KR20080086353A - 연료탱크용 밸브장치 - Google Patents

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KR20080086353A
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가부시키가이샤 니프코
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Abstract

(과제) 부품점수가 적고 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시할 수 있는 소형의 연료탱크용 밸브장치를 얻는다.
(해결수단) 가스용 통로(88)를 개폐하는 플로트 밸브체(70)를 다이어프램(60)에 형성된 연결샤프트(62)에 연결시키고, 다이어프램(60) 및 연결샤프트(62)와 일체로 플로트 밸브체(70)를 이동시키거나, 다이어프램(60) 및 연결샤프트(62)에 대해 플로트밸브체(70)를 부력을 이용해서 단독으로 이동시킴으로서, 하나의 플로트 밸브체(70)에 의해 확실히 추가 급유 가능한 구성을 실현시키고 있다. 이것에 의해, 1개의 플로트 밸브체(70)로 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시할 수 있기 때문에, 간이한 구조이고, 또한 연료탱크용 밸브장치(22)의 외형을 작게 할 수 있다.

Description

연료탱크용 밸브장치{VALVE DEVICE FOR FUEL TANK}
본 발명은 연료탱크 내의 가스를 배출하는 통로를 플로트 밸브체에 의해 폐색해서 연료탱크 내의 액면의 상승을 제한하는 연료탱크용 밸브장치에 관한 것이다.
자동차의 연료탱크 내에는 이 연료탱크 내에서 발생한 가스를 배출하는 통로가 형성되어 있고, 이 통로에는 통로를 개폐 가능하게 하는 밸브장치를 형성하고 있다. 급유시에 있어서, 이 밸브장치가 폐색되는 것에 의해, 연료탱크 내의 내압이 높아지고 연료의 액면이 주입구를 향해 상승한다.
그리고 연료가 급유건에 도달하는 것에 의해 상기 연료가 가득 찬 상태를 검지하도록 되어 있는데, 통로가 복수회 개폐되는 것에 의해 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시하도록 한 밸브장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).
하지만, 이러한 밸브장치에서는 연료탱크 내의 연료의 액면레벨에 따라, 각 각 다른 타이밍으로 통로가 폐색되도록 하고 있다. 이것에 의해 상기 통로를 폐색하는 소위 플로트를 복수개 형성할 필요가 있으므로, 밸브장치를 구성하는 부품점수가 많아지고 소형화를 도모하는 것이 곤란하다.
특허문헌 1 : 일본국 특허공개공보 제2003－293876호
본 발명은 상기한 문제를 고려해서 부품점수가 적고 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시할 수 있는 소형의 연료탱크용 밸브장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재한 발명은, 연료탱크 내의 가스를 배출하는 통로를 플로트 밸브체에 의해 폐색해서 연료탱크 내의 액면의 상승을 제한하는 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 플로트 밸브체가 수용되며 상기 통로와 연이어 통하는 플로트실과, 상기 연료탱크 내의 액면 상승에 의해 상기 플로트실로 연료를 유도하는 제 1 유로와, 상기 플로트실에 형성된 압력실과, 상기 압력실의 일부를 구성하는 다이어프램과, 이 다이어프램과 상기 플로트 밸브체를 연결하는 연결부재와, 상기 압력실과 연이어 통하며 상기 제 1 유로로부터 상기 연료탱크 내의 액면측으로 연장되는 제 2 유로와, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로와의 사이에 형성되며 제 2 유로가 연료에 의해 폐색되었을 때, 제 1 유로를 흐르는 가스에 의해 상기 제 2 유로를 통해서 상기 압력실 내를 부압으로 하고, 상기 다이어프램을 상측으로 이동시켜서 상기 플로트 밸브체로 통로를 폐색시키는 부압발생수단을 가지는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재한 발명에서는, 연료탱크 내의 가스를 배출하는 통로와 연이어 통하는 플로트실을 형성하고 있고, 통로를 폐색하는 플로트 밸브체를 상기 플로트실 내에 수용하고 있다. 또, 플로트실에는 제 1 유로에 의해 연료탱크 내의 액면 상승에 따라 연료가 유도되도록 되어 있다.
