22B) 은 L 자 형상으로 고정 부재 (18) 로부터 상기 탱크 외부로 돌출되어 있다.
추가로, 스템 (24A) 과 플랜지 (24B) 를 포함하는 밸브 몸체 (24) 가 수직 방향으로 이동가능하게 수용되어 있는 수용 챔버 (26) 가 하우징의 상부 영역 (22A) 의 중앙에 그 길이방향 축선을 따라 형성되어 있다. 상기 스템 (24A) 의 하부는 축선 방향으로 이동가능하게 지지 부재 (28) 에 의해 지지되며, 이 지지부재는 원통형으로 형성되어 있으며 수용 챔버 (26) 내에 위치한다. 넓은 의미에 있어 가압 부재로서 역할하는 압축 코일 스프링 (30) 이 상기 지지 부재 (28) 의 상부와 플랜지 (24B) 사이에 위치되어 있다. 밸브 몸체 (24) 는 압축 코일 스프링 (30) 에 의해 상기 탱크의 내부 측으로 (즉, 가압 펌프 (12) 측으로) 가압 된다. 또한, 스토퍼 (도시되지 않음) 가 수용 챔버 (26) 의 내면의 규정된 위치에 배치되며, 이 스토퍼는 플랜지 (24B) 의 상부면과 맞닿아 밸브 몸체 (24) 의 이동 스트로크를 규제하는 역할을 한다. 또한, 하우징 (22) 의 수용 챔버 (26) 의 내면의 다른 위치에는 단차부 (31) 가 형성되어 있으며, 이 단차부는 플랜지 (24B) 의 외경과 비교해 볼 때, 상대적으로 작은 직경을 갖는다. 따라서, 밸브 몸체 (24) 가 압축 코일 스프링 (30) 의 편향력에 대항하여 지지 부재 (28) 쪽으로 이동하려 할 때, 플랜지 (24B) 는 상기 단차부 (31) 에 맞닿게 되고, 출구 통로 (하기에 설명됨) 가 차단된다 (즉, 밸브 폐쇄 상태가 된다).
하우징 (22) 의 상부 영역 (22A) 의 상단부 (즉, 수용 챔버 (26) 를 형성하는 공간) 는 펌프 측 통로 (32) 를 통하여 가압 펌프 (12) 와 서로 소통하도록 되어 있다. 다른 한편, 상기 탱크의 외부와 소통하는 출구 통로 (34) 가 L 자 형상으로 수용 챔버 (26) 의 바닥부에 형성되어 있다. 추가적으로, 감소된 직경을 가지는 연결부 (36) 가 하우징 (22) 의 하부 영역 (22B) 의 선단부에 형성되어 있으며, 상기 연결부 (36) 는 엔진 측과 소통하는 하류 측 통로 (38) 와 연결되어 있다.
상기 펌프 측 통로 (32), 출구 통로 (34) 및 하류 측 통로 (38) 는 본 발명의 "하류 측 통로 (downstream-side passage)" 에 해당한다.
상기 언급된 펌프 측 통로 (32) 는 바이패스 통로 (40) 의 일 단부와 연결되 며, 이 바이 패스 통로는 소통 수단을 구성하며, 소통 통로로서 역할한다. 바이패스 통로 (40) 의 다른 단부는 연료 탱크 (10) 의 내부로 개방되어 있다. 이외에, 비복귀 밸브 (42) 가 바이패스 통로 (40) 의 선단측에 배치되어 있으며, 이 비복귀 밸브는 소통 수단을 구성하며, 일방 밸브로서 역할한다. 비 복귀 밸브 (42) 는 밸브 몸체로서 역할하는 볼 (44) 과, 이 볼 (44) 을 가압하기 위한 가압 부재로서 역할하는 압축 코일 스프링 (46) 및, 상기 볼 (44) 과 압축 코일 스프링 (46) 을 수용하는 밸브 하우징 (48) 으로 이루어져 있다. 비 복귀 밸브 (42) 는 정상 상태에서 압축 코일 스프링 (46) 의 가압력으로 바이패스 통로 (40) 의 입구 (50) 측을 닫으며, 또한 압축 코일 스프링 (46) 의 가압력 보다 큰 압력이 가압 반대 방향으로 작용될 때는 입구 (50) 를 개방하도록 되어 있다. 따라서, 비 복귀 밸브 (42) 는 연료 탱크 (10) 의 내부로부터 펌프 측 통로 (32) 로만 연료를 유동시키는 일방 밸브를 구성한다.
다음으로, 제 1 실시형태의 작동 및 효과를 하기에 설명한다.
정상 상태에서는, 연료 탱크 (10) 의 내부와 하류 측 통로 (38) (즉, 엔진 측 통로) 사이에 급작스런 압력 차가 발생할 수 없기 때문에, 스토퍼 (도에 도시되지 않음) 와 함께 압축 코일 스프링 (30) 의 가압력으로 과잉 유동 밸브 (20) 가 밸브 폐쇄 상태로 유지된다. 또한, 바이패스 통로 (40) 의 선단측에 설치된 비 복귀 밸브 (42) 는 압축 코일 스프링 (46) 의 가압력으로 밸브 폐쇄 상태로 유지되어, 바이패스 통로 (40) 는 비 소통 상태로 유지된다. 이에 따르면, 가압 상태로 연료 탱크 (10) 에 저장된 연료는 필요에 따라 가압 펌프 (12) 를 통하여 더 가압되며, 과잉 유동 밸브를 통하여 펌프 측 통로 (32), 출구 통로 (34) 및 하류 측 통로 (38) 로 적절히 가압 공급된다.
가압 펌프 (12) 없는 기본 구성에 있어서, 하류 측 통로 (38) (즉, 엔진 측 통로) 중 어떤 부위라도 손상되면, 급작스런 압력 차가 연료 탱크 (10) 의 내부와 하류 측 통로 (38) 사이에 발생할 수 있어, 과잉 유동이 발생되어 과잉 유동 밸브 (20) 를 닫는다. 그러나, 가압 펌프 (12) 가 연료 탱크 (10) 내에 설치되어 있는 구성의 경우에는, 유동에 대한 저항으로 역할하는 가압 펌프 (12) 로 인하여 과잉 유동은 발생하지 않는다. 결과적으로, 과잉 유동 밸브 (20) 는 폐쇄되지 않으며, 가압된 연료는 연료 탱크 (10) 밖으로 조금씩 계속해서 유동한다.
그러나, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기의 특정 과잉 유동 방지 구조에서, 펌프 측 통로 (32) 는 바이패스 통로 (40) 와 연결되어 있으며, 비 복귀 밸브 (42) 는 상기에 설명된 바와 같이 이러한 바이패스 통로 (40) 의 선단측에 설치되어 있다. 결과적으로, 급작스런 압력차가 연료 탱크 (10) 의 내부와 엔진 측 통로 사이에 발생하여 과잉 유동이 발생할 때, 바이패스 통로 (40) 는 비 소통상태에서 해제되어 소통 상태로 된다. 즉, 볼 (44) 은 압축 코일 스프링 (46) 의 가압력에 대항하여 바이패스 통로의 출구 측으로 이동하며, 비 복귀 밸브 (42) 는 결과적으로 밸브 개방 상태가 된다. 따라서, 연료 탱크 (10) 내의 가압된 연료는 과잉 유동을 형성하며, 이 과잉 유동은 바이패스 통로 (40) 및 펌프 측 통로 (32) (즉, 바이패스 통로 (40) 보다 낮은 펌프 측 통로 (32) 의 하류 측) 를 통하여 유동하여, 과잉 유동 밸브 (20) 에 도달한다. 따라서, 과잉 유 동 밸브 (20) 의 밸브 몸체 (24) 는 즉시 지지 부재를 향하여 축선 방향을 따라 이동해서, 단차부 (31) 와 결합하여 차단된다. 따라서, 과잉 유동 밸브는 밸브 개방 밸브 상태에서 밸브 폐쇄 밸브 상태로 전환되며, 가압된 연료의 통로 (즉, 하류 측 통로 (38)) 를 성공적으로 차단한다. 그래서, 연료 탱크 (10) 내부의 가압된 연료는 연료 탱크 (10) 외부로 누출되지 않게 된다.
또한, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 일반적인 구조에 바이패스 통로 (40) 와 비 복귀 밸브 (42) 만을 추가하여 구현될 수 있어서, 큰 작업이 필요치 않아 상기 작업을 간단한 구성만으로 쉽게 이룰 수 있다.
그래서, 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 실시형태에 따르면, 과잉 유동 밸브 (20) 는 간단한 구조임에도 불구하고 급작스런 압력차 (즉, 과잉 유동) 가 발생할 시에 적절하고도 확실하게 작동할 수 있으며, 연료가 연료 탱크 (10) 의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는, 연료 탱크 (10) 의 내부와 펌프 측 통로 (32) 사이에서 소통하는 바이패스 통로 (40) 를 일방 밸브로서 작용하는 비 복귀 밸브 (42) 로 개폐하도록 되어 있어, 정상 상태에서 가압 펌프 (12) 로 가압된 연료는 연료 탱크 (10) 의 내부로 유입될 수 없으며 (즉, 가압 펌프 (12) 에 의해 연료에 가해진 에너지 (일) 가 손실되지 않는다), 급작스런 압력 차의 발생과 같은 비정상 상태에서는 과잉 유동 밸브 (20) 내로 과잉 유동이 확실히 유입된다.
또한, 비 복귀 밸브 (42) 가 기계적 구조로 이루어졌기 때문에, 상기 비 복귀 밸브는 제어 장치 (이 제어장치는 전자기 밸브의 경우에는 필수적이다) 를 사용하여 제어될 필요가 없어서, 비 복귀 밸브의 구조는 상당히 단순하게 이루어질 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 상기 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조에 의하면 구조가 간단해지고, 이에 따른 제조 비용이 감소되고 또한 기계식으로만 작동하기 때문에 기능의 신뢰성이 향상될 수 있다는 다양한 이점이 얻어진다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 도 2 및 도 3 을 참조로 하여, 본 발명에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 제 2 실시형태가 설명된다. 여기서, 상기 언급된 제 1 실시형태와 유사한 부분은 동일 도면부호로 지시되어 있으며, 그러한 구성의 설명은 생략된다.