또한 플로트실에는 압력실을 형성하고 있다. 이 압력실의 일부를 다이어프램으로 구성하고 있다. 그리고 이 다이어프램과 플로트 밸브체를 연결부재로 연결하고 있다.
한편, 압력실과 연이어 통하는 제 2 유로를 형성하고 있으며, 이 제 2 유로는 제 1 유로보다 연료탱크 내의 액면측으로 연장되는 길이로 하고 있다. 또, 제 1 유로와 제 2 유로의 사이에 부압발생수단을 형성하고, 제 2 유로가 연료에 의해 폐색되었을 때, 제 1 유로를 흐르는 가스에 의해 상기 제 2 유로를 통해 압력실 내를 부압으로 해서 다이어프램을 이동시킨다. 이것에 의해 연결부재를 통해서 플로트 밸브체가 이동하고, 플로트 밸브체에 의해 통로가 폐색된다.
이 상태에서 연료탱크 내에 연료를 급유하면 연료탱크 내의 내압이 높아지고, 연료의 액면이 연료탱크의 주입구를 향해 상승한다. 그리고 연료가 급유건에 도달하는 것에 의해 상기 연료가 가득 찬 상태가 검지된다.
이것에 의해 연료의 급유가 정지되는데, 통로가 폐색된 상태에서는 통로 내에서 가스가 흐르지 않기 때문에, 연료탱크 내의 내압과 압력실 내의 압력이 같아져서 다이어프램이 원래의 위치로 되돌아오고, 플로트 밸브체에 의해 폐색된 통로가 개방된다. 따라서 연료탱크 내의 가스가 상기 통로를 거쳐서 배출되고, 연료탱크 내의 내압이 내려가서 연료의 액면이 내려간다. 이것에 의해 연료가 가득 찬 상태가 해제되어 연료의 추가 급유가 가능해진다.
연료의 추가 급유에 의해 연료의 액면이 상승하고, 제 1 유로를 통해서 플로트실 내로 연료가 유도된다. 이것에 의해 플로트 밸브체가 부력에 의해 연료의 액면레벨에 대응해서 떠오르고, 이 플로트 밸브체에 의해 통로가 폐색된다.
이 상태에서 연료탱크 내에 연료를 급유하면, 연료탱크 내의 내압이 높아져서 연료의 액면이 다시 주입구를 향해서 상승한다. 그리고 연료가 급유건에 도달하는 것에 의해 상기 연료가 가득 찬 상태가 재 검지되어 연료의 급유가 정지된다.
이와 같이, 플로트 밸브체를 연결부재를 통해서 다이어프램과 일체로 이동시키거나 부력에 의해서 단독으로 이동시킴으로서, 하나의 플로트 밸브체로 확실히 추가 급유 가능한 구성을 실현시키고 있다. 이것에 의하면, 1개의 플로트 밸브체에 의해 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시할 수 있기 때문에, 간이한 구조이고, 또한 연료탱크용 밸브장치의 외형을 작게 할 수 있다.
또, 제 1 유로보다 제 2 유로를 연료탱크 내의 액면측으로 연장하는 것에 의해, 제 1 유로의 개구 단부보다 제 2 유로의 개구 단부가 하측에 위치하게 된다. 이것에 의해 우선, 제 2 유로의 개구 단부가 연료에 의해 폐색된 후, 연료가 가득 찬 상태가 검지되게 된다. 이어서 제 1 유로의 개구 단부가 연료에 의해 폐색된 후, 연료가 가득 찬 상태가 재 검지된다. 즉, 제 1 유로 및 제 2 유로의 개구 단부의 위치를 설정하는 것에 의해, 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 액면레벨을 자유롭게 설정할 수 있다.
청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 압력실이 상기 플로트실의 상측에 형성되며, 상기 다이어프램을 상측으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재한 발명에서는, 플로트실의 상측에 압력실을 형성하며, 상기 압력실의 일부를 구성하는 다이어프램을 상측으로 이동시키는 것에 의해, 연결부재를 통해서 플로트 밸브체를 상측으로 이동시켜서 플로트 밸브체에 의해 통로가 폐색되도록 하고 있다.