도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 제 2 실시형태에 따르면, 펌프 측 통로 (32) 는 펌프 모듈 (52) 을 구성하는 펌프 하우징 (52) 의 측벽을 통하여 형성되어 있다. 펌프 측 통로 (32) 의 일 측에는 탑재 구멍 (56) 이 형성되어 있으며, 이 탑재 구멍은 측벽을 통하여 수평으로 형성되어 있고 내면에는 암나사 (56A) 가 제공되어 있다. 상기 탑재 구멍은 연료 탱크 (10) 의 내부와 펌프 측 통로 (32) 를 서로 소통시키는 역할을 한다. 이외에, 탑재 구멍 (56) 에는 비 복귀 밸브 모듈 (58) 이 일체로 탑재되어 있으며, 이 비 복귀 밸브 모듈은 전체가 실 질적으로 또한 원통형이다.
보다 상세히 설명하면, 도 3 에 도시된 바와 같이 비 복귀 모듈 (58) 은 일방 밸브로서 역할하는 밸브 몸체 (60) 와, 이 밸브 몸체 (60) 를 가압하는 압축 코일 스프링 (62) 및, 상기 밸브 몸체 (60) 와 이 안에 위치하는 압축 코일 스프링 (62) 을 수용하는 밸브 하우징 (64) 으로 이루어져 있다.
밸브 하우징 (64) 은 실질적으로 원통형으로 형성되어 있으며, 이 밸브 하우징의 내부 공간은 바이패스 통로 (66) 로 사용된다. 밸브 하우징 (64) 의 말단은 반경 방향 내측으로 구부러져 입구 포트 (67) 를 형성하며, 이 입구 포트는 규정된 직경을 갖는 원형으로 되어 있다. 밸브 하우징 (64) 의 다른 단부는 구부러져 있지 않고 곧은 원통형으로 되어 있다.
밸브 하우징 (64) 에는 수나사 (68) 가 상기 다른 단부의 외주에 형성되어 있으며, 수나사 (68) 는 펌프 모듈 (52) 의 탑재 구멍 (56) 에 제공된 암나사 (56A) 와 나사결합 하게 되어 있다. 또한, 하우징 (64) 의 축선 방향 중간부에는 반경 방향 외측으로 돌출된 플랜지부 (64A) 가 일체로 형성되어 있으며, 이 플랜지부 (64A) 는 탑재 구멍 (56) 의 원주와 접하여 펌프 모듈 (52) 과 조립될 시에 잠금된다.
실질적으로 원통형인 밸브 몸체 (60) 는 밸브 하우징 (64) 내에 삽입되어 있다. 밸브 몸체 (60) 는 밸브 하우징 (64) 에 대하여 축선 방향으로 이동가능하게 수용되어 있는 가동부 (70) 와, 실질적으로 원통형으로 형성되어 있으며 축선 방향의 규정된 간격으로 상기 가동부 (70) 로부터 떨어져 위치되어 있으며 밸브 하 우징 (64) 에 대하여 고정 배치되어 있는 고정부 (72) 로 이루어져 있다.
가동부 (70) 와 고정부 (72) 의 축선 방향 치수의 합은 밸브 하우징 (64) 의 바이패스 통로 (66) 의 길이 (즉, 밸브 하우징의 축선 방향의 길이) 보다 짧게 되어 있다. 따라서, 밸브 몸체 (60) 가 밸브 하우징 (64) 에 조립될 때, 가동부 (70) 와 고정부 (72) 사이에는 규정된 공간 (74) 이 형성된다.
가동부 (70) 는, 원형이며 입구 포트 (67) 내에 끼워 맞춰있는 폐쇄부 (70A) 와, 다각형이며 상기 폐쇄부 (70A) 근처에서 그와 일체로 형성되어 있으며 상기 폐쇄부 (70A) 의 외경보다 크고 밸브 하우징 (64) 의 내경보다는 작은 외경을 갖는 도입부 (70B) 및, 상기 도입부 (70B) 근처에서 그와 일체로 형성되어 있으며 밸브 하우징 (64) 의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 갖는 원통형 스프링 지지부 (70C) 로 이루어져 있다. 펌프 모듈 (52) 과 대향하는 고정부 (72) 의 기 단부는 반경 방향 내측으로 구부러져 있어, 출구 포트 (76) 는 규정된 직경의 원형 개구로 형성되어 있다.
넓은 의미로 가압 부재로서 역할하는 압축 코일 스프링 (62) 이 스프링 지지부 (70C) 와 고정부 (72) 사이에 배치되어 가동부 (70) 를 규칙적으로 입구 포트 (67) 쪽으로 가압하게 된다. 따라서, 정상 상태에서, 가동부 (70) 의 폐쇄부 (70A) 는 입구 포트 (67) 를 폐쇄시켜, 연료가 유입되지 않게 된다. 가동부 (70) 의 스프링 지지부 (70C) 와 고정부 (72) 사이에 형성된 상기 공간 (74) 의 치수는 가동부 (70) 의 허용 이동 스트로크에 해당한다.
한편, 도입부 (70B) 에는 관련부분의 축선 방향 중앙을 축선 방향으로 통과 하는 통로 (84) 와 관련 부분을 반경 방향으로 통과하는 원형 통로 (82) 가 제공되어 있다. 또한, 규정된 공간 (80) 이 도입부 (70B) 의 외주와 밸브 하우징 (64) 의 내면 사이에 형성되어 있다. 결과적으로, 도 3 에서와 같이 화살표 P 를 따라 축선 방향으로 가동부 (70) 가 이동할 때, 연료는 입구 포트 (67) 를 통하여 도입부 (70B) 외부의 공간 (80) 내로 유입된 다음, 상기 연료는 직경 방향 통로 (82) 및 축선 방향의 통로 (84) 를 통하여 스프링 지지부 (70C) 내부로 진입될 수 있다.
바이패스 통로 (66) 는 밸브 하우징 (64) 에 형성된 내부 공간이나, 보다 정확히 설명하면, 상기 바이패스 통로는 밸브 몸체 (60) 가 밸브 하우징 (64) 내에 삽입될 때 가동부 (70) 의 스프링 지지부 (70C) 와 고정부 (72) 사이에 실질적으로 형성되는 공간이다.
다음으로, 제 2 실시형태의 작용 및 효과를 설명한다.
정상 상태에서, 연료 탱크 (10) 의 내부와 하류 측 통로 (38) (즉, 엔진 측 통로) 사이에 급작스런 압력차가 일어날 수 없기 때문에, 과잉 유동 밸브 (20) 는 스토퍼 (도시 안됨) 와 함께 압축 코일 스프링 (30) 의 가압력으로 밸브 개방상태로 유지된다. 다른 한편, 밸브 몸체 (60) 의 일측을 구성하는 가동부 (70) 의 폐쇄부 (70A) 가 압축 코일 스프링 (62) 의 가압력으로 입구 포트 (67) 를 폐쇄시키기 때문에 ,비 복귀 밸브 모듈 (58) 은 밸브 폐쇄 상태로 유지된다. 결과적으로, 비 복귀 밸브 모듈 (58) 내부에 형성된 바이패스 통로 (66) 는 또한 비 소통 상태를 유지한다. 따라서, 연료 탱크 (10) 내에 가압 상태로 저장된 연료 는 요구에 따라 가압 펌프 (12) 에 의해 더욱 가압되어, 과잉 유동 밸브 (20) 를 통하여 펌프 측 통로 (32), 출구 통로 (34) 및 하류 측 통로 (38) 로 적절히 가압 이송된다.
가압 펌프가 없는 기본 구조와 관련하여 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 하류 측 통로 (38) (즉, 엔진 측 통로) 중 어떤 부위에서라도 손상 등이 발생할 때, 급작스런 압력차가 연료 탱크 (10) 내부와 하류 측 통로 (38) 사이에 발생될 수 있어, 일차적으로 과잉 유동이 발생되어 과잉 유동 밸브 (20) 를 폐쇄시킨다. 그러나, 가압 펌프 (12) 가 설치되면, 가압 펌프 (12) 가 유동에 대한 저항으로 작용하기 때문에 과잉 유동이 발생되지 않는다. 결과적으로, 과잉 유동 밸브 (20) 는 폐쇄되지 않으며, 가압된 연료는 조금씩 연료 탱크 (10) 밖으로 유동한다.
한편, 제 2 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 상기 설명된 바와 같이 펌프 모듈 (52) 에 비 복귀 밸브 모듈 (58) 을 구비하여, 연료 탱크 (10) 의 내부와 엔진 측 통로 사이에 과잉 유동을 초래하는 급작스런 압력차가 발생할 시에, 밸브 몸체 (60) 의 가동부 (70) 는 압축 코일 스프링 (62) 의 가압력에 대항하여 화살표 P 방향으로 이동하게 되며, 결과적으로 입구 포트 (67) 가 개방된다 (즉, 밸브 개방 상태로 된다). 결과적으로, 연료 탱크 (10) 의 내부와 펌프 측 통로 (32) 는 바이패스 통로 (66) 를 통하여 서로 소통될 수 있다. 따라서, 연료 탱크 (10) 내의 가압된 연료는 과잉 유동이 되어, 입구 포트 (67) 를 통하여 비 복귀 밸브 모듈 (58) 로 유입하여, 바이패스 통 로 (66), 출구 포트 (76) 를 통하여 펌프 측 통로 (32) 로 이동하여 과잉 유동 밸브 (20) 에 도달하게 된다. 그 다음에, 과잉 유동 밸브 (20) 의 밸브 몸체 (24) 는 압축 코일 스프링 (30) 의 가압력에 대항하여 지지 부재 (28) 방향으로 즉각 이동하여 플랜지부 (24B) 가 단차부 (31) 에 닿게 된다. 이렇게 해서, 과잉 유동 밸브 (20) 는 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환되며, 가압된 연료의 통로 (하류 측 통로 (38)) 를 차단하며, 연료 탱크 (10) 내의 가압된 연료가 연료 탱크 밖으로 유출되는 것을 방지한다. 그래서, 연료 탱크 (10) 내의 가압된 연료가 연료 탱크 (10) 밖으로 누출되는 것을 성공적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 일반적인 구조에 단지 탑재 구멍 (56) 및 비 복귀 밸브 모듈 (58) 만을 추가시켜 구현될 수 있어서, 큰 작업이 요구되지 않으며, 단순한 구조로 상기 작용이 쉽게 이루어질 수 있다.