청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 연결부재가 봉형상체이며, 이 봉형상체는 상기 플로트 밸브체에 형성된 관통구멍 내를 이동 가능하게 하고, 선단에 플로트 밸브체가 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 기재한 발명에서는, 연결부재를 봉형상체로 하며, 이 봉형상체가 플로트 밸브체에 형성된 관통구멍을 관통하고 있다. 그리고 이 봉형상체의 선단에는 플로트 밸브체가 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부가 형성되어 있다.
이것에 의해, 봉형상체를 상측으로 이동시키면 상기 빠짐 방지부를 통해서 플로트 밸브체가 봉형상체와 함께 상측으로 이동한다. 또, 봉형상체는 플로트 밸브 체에 대해서 이동 가능하게 관통되어 있기 때문에, 플로트 밸브체가 봉형상체에 대해서 이동 가능하게 된다.
청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 2에 기재한 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 연결부재가 봉형상체이며, 이 봉형상체는 상기 플로트 밸브체에 형성된 관통구멍 내를 이동 가능하게 하고, 선단에 플로트 밸브체가 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 기재한 발명에서는, 연결부재를 봉형상체로 하며, 이 봉형상체가 플로트 밸브체에 형성된 관통구멍을 관통하고 있다. 그리고 이 봉형상체의 선단에는 플로트 밸브체가 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부가 형성되어 있다.
이것에 의해, 봉형상체를 상측으로 이동시키면 상기 빠짐 방지부를 통해서 플로트 밸브체가 봉형상체와 함께 상측으로 이동한다. 또, 봉형상체는 플로트 밸브체에 대해서 이동 가능하게 관통되어 있기 때문에, 플로트 밸브체가 봉형상체에 대해서 이동 가능하게 된다.
청구항 5에 기재한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재한 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 부압발생수단이 유체의 유로 면적을 작게 하는 조임부와, 상기 제 2 유로를 연결하는 연통관(連通管)을 포함해서 구성된 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재한 발명에서는, 통로에 조임부를 형성하고, 유체의 유로 면적을 작게 하고 있다. 이 조임부와 제 2 유로를 연통관으로 연결하고, 연통관 및 제 2 유로를 통해 압력실 내의 공기를 인입해서 상기 압력실을 부압으로 한다. 이 것에 의해 흡인펌프 등의 부압발생장치를 형성하는 경우와 비교해서 코스트가 적게 소요된다.
청구항 6에 기재한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재한 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 압력실 내에 형성되며, 압력실 내에 발생한 부압에 의해 상기 다이어프램이 상측으로 이동했을 때, 탄성에너지가 축적되는 탄지수단을 가지는 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 기재한 발명에서는, 다이어프램이 상측으로 이동하는 것에 의해서 통로가 플로트 밸브체에 의해 폐색되는데, 이 상태에서 탄지수단에는 탄성에너지가 축적되게 된다. 이것에 의해, 부압발생수단에 의한 부압이 발생되지 않는 경우에는 탄지수단이 복원되어 다이어프램을 하측으로 이동시킬 수 있다. 즉, 통로와 플로트 밸브체가 들러붙는 것을 방지하고, 플로트 밸브체를 하측으로 이동시켜서 통로를 확실히 개방시킨다.
청구항 7에 기재한 발명은, 청구항 5에 기재한 연료탱크용 밸브장치에 있어서, 상기 압력실 내에 형성되며, 압력실 내에 발생한 부압에 의해 상기 다이어프램이 상측으로 이동했을 때, 탄성에너지가 축적되는 탄지수단을 가지는 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재한 발명에서는, 다이어프램이 상측으로 이동하는 것에 의해서 통로가 플로트 밸브체에 의해 폐색되는데, 이 상태에서 탄지수단에는 탄성에너지가 축적되게 된다. 이것에 의해, 부압발생수단에 의한 부압이 발생되지 않는 경우에는 탄지수단이 복원되어 다이어프램을 하측으로 이동시킬 수 있다. 즉, 통로와 플로트 밸브체가 들러붙는 것을 방지하고, 플로트 밸브체를 하측으로 이동시켜서 통로를 확실히 개방시킨다.
본 발명은 상기한 구성으로 하는 것에 의해 부품점수가 적고 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시할 수 있다.
이어서, 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치에 대해 설명한다.