그래서, 상기 언급된 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 제 2 실시형태에 따르면, 과잉 유동 밸브 (20) 는 단순한 구조에도 불구하고 급작스런 압력차 (즉, 과잉 유동) 가 발생할 시에 적절하고 확실하게 작동할 수 있으며, 상기 연료가 연료 탱크 (10) 외부로 유동하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 일방 밸브로서 역할하는 밸브 몸체 (60) 등에 의해, 연료 탱크 (10) 의 내부와 펌프 측 통로 (32) 사이에서 소통하는 바이패스 통로 (66) 를 개폐시키도록 되어 있어, 정상 상태에서는 가압 펌프 (12) 를 사용하여 가압된 유체는 연료 탱크 (10) 의 내부로 유입되지 않으며 (즉 가압 펌프 (12) 에 의해 연료에 가해진 에너지 (일) 는 손실되지 않는다), 급작스런 압력차의 발생과 같은 비 정상 상태에서는, 과잉 유동은 과잉 유동 밸브 (20) 내로 확실히 진입된다.
또한, 비 복귀 밸브 모듈 (58) 이 기계적 구조로 이루어졌기 때문에, 상기 비 복귀 밸브 모듈은 제어 장치 (이 제어장치는 전자기 밸브의 경우에는 필수적임) 를 사용하여 제어될 필요가 없어, 비 복귀 밸브의 구조는 상당히 간단하게 구성될 수 있다.
상기에 설명된 바와 같이, 제 2 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조에 의하면, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 구조가 간단해지고, 이에 따라 제조 비용이 감소되고 또한 기계식으로만 작동하기 때문에 기능의 안정성이 더욱 향상된다는 다양한 이점이 얻어진다.
이외에, 제 2 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 미리 서로 인접하게 배치되어 모듈로서 예비 조립되는 바이패스 통로 (66) 와 밸브 몸체 (60) 의 가동부 (70) 로 이루어져 있어, 바이패스 통로 (66) 의 통로 길이 (즉, 과잉 유동 밸브 (20) 와 밸브 몸체 (60) 사이의 통로 길이) 는 짧아질 수 있다. 따라서, 제 2 실시형태에 따르면, 하류 측 통로 (38) 는 급작스런 압력차의 발생과 같은 비정상 상태 시에, 빠르고 확실하게 닫힐 수 있다.
또한, 비 복귀 밸브 모듈 (58) 이 탑재 구멍 (56) 에 나사결합만 되어 펌프 모듈 (52) 에 부착될 수 있기 때문에, 상기 비 복귀 밸브 모듈은 상기 펌프 모듈 (52) 에 쉽게 결합될 수 있다.
[제 3 실시형태]
다음으로, 도 4 를 참조하여, 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조의 제 3 실시형태를 설명한다. 전술한 제 1 실시형태의 구성요소와 유사한 구성요소는 동일 도면부호로 지시되어 있으며, 그러한 구성요소의 설명은 생략한다.
도 4 에 도시된 바와 같은 제 3 실시형태에 따르면, 펌프 측 통로 (32) 의 가압 펌프 (12) 와 과잉 유동 밸브 (20) 사이 (보다 정확히 설명하면, 가압 펌프 (12) 의 근처) 에 제 1 차단 수단으로서 역할하는 체크 밸브 (86) 가 제공되어 있다. 체크 밸브 (86) 는 연료가 가압 펌프 (12) 로부터 과잉 유동 밸브 (24) 측으로 유동할 때 밸브 개방 상태를 유지시키며, 연료가 과잉 유동 밸브 (24) 측으로부터 가압 펌프 (12) 측으로 유동할 때는 밸브 폐쇄 상태를 유지시키는 구조로 되어 있다.
또한, 펌프 측 통로 (82) 에 설치된 과잉 유동 밸브 (20) 의 하류 측에는 제 2 차단 수단으로서 역할하는 전자기식 차단 밸브 (88) 가 제공되어 있다. 전자기식 차단 밸브 (88) 는 엔진이 작동할 때 밸브 개방 상태를 유지시키며, 엔진이 정지할 때는 밸브 폐쇄 상태를 유지시키도록 제어된다.
또한, 제 2 소통부 또는 추가 소통부로서 역할하는 추가 바이패스 통로 (90) 의 단부는 펌프 통로 (32) 의 체크 밸브 (86) 와 제 1 소통부로서 역할하는 비 복귀 밸브 (42) 사이에 연결되어 있다. 추가 바이패스 통로 (90) 의 다른 단부 는 연료 탱크 (10) 의 내부로 개방되어 있다. 이외에도, 제 2 소통부를 구성하거나 일방 밸브로서 역할하는 릴리프 밸브 (92) 가 추가 바이패스 통로 (90) 의 대략 중간부에 제공되어 있다. 릴리프 밸브 (92) 는 제 1 실시형태의 비 복귀 밸브 (42) 의 구조와 유사한 구조를 가지기 때문에, 릴리프 밸브 (92) 를 비 복귀 밸브 (92) 라 할 수 있다.
릴리브 밸브 (92) 는 밸브 몸체로서 역할하는 볼 (93)과, 이 볼 (93) 을 가압하기 위한 가압 수단으로서 역할하는 압축 코일 스프링 (94) 및, 볼 (93) 및 압축 코일 스프링 (94) 를 수용하는 하우징으로 이루어져 있다. 정상 상태에서, 릴리프 밸브 (92) 는 압축 코일 스프링의 가압력으로 추가 바이패스 통로 (90) 의 입구 포트 (96) 를 폐쇄시키며, 압축 코일 스프링 (94) 의 가압력 보다 큰 힘이 가압력의 반대 방향으로 가해질 때, 관련 입구 포트 (96) 는 개방된다. 따라서, 릴리프 밸브 (92) 는 연료를 오직 펌프 측 통로 (32) 로 부터 연료 탱크 (10) 의 내부로만 유동하게 하는 일방 밸브를 구성한다. 또한, 상기 설명으로 알 수 있듯이, 탱크 높이의 관점에서 비 복귀 밸브 (42) 는 릴리프 밸브 (92) 의 위치보다 낮은 위치에 배치되어 있다.
이외에, 상기 언급된 가압 펌프 (12), 바이패스 통로 (40), 추가 통로 (90) 및 릴리프 밸브 (92) 는 보조 탱크 (98) (고정 부재 (18) 와 일체로 이루어져 있음) 에 수용되어 예비 조립된다 (보조 탱크 (98) 는 제 2 실시형태에서 설명된 펌프 하우징 (54) 에 상당하는 것임). 예비 조립 상태인 보조 탱크 (98) 는 그 전체가 연료 탱크 (10) 의 내부 (즉, 연료 탱크의 바닥) 에 배치된다.
다음으로, 제 3 실시형태의 작용 및 효과를 이하에서 설명한다.
정상 상태에서, 연료 탱크 (10) 내부와 하류 측 통로 (38) (즉, 엔진 측 통로) 사이의 급작스런 압력차는 일어날 수 없기 때문에, 과잉 유동 밸브 (20) 는 스토퍼 (도시되지 않음) 와 함께 압축 코일 스프링 (30) 의 가압력으로 밸브 개방 상태로 유지된다. 이외에, 추가 바이패스 통로 (90) 의 대략 중간 지점에 배치되어 있는 릴리프 밸브 (92) 는 압축 코일 스프링 (94) 의 가압력으로 밸브 폐쇄 상태로 유지된다. 따라서, 추가 바이패스 통로 (90) 는 비소통 상태로 유지된다. 또한, 체크 밸브 (86) 는 가압 펌프 (12) 로부터의 연료 유동을 위하여 밸브 개방 상태로 유지되며, 전자기식 차단 밸브 (88) 는 제어 장치 (도에 도시되지 않음) 를 통하여 역시 밸브 개방 상태로 유지된다. 결과적으로, 가압된 상태로 연료 탱크 (10) 의 내부에 저장된 연료는 요구에 따라 가압 펌프 (12) 로 더욱 가압되며, 과잉 유동 밸브 (20) 를 통해 펌프 측 통로 (32), 출구 통로 (34) 및 하류 측 통로 (38) 로 적절히 가압 유동된다.
이러한 상태에서 하류 측 통로 (38) (즉, 엔진 측 통로) 중 어떤 부분에서 손상 등이 발생할 시에, 연료 탱크 (10) 의 내부와 하류 측 통로 (38) 사이의 급작스런 압력차가 발생되어, 비 복귀 밸브 (42) 는 제 1 실시형태에서 설명된 바와 같이 밸브 개방 상태로 된다. 따라서, 연료 탱크 (10) 의 내부와 펌프 측 통로 (32) 는 바이패스 통로 (40) 를 통하여 소통하게 되며, 연료 탱크 (10) 내부의 가압된 연료는 과잉 유동이 되어 과잉 유동 밸브 (20) 안으로 진입하게 되어, 결과적으로 과잉 유동 밸브 (20) 는 밸브 폐쇄 상태로 된다. 그래서, 본 실시형태 는 전술한 제 1 실시형태와 유사한 효과를 갖는다.
다른 한편, 엔진이 정지될 때, 전자기식 차단 밸브 (88) 는 제어 장치 (도시되지 않음) 에 의해 차단 상태로 유지되기 때문에, 연료는 가압 펌프 (12) 로부터 엔진으로 가압 이송될 수 없다. 이는 즉, 엔진이 정지될 때, 가압된 연료는 체크 밸브 (86) 와 전자기식 차단 밸브 (88) 사이에 위치된 펌프 측 통로 (32) 에 보유된다.
그래서, 본 실시형태는 엔진의 재시동 시에, 연료를 재빨리 가압 이송 (또는 공급) 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체용 과잉 유동 방지 구조에는 비 복귀 밸브 (42) 이외에도 릴리프 밸브 (92) 가 별도로 구비되어 있어 (즉, 부가 위치에 배치됨), 정상 상태에서, 릴리프 밸브 (92) 는 추가 바이패스 통로 (90) 가 소통상태가 되도록 개방될 수 없지만, 체크 밸브 (86) 와 전자기식 차단 밸브 (88) 가 모두 밸브 폐쇄 상태로 되어, 두 관련 밸브 사이에 존재하는 연료의 압력이 증가되면 (참고로, 이러한 연료 압력의 증가는 예컨대 고온 분위기하에서 일어날 수 있다), 볼 (93) 이 압축 코일 스프링 (94) 의 가압력에 대항하여 이동하여 릴리프 밸브가 밸브 개방 상태로 되어 바이패스 통로 (90) 가 소통상태가 되므로, 증가된 압력은 추가 바이패스 통로 (90) 및 릴리프 밸브 (92) 를 통하여 연료 탱크 (10) 내부로 방출될 수 있다.