우선, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차량 등에 구비되는 연료탱크(10)에는 이 연료탱크(10) 내에 연료(12)를 급유하기 위한 인렛(inlet) 파이프(14)가 형성되어 있다. 연료탱크(10) 내에는 연료 펌프(18)가 형성되어 있고, 인렛 파이프(14)를 통해서 급유된 연료(12)는 상기 연료 펌프(18)에 의해 엔진룸(도시생략)으로 송출된다.
또, 연료탱크(10)의 상부에는 연료탱크(10)와 캐니스터(canister, 도시생략)를 접속하는 이배퍼(evapor)라인(20)이 배치되어 있고, 연료탱크(10) 내의 가스가 이 이배퍼라인(20)을 통해서 배기되도록 되어 있다. 즉, 이배퍼라인(20)을 통해서 배기된 가스는 캐니스터를 통과하고, 이 캐니스터에 의해 가스(증발연료)를 흡착시킨 후, 엔진룸(도시생략)으로 송출된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 이배퍼라인(20)에는 연료탱크(10) 내에 연료(12) 를 급유할 때에 이배퍼라인(20)과 연이어 통하는 통로를 개폐하는 연료탱크용 밸브장치(22)가 접속되어 있다. 또, 이배퍼라인(20)에는 차체가 기울어졌을 때에 연료(12)가 이배퍼라인(20)으로 유출되는 것을 차단하기 위한 연료차단용 밸브장치(24)가 분기관(26)을 통해 접속되어 있다.
이때, 연료차단용 밸브장치(24)는 연직방향을 따라 배치되도록 되어 있고, 분기관(26)과 접속 가능한 대략 통형상의 하우징(28)을 구비하고 있다. 이 하우징(28)의 외측 벽면으로부터는 수평방향을 따라서 플랜지부(30)가 돌출되어 있고, 상기 플랜지부(30)를 통해서 연료차단용 밸브장치(24)가 연료탱크(10)의 상부에 부착되어 있다.
또, 하우징(28) 내에는 구형상의 플로트(32)가 형성되어 분기관(26)과 연이어 통하는 연통부(連通部, 34)를 폐색 가능하게 하고 있다. 이 플로트(32)에는 연통부(34)를 폐색하는 방향으로 탄지되어 있는 스프링(36)이 배치되어 상기 연통부(34)를 폐색하는 방향으로 플로트(32)가 탄지되어 있다.
플로트(32)는 연료(12)의 액면이 상승한 경우에 상기 액면레벨에 따라 스프링(36)의 탄지력과 부력에 의해 떠오르게 되어 있다. 이것에 의해 연통부(34)가 폐색되어 분기관(26)이 폐색되고, 연료탱크(10)내의 연료가 분기관(26)을 거쳐서 이배퍼라인(20)으로 유입되지 않도록 하고 있다. 그리고 이것은 연료탱크(10) 내의 연료(12)의 양에 관계없이, 차체가 기울어진 상태에서 연료차단용 밸브장치(24) 부근의 액면이 상승한 경우에도 같은 형태이다.
또, 분기관(26)에는 이배퍼라인(20)과 연료차단용 밸브장치(24)의 사이에 대 략 통형상의 가스방출밸브(38)가 배치되어 있다. 그리고 이 가스방출밸브(38)는 가스가 유동 가능한 하우징(40)을 구비하고 있고, 이 하우징(40) 내에 구형상의 밸브(42)를 배치하고 있다. 그리고 이 밸브(42)에 의해 하우징(40) 내에 형성된 개구부(46)를 개폐 가능하게 하고 있다.
또, 가스방출밸브(38)에는 개구부(46)측으로 밸브(42)를 탄지시키는 스프링(48)이 배치되어 있고, 통상은 이 밸브(42)에 의해 개구부(46)가 폐색되어 있다. 그러나 온도의 상승 등에 의해 연료탱크(10) 내의 내압이 필요 이상으로 높아지면, 이 내압에 의해 스프링(48)이 탄지력에 저항하는 방향으로 탄지되어 개구부(46)가 개방된다.