또한, 과잉 유동 밸브 (20) 의 전후 위치 사이에 급작스런 압력차가 발생할 시에 소통 상태로 바뀌는 상기 비 복귀 밸브 (42) 와 비교해 볼 때, 본 실시형태에 따른 릴리프 밸브 (92) 는 체크 밸브 (86) 와 전자기식 차단 밸브 (88) 사이에 존재하는 연료 압력이 증가할 시에 소통 상태로 되며, 비 복귀 밸브 (42) 와 릴리프 밸브 (92) 의 소통 방향은 서로 반대 방향이다. 이 때문에 일방 밸브를 릴리프 밸브 (92) 측에서도 사용가능하며, 구조가 간단해지는 효과가 얻어진다.
결과적으로, 본 실시형태는 연료 압력 증가에 의해 체크 밸브 (86) 및 전자기식 차단 밸브 (88) 가 손상을 입는 것을 방지할 뿐만 아니라, 일방 밸브를 사용함으로써 구조를 간단히 하며 제조 비용도 감소시키는데 효과적이다.
또한, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유동 용기용 과잉 유동 방지 구조는 펌프 측 통로 (32) 로부터 연료 탱크 (10) 의 내부로도 연료를 유동시키는 일방 밸브로서 구성된 릴리프 밸브 (90) 를 사용하여 추가 파이패스 통로 (90) 를 개폐시키도록 되어 있어, 펌프 측 통로 (32) 내의 연료 압력이 증가될 때에만, 증가된 압력이 확실히 방출되며, 또한 제어 장치를 사용한 제어도 필요 없게 된다 (이러한 제어는 전자기식 밸브에 필요하다). 결과적으로, 예컨대 전자기식 밸브와 같은 복잡한 밸브를 포함하는 구조와 비교해 볼 때 본 실시형태에서는, 구조가 간단하게 되고, 이에 따라 제조 비용이 감소되며 또한 및 기계식으로만 작동하므로 작동의 신뢰성이 더욱 향상되는 다양한 이점이 얻어진다.
또한, 본 실시형태에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는, 추가 바이패스 통로 (90) 및 릴리프 밸브 (92) 와 비교해 볼 때 탱크의 높이로 보아 낮은 위치에 배치되어 있는 바이패스 통로 (40) 및 비 복귀 밸브 (42) 를 갖고 있어, 연료 탱크 내의 연료의 잔여량이 적을 때 비 복귀 밸브 (42) 는 릴 리프 밸브 (92) 와 비교하여 상대적으로 우선 순위로 작동될 수 있다. 결과적으로, 본 실시형태에 따르면, 비 복귀 밸브 (42) 는 확실하게 작동되어 과잉 유동 밸브 (20) 가 적절히 작동하게 된다.
또한, 본 실시형태에 따른 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조는 보조 탱크 (98) 내에 가압 펌프 (12), 비 복귀 밸브 (40) 및 릴리프 밸브 (92) 를 포함하고 있으므로, 연료 탱크 (10) 내의 연료 잔여량이 적을 때에 연료 라인 등의 손상과 같은 문제가 발생할 시에, 보조 탱크 (98) 내 (즉, 바이패스 통로 (40) 의 내) 에 남아있는 연료는 비 복귀 밸브 (42) 와 바이패스 통로 (40) 를 통하여 펌프 측 통로 (32) 내부로 유입할 수 있다. 따라서, 본 실시형태는 연료 탱크 (10) 내의 연료 잔여량이 적을 때에 연료 라인 등의 손상과 같은 문제가 발생한 경우에도 과잉 유동 밸브를 효과적이며 확실히 작동시킬 수 있다.
이외에, 가압 펌프 (12) 의 작동 소음이 보조 탱크 (98) 를 통하여 차단되기 때문에, 작동 소음은 또한 연료 탱크 (10) 를 통하여 이중으로 차단될 수 있다. 결과적으로, 본 실시형태는 연료 탱크 (10) 를 빠져나가는 가압 펌프 (12) 의 소음 (즉, 작동 소음) 을 효과적으로 제어할 수 있다.
이외에, 상기 언급된 실시형태는 제 1 실시형태의 바이패스 통로 (40) 와 비 복귀 밸브 (42) 와 동일한 방식으로 이루어져 있는 추가 바이패스 통로 (90) 와 릴리프 밸브 (92) 를 포함하고 있으나, 제 2 실시형태와 관련하여 설명한 바와 같이, 추가 바이패스 통로 (90) 와 릴리프 밸브 (92) 는 미리 예비 조립되어 릴리프 밸브 모듈을 형성하도록 구성될 수 있으며, 이 릴리프 밸브 모듈은 예컨대 나사 결합과 같은 방법으로 보조 탱크 (98) 의 측면 등에 설치할 수 있다. 이와 같이 구성되면, 추가 바이패스 통로 (즉, 추가 소통 통로) 및 릴리프 밸브 (즉, 즉 일방 밸브) 는 서로 인접하게 배치되며, 결과적으로 소통 통로가 짧아질 수 있다. 미리 예비 조립된 추가 통로와 일방 밸브는 보조 탱크 (98) 내에 설치되기 때문에, 조립이 더욱 용이해지며, 또한 일방 밸브와 연료 탱크 내부 사이의 거리가 상당히 짧아질 수 있는 이점이 있다. 즉, 연료의 증가된 압력은 짧아진 통로를 통하여 연료 탱크 (10) 의 내부로 방출될 수 있다. 그래서, 본 실시형태에 의하면 릴리프 밸브를 보다 간단히 설치할 수 있으며, 또한 체크 밸브 (86) 와 전자기식 차단 밸브 (88) 사이에 존재하는 연료의 압력이 증가할 시에 이 압력 증가는 빠르고 확실하게 방출될 수 있다. 설명된 본 실시형태는 본 발명의 제 7 태양에 따른 실시형태 중의 하나이다.