이것에 의해, 연료탱크(10) 내의 가스는 상기 개구부(46)를 통과해서 분기관(26)을 통해 이배퍼라인(20)으로 방출되어 캐니스터로 안내된다. 이와 같이 밸브(42)에 의해 개구부(46)를 개방시킴으로서, 필요 이상으로 높아진 연료탱크(10) 내의 내압을 저하시킬 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 연료탱크용 밸브장치(22)는 연직 방향을 따라서 배치되도록 되어 있고, 이배퍼라인(20)과 접속 가능한 대략 통형상의 하우징(52)이 구비되어 있다. 이 하우징(52)의 외측 벽면으로부터는 이배퍼라인(20)과 접속시키기 위한 관형상의 접속부(52A)가 형성되어 있고, 상기 접속부(52A)에 의해 하우징(52) 내측과 이배퍼라인(20)이 연이어 통한다.
또, 하우징(52)의 외측 벽면으로부터는 접속부(52A)의 하부에 수평방향을 따라서 플랜지부(54)가 돌출되어 있고, 이 플랜지부(54)를 통해서 연료탱크용 밸브장 치(22)가 연료탱크(10)의 상부에 나사고정, 용착 등의 방법에 의해 부착된다.
하우징(28) 내에는 접속부(52A)와 연이어 통하는 통로(56)가 수평방향을 따라서 형성되어 있고, 통로(56)의 상부에는 압력실(58)이 형성되어 있다. 이 압력실(58)과 통로(56)의 사이에는 압력실(58)의 일부를 구성하는 다이어프램(60)이 형성되어 있고, 다이어프램(60)의 주위에 형성된 힌지부(60A)를 중심으로 상기 다이어프램(60)이 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
다이어프램(60)의 중앙부에는 대략 T자 형상의 연결샤프트(연결부재, 62)가 형성되어 있고, 다이어프램(60)의 이동에 의해 상기 연결샤프트(62)가 상하 이동한다. 연결샤프트(62)의 상부에는 스프링(탄지수단, 64)의 일단부가 장착되며, 스프링(64)의 타단부가 압력실(58)의 천정에 장착되어 다이어프램(60)을 통로(56)측을 향해 탄지시키고 있다(화살표 방향).
또, 통로(56)의 하부에는 플로트실(66)이 형성되어 있다. 통로(56)에는 다이어프램(60)과 대응하는 위치에 연통부(68)가 형성되어 있고, 상기 연통부(68)를 통해서 통로(56)와 플로트실(66)이 연이어 통하게 된다. 그리고 이 연통부(68) 내에서 연결샤프트(62)가 왕복 이동한다.
연결샤프트(62)의 선단부에는 플로트실(66)내에 수용된 대략 통형상의 플로트 밸브체(70)가 연결되어 있다. 이 플로트 밸브체(70)는 단면이 대략 뒤집어진 U자 형상으로 이루어져 있고, 플로트 밸브체(70)의 천정 중앙부에는 연결샤프트(62)를 그 축방향을 따라서 이동 가능하게 하는 관통구멍(72)이 형성되어 있다. 또, 연결샤프트(62)의 선단부에는 관통구멍(72)보다 큰 직경으로 형성된 빠짐 방지 부(62A)가 연결샤프트(62)의 외주면으로부터 돌출되어 플로트 밸브체(70)가 빠지지 않도록 하고 있다.
또, 플로트 밸브체(70)의 상면에는 탄성시트(74)가 형성되어 있다. 한편, 연통부(68)의 주연부로부터는 환형상의 맞닿음 리브(76)가 수하되어 있고, 탄성시트(74)가 연통부(68)의 주연부에 맞닿은 상태에서 상기 맞닿음 리브(76)가 탄성시트(74)에 파고들어서 연통부(68)를 확실히 폐색 가능하게 하고 있다.
또, 플로트실(66)의 하부에는 벤투리관(제 1 유로, 77)으로 구성된 벤투리 유로부(78)가 형성되어 있고, 연통부(68)와 대응하는 위치에 상기 연통부(68)보다 큰 연통부(80)를 형성하고, 상기 연통부(80)를 통해서 플로트실(66)과 벤투리 유로부(78)를 연이어 통하게 하고 있다.
또, 연통부(80)의 주연부에는 스프링(81)의 일단부가 장착되며, 스프링(81)의 타단부가 플로트 밸브체(70)의 천정에 장착되어 플로트 밸브체(70)를 연통부(68)측(연통부(68)를 폐색시키는 측)으로 탄지시키고 있다. 이 스프링(81)은 플로트 밸브체(70)의 자중이 작용해서 압축되기 때문에, 연통부(68)는 개방된다.
이때, 벤투리 유로부(78)에는 유로 면적을 작게 하는 조임부(82)가 형성되어 있고, 조임부(82)로부터는 수평방향을 따라 연통관(84)이 분기되어 있다. 한편, 압력실(58)로부터는 연직(鉛直)방향으로 연장되는 연직관(제 2 유로, 86)이 분기되어 상기 연직관(86)과 연통관(84)이 연이어 통해 있다. 또, 연직관(86)의 개구 단부는 벤투리 유로부(78)의 입구부(벤투리관(77)의 개구 단부)보다 하부에 위치하고 있다.
이어서, 본 발명의 조작형태에 관한 연료탱크용 밸브장치의 작용에 대해서 설명한다.
도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 연료탱크(10) 내에 연료(12)가 급유되면, 연료탱크(10) 내의 가스가 벤투리 유로부(78), 플로트실(66), 통로(56) 및 이배퍼라인(20)을 거쳐 캐니스터로 안내된다. 또한 이 벤투리 유로부(78), 플로트실(66) 및 통로(56)를 이하, 「가스용 통로(88)」라고 한다.
그리고 상기 가스용 통로(88) 내를 연료탱크(10) 내의 가스가 통과할 때, 벤투리 유로부(78)의 조임부(82)에서는, 벤투리 효과에 의해 벤투리 유로부(78) 내를 유동하는 가스의 유속이 조임부(82)에서 오른다.
이것에 의해 상기 조임부(82)에서는 압력이 낮아지지만, 연직관(86)의 개구 단부가 개방되어 있으므로, 연료탱크(10) 내의 내압(Pt)과 압력실(58) 내의 압력(Pf)은 거의 같고(Pt≒Pf), 연료탱크(10) 내의 휘발가스 등은 가스용 통로(88)를 거쳐 캐니스터로 배출된다.
그리고 연료탱크(10) 내에 연료(12)를 더욱 더 급유하면, 도 4에 나타낸 바와 같이 연료(12)의 액면이 연직관(86)의 개구 단부에 도달하고(제 1 액면), 연직관(86)의 개구 단부가 폐색된다(소위, 액체밀봉). 이것에 의해 압력실(58) 내의 압력(Pf)이 조임부(82)의 압력(Pv)과 거의 같게 되고(Pf=Pv), 다이어프램(60)에는 조임부(82)에 의한 부압효과에 의해 흡인력이 발생한다.
이것에 의해 힌지부(60A)를 통해서 스프링(64)의 탄지력에 저항하는 방향으로 다이어프램(60)이 변형하고, 다이어프램(60)에 형성된 연결샤프트(62)가 다이어 프램(60)의 변형에 맞추어 상측으로 이동한다. 이 상태에서 스프링(64)에는 탄성에너지가 축적된 상태가 된다.
이것에 의해, 상기 연결샤프트(62)의 빠짐 방지부(62A)에 의해 빠짐 방지된 플로트 밸브체(70)가 연결샤프트(62)와 함께 상측(스프링(81)의 탄지력이 작용하는 방향)으로 이동하고, 플로트 밸브체(70)의 탄성시트(74)가 연통부(68)의 주연부에 맞닿는다. 이때, 연통부(68)의 주연부로부터 수하된 맞닿음 리브(76)가 탄성시트(74)에 파고들어서 연통부(68)가 확실히 폐색된다. 즉, 가스용 통로(88)는 연이어 통하지 않은 상태가 된다.
그리고 이 상태에서 연료탱크(10) 내에 연료(12)를 더욱 더 급유하면 연료탱크(10) 내의 내압이 높아져서 연료(12)의 액면이 주입구(90)를 향해 상승한다. 그리고 연료(12)가 급유건(92)에 도달하는 것에 의해 상기 연료(12)가 가득 찬 상태가 검지된다.
이것에 의해 연료(12)의 급유가 정지되는데, 가스용 통로(88) 내에서는 가스가 흐르지 않기 때문에, 조임부(82)의 압력(Pv)과, 압력실(58) 내의 압력(Pf)과, 연료탱크(10) 내의 내압(Pt)이 같아진다(Pv=Pf=Pt). 이것에 의해 스프링(64)의 복원력에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같이 다이어프램(60)이 원래의 위치로 되돌아가며, 플로트 밸브체(70)에 의해 연통부(68)가 개방되어 가스용 통로(88)가 연이어 통하는 상태가 된다.