또한, 체크 밸브 (86) 는 상기 언급된 실시형태의 제 1 차단 수단으로 사용되므로, 체크 밸브 (86) 와 전자기식 차단 밸브 (88) 는 엔진 정지시에 동시에 폐쇄상태가 되도록 되어 있으나, 대안으로서, 체크 밸브 (86) 대신에 전자기식 밸브 등이 제 1 차단 수단으로서 사용될 수도 있으며, 전자기식 차단 밸브 (88) 가 미리 폐쇄 상태로 작동된 다음, 규정된 짧은 시간이 경과한 후에, 상기 제 1 차단 수단이 차단 상태 (즉, 밸브 폐쇄 상태) 가 될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 차단 수단은 다른 시기에 차단된다. 이러한 경우에, 제 1, 2 차단 수단이 동시에 차단되는 경우와 비교해 볼 때, 연료는 제 1 및 제 2 차단 수단 사이에서 더 높은 압력으로 수 있다. 따라서, 엔진의 재시동시에, 연료의 이송 시간은 짧아질 수 있고 따라서 우수한 응답성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 언급된 실시형태는 탱크 높이를 기준으로 릴리프 밸브 (92) 의 위치보다 낮은 위치에 배치되어 있는 비 복귀 밸브 (42) 가 제공되어 있으나, 대안으로서, 소통부와 추가 소통부는 반대로 배치될 수 있다.
또한, 상기 언급된 실시형태에 따르면, 제 1 소통 수단인 비 복귀 밸브 (42) 와 제 2 소통 수단인 릴리프 밸브 (92) 는 서로 떨어져 배치되어 있으나, 대안으로서, 비 복귀 밸브 (42) 와 릴리프 밸브 (92) 의 기능을 모두 갖춘 단일의 전자기식 밸브가 사용될 수 있으며, 이 전자기식 밸브는 조건 (즉, 과잉 유동 밸브 (20) 의 전후에 압력차가 발생할 시에 체크 밸브 (86) 와 전자기식 차단 밸브 (88) 가 닫혀져 연료 압력이 증가할 때) 에 따라 작동 (즉, 밸브의 개폐) 하도록 제어될 수 있다.
상기 언급된 실시형태 각각에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조에 대하여, 본 발명은 차량의 연료 공급 시스템의 일부에 적용되는 것으로 설명되었으나, 본 발명의 용도는 상기에 한정되지 않으며, 차량의 연료 공급 시스템 이외의 용도에 적용가능한 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기에도 적용가능하다. 즉, 가압된 유체가 고압 유체 용기에 저장되며, 상기 유체를 가압하기 위한 가압 펌프와 같은 가압 수단이 장착되어 있는 두가지 조건을 만족시키는 시스템에 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 상기 언급된 실시형태에 따르면 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조에 대하여, 과잉 유동 밸브 (20) 는 연료 탱크 (10) 의 바닥 벽 (10A) 에 고정되는 고정 부재 (18) 에 결합되는 것으로 설명했으나, 이 과잉 유동 밸브는 상기 위치에만 한정되는 것은 아니며 엔진 측 통로의 어느 위치에도 배치될 수 있다.
또한, 상기 언급된 제 2 실시형태 (및 본 발명의 제 7 태양에 상당하는 변형된 제 3 실시형태) 에 따른 가압 펌프를 지닌 고압 유체 용기용 과잉 유동 방지 구조에 대하여, 비 복귀 밸브 모듈 (58) 은 수나사 (68) 를 암나사 (56A) 와 결합시켜 조립한 것으로 설명하였으나, 비 복귀 밸브는 이러한 방법으로 조립되는 것에 한정되지 않으며, 다른 탑재부를 사용하여 지지될 수 있다. 예컨대, 비 복귀 밸브 모듈은 펌프 하우징의 측벽에 형성된 탑재 구멍 둘레에 밀폐 부재를 두고 그 탑재 구멍에 고정되도록 이루어질 수 있다. 다른 예로서, 비 복귀 밸브 모듈은, 탑재 구멍이 펌프 하우징의 측벽에 원형으로 형성되며, 원에는 십자형 슬롯이 중첩되어 형성되어 있고, 상기 탑재 구멍 내부로 삽입 (즉, 끼워맞춤) 되는 돌출부가 암나사 대신에 90°간격으로 비 복귀 밸브 모듈의 기부에 형성되도록 이루어질 수 있다. 결합 돌출부가 상기 탑재 구멍에 삽입 (즉, 끼워 맞춤) 되고, 비 복귀 밸브 모듈이 규정된 각도로 회전하면, 상기 십자형 슬롯 및 결합 돌출부는 원주 방향으로 서로 떨어지는 방향으로 이동하여 잠금 상태가 된다. 그래서, 비 복귀 밸브 모듈은 삽입 (즉, 끼워 맞춤) 및 회전 작용의 조합으로 조립되도록 이루어질 수 있어, 이 비 복귀 밸브 모듈은 볼트와 같은 체결 부재를 사용하지 않고 단일 작업으로 끼워 맞춤 된다.