따라서 연료탱크(10) 내의 가스가 가스용 통로(88)를 거쳐서 배출되며, 연료탱크(10) 내의 내압이 내려가서 연료(12)의 액면이 내려간다. 이것에 의해 연 료(12)가 가득 찬 상태가 해제되어 추가 급유가 가능하게 된다.
그리고 추가 급유에 의해 연료(12)의 액면이 상승해서 도 6에 나타낸 바와 같이 벤투리관(77)의 개구 단부에 도달하고(제 2 액면), 벤투리관(77)의 개구 단부가 폐색된다(액체밀봉).
이것에 의해, 인렛 파이프(14) 내의 연료(12)와의 출구압력에 의해, 가스용 통로(88) 내에서는 연료(12)의 액면이 상승한다. 그리고 연료(12)가 플로트실(66)　내로 유도되면, 플로트 밸브체(70)는 부력에 의해 연료(12)의 액면레벨에 대응해서 스프링(81)의 탄지력이 작용하는 방향으로 연결샤프트(62)를 따라 떠오른다.
그리고 플로트 밸브체(70)가 연통부(68)의 주연부에 맞닿으면, 맞닿음 리브(76)가 탄성시트(74)에 파고들어서, 연통부(68)가 확실히 폐색된다. 즉, 가스용 통로(88)는 연이어 통하지 않은 상태가 된다.
이 상태에서 연료탱크(10) 내에 연료(12)를 급유하면, 연료탱크(10) 내의 내압이 높아지고, 연료(12)의 액면이 다시 주입구(90)를 향해 상승한다. 그리고 연료(12)가 급유건(92)에 도달하는 것에 의해, 상기 연료(12)가 가득 찬 상태가 재 검지되어 연료(12)의 급유가 정지된다.
이때, 연료탱크(10) 내의 연료(12)의 양에 관계없이 차체가 기울어진 상태에서는 플로트실(66) 내의 액면이 상승하는 것에 의해, 플로트 밸브체(70)가 떠올라서 연통부(68)가 폐색된다. 또, 차체가 기울어진 상태에서는 플로트 밸브체(70)의 자중에 의해서 작용하는 스프링(81)방향으로의 하중이 작아지기 때문에, 스프링(81)이 플로트 밸브체(70)를 연통부(68)측으로 탄지시키는 탄지력이 커진다. 이 것에 의해 연통부(68)가 확실히 폐색된다.
본 실시형태에서는 가스용 통로(88)를 개폐하는 플로트 밸브체(70)를 다이어프램(60)에 형성된 연결샤프트(62)에 연결시켜서, 다이어프램(60) 및 연결샤프트(62)와 일체로 플로트 밸브체(70)를 이동시키거나, 부력을 이용해서 플로트 밸브체(70)를 단독으로 이동시킴으로서, 하나의 플로트 밸브체(70)에 의해 확실히 추가 급유 가능한 구성을 실현시키고 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 1개의 플로트 밸브체(70)에 의해 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 것을 복수회 실시할 수 있기 때문에, 간이한 구조이고, 또한 연료탱크용 밸브장치(22)의 외형을 작게 할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 벤투리관(77)에 조임부(82)를 형성함으로서, 벤투리 효과에 의해 상기 조임부(82)에서 부압을 발생시키고, 연통관(84) 및 연직관(86)을 통해 압력실(58) 내의 공기를 인입해서, 이 압력실(58)을 부압으로 한다. 이것에 의해 흡인펌프 등의 부압발생장치를 형성하는 경우와 비교해서 코스트가 적게 소요된다.
또한 벤투리 효과에 의해 압력실(58) 내가 부압이 되고 다이어프램(60)이 상측으로 이동한 상태에서, 스프링(64)에는 탄지력에 저항하는 방향으로의 응력이 작용하고, 탄성에너지가 축적된 상태가 되도록 하고 있다. 이것에 의해 벤투리 효과가 없어지면(Pv=Pf=Pt), 스프링(64)이 복원되어 다이어프램(60) 및 플로트 밸브체(70)를 원래의 위치로 되돌릴 수 있다. 즉, 연통부(68)와 플로트 밸브체(70)의 들러붙음을 방지하고, 가스용 통로(88)를 확실히 개방할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 압력실(58)로부터 분기시킨 연직관(86)의 개구 단부의 위치를 제 1 액면으로 하고, 플로트실(66)과 연이어 통하는 벤투리관(77)의 개구 단부의 위치를 제 2 액면으로 하고 있다. 이 연직관(86)이나 벤투리관(77)의 길이를 변환하는 것에 의해, 연료가 가득 찬 상태를 검지하는 액면레벨을 자유롭게 설정할 수 있다.
또한 연료차단용 밸브장치(24)나 가스방출밸브(38)의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 발명에 의한 연료탱크용 밸브장치(22)는 가스용 통로(88)를 개폐하는 플로트 밸브체(70)를 다이어프램(60)과 일체로 이동시키거나, 플로트 밸브체(70)를 단독으로 이동시킬 수 있으면 되므로, 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치를 구비한 연료탱크의 전체 단면도
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치 및 연료차단용 밸브장치의 확대 단면도
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치의 확대 단면도로서, 가스용 통로가 개방된 상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치의 확대 단면도로서, 가스용 통로가 폐색된 상태를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치의 확대 단면도로서, 가스용 통로가 개방된 상태를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 연료탱크용 밸브장치의 확대 단면도로서, 가스용 통로가 폐색된 상태를 나타낸 도면
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 - 연료탱크 22 - 연료탱크용 밸브장치
56 - 통로 58 - 압력실
60 - 다이어프램 62 - 연결샤프트(연결부재)
62A - 빠짐 방지부(연결부재) 64 - 스프링(탄지수단)
66 - 플로트실 70 - 플로트 밸브체
72 - 관통구멍 77 - 벤투리관(제 1 유로)
82 - 조임부(부압발생수단) 84 - 연통관(부압발생수단)
86 - 연직관(제 2 유로)

Claims (7)

  1. 연료탱크 내의 가스를 배출하는 통로를 플로트 밸브체에 의해 폐색해서 연료탱크 내의 액면의 상승을 제한하는 연료탱크용 밸브장치에 있어서,
    상기 플로트 밸브체가 수용되며, 상기 통로와 연이어 통하는 플로트실과,
    상기 연료탱크 내의 액면 상승에 의해 상기 플로트실로 연료를 유도하는 제 1 유로와,
    상기 플로트실에 형성된 압력실과,
    상기 압력실의 일부를 구성하는 다이어프램과,
    상기 다이어프램과 상기 플로트 밸브체를 연결하는 연결부재와,
    상기 압력실과 연이어 통하며, 상기 제 1 유로로부터 상기 연료탱크 내의 액면측으로 연장되는 제 2 유로와,
    상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로의 사이에 형성되며, 제 2 유로가 연료에 의해 폐색되었을 때, 제 1 유로를 흐르는 가스에 의해 상기 제 2 유로를 통해서 상기 압력실 내를 부압으로 하고, 상기 다이어프램을 이동시켜서 상기 플로트 밸브체에 의해 통로를 폐색시키는 부압발생수단을 가지는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력실이 상기 플로트실의 상측에 형성되며, 상기 다이어프램을 상측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부재가 봉형상체이며, 이 봉형상체는 상기 플로트 밸브체에 형성된 관통구멍 내를 이동 가능하게 하고, 선단에 플로트 밸브체가 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결부재가 봉형상체이며, 이 봉형상체는 상기 플로트 밸브체에 형성된 관통구멍 내를 이동 가능하게 하고, 선단에 플로트 밸브체가 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부압발생수단이 유체의 유로 면적을 작게 하는 조임부와, 이 조임부와 상기 제 2 유로를 연결하는 연통관을 포함해서 구성된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력실 내에 형성되며, 압력실 내에 발생한 부압에 의해서 상기 다이어프램이 상측으로 이동했을 때, 탄성에너지가 축적되는 탄지수단을 가지는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 압력실 내에 형성되며, 압력실 내에 발생한 부압에 의해서 상기 다이어프램이 상측으로 이동했을 때, 탄성에너지가 축적되는 탄지수단을 가지는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 밸브장치.
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