KR20110016965A - 소형 엔진 연료 시스템 - Google Patents

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KR20110016965A
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KR1020107029785A
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바운 밀스
앤드류 더블유 매킨토시
피터 지 비랭거
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이턴 코포레이션
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Abstract

본 발명에 따른 소형 엔진 연료 시스템은 필러 파이프의 일부분이 내부에 배치된 탱크 내에 배치되도록 구성된 벤트 밸브를 포함한다. 필러 파이프는 유체를 수용하도록 구성된 상부와, 태크 내의 소정 깊이에 위치한 하부를 포함하며, 소정 깊이는 탱크의 액체 충전 레벨을 규정한다. 소형 엔진 연료 시스템은 벤트 밸브와 직렬로 연결된 스프링 밸브를 추가로 포함하며, 스프링 밸브는 연료 충전 중 닫히도록 구성되어, 탱크가 유체로 과충전되는 것을 방지할 수 있다.

Description

소형 엔진 연료 시스템{SMALL ENGINE FUEL SYSTEM}
본 발명은 소형 엔진 연료 시스템에 관한 것이다.
소형 엔진 연료 시스템은 발전기 세트, 정원 트랙터, 잔디 깍는 기계, 제초기, 오토바이, 수륙양용차, 보트, 소형 레저용 차량(RTV: Recreational Transportation Vehicle) 등과 같은 여러가지의 가스-동력형 장치에 자주 사용되고 있다. 소형 엔진 연료 시스템은 주유구 및 탈착형 필러 캡을 구비한 탱크를 포함할 수 있다. 이러한 소형 엔진 연료 시스템들은, 필러 캡을 제거한 후 휴대용 유체 컨테이너로부터 유체(가령, 연료)를 주입함으로써 재충전될 수 있다. 유체는 휴대용 유체 컨테이너 상에 형성된 주둥이(spout)를 통해 주입될 수도 있거나, 또는 깔때기를 통해 주유구로 주입될 수도 있다. 유체는 노즐을 이용하여 파이프를 통해 대형 탱크로부터 소형 엔진 연료 시스템으로 펌핑됨으로써 주입될 수도 있다.
최근에는 소형 엔진 연료 시스템을 포함한 여러가지 연료 시스템에서 연료 증기 방출 요건들을 강화하고 있다. 이러한 연료 증기 방출 요건은 연료 시스템이 동작 중이거나 연료 시스템이 휴지 상태일 때, 대기로 분사되는 연료 증기의 양을 규제하고 있다. 일부 예의 경우, 연료 충전 중의 경우처럼 엔진이 동작하고 있지 않을 때 연료 증기들이 대기로 방출될 수도 있다.
본 발명은 연료 충전 과정 중 소형 엔진 연료 시스템 탱크가 연료로 과충전되는 것을 방지하는 소형 엔진 연료 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
소형 엔진 연료 시스템은 탱크에 구획된 필러 파이프(filler pipe)의 일부분을 구비한 탱크를 포함한다. 필러 파이프는 유체를 수용하도록 구성된 상부와, 탱크 내의 소정 깊이에 배치된 하부를 포함하며, 상기 소정 깊이는 탱크의 액체 충전 레벨을 규정한다. 소형 엔진 연료 시스템은 탱크 내에 배치된 벤트 밸브(vent valve)와, 벤트 밸브에 직렬 연결된 스프링 밸브를 추가로 포함한다. 스프링 밸브는 연료 충전 중 닫히도록 구성되어, 탱크가 유체로 과충전되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 특징 및 장점들은 다음의 설명 및 첨부 도면을 참고할 때 명백해질 것이며, 같은 도면부호들은 동일하거나, 동일하진 않더라도 비슷한 구성요소들에 대응한다. 앞서 설명한 기능을 가진 도면부호들은 다른 도면과 관련하여 설명될 수도 있고 설명되지 않을 수도 있다.
도 1은 소형 엔진 연료 시스템의 일 실시예에 대한 개략적 단면도,
도 2는 도 1의 소형 엔진 연료 시스템의 일 동작 모드 중 스프링 밸브의 일 실시예의 단면도,
도 3은 도 1의 소형 엔진 연료 시스템의 다른 동작 모드 중 스프링 밸브의 일 실시예의 단면도,
도 4는 도 1의 소형 엔진 연료 시스템의 또다른 동작 모드 중 스프링 밸브의 일 실시예의 단면도.
본 발명에 따른 소형 엔진 연료 시스템의 실시예들은 연료 충전 과정 중 소형 엔진 연료 시스템 탱크가 연료로 과충전되는 것을 방지하는 장점이 있다. 이는 시스템에 스프링 밸브를 제공함으로써 달성될 수 있으며, 이러한 스프링 밸브는 벤트 밸브와 직렬로 배열된다. 스프링 밸브는 스프링 밸브를 통해 탱크 내로부터 증기의 탈출을 실질적으로 방지하기 위해 연료 충전 과정 중 닫히는 저속 및 고속 유체 경로를 포함한다. 필러 파이프의 하단부가 액체로 덮힌 후 탱크 내의 액체를 상승시킴으로써 탱크 내부의 증기들이 변위될 수 없다. 왜냐하면, 추가적인 충전 연료가 탱크에 추가될 수 없고, 따라서, 탱크가 과충전될 수 없기 때문이다. 탱크 과충전을 방지함으로써, 소형 엔진 연료 탱크의 동작 성능이 개선될 수 있다. 가령, 엔진 동작 상황이나 엔진 휴지 상황 중 밀폐된 연료 탱크를 적절히 통기(venting)시킬 수 있도록 증기 공간이 유지관리된다.
도 1과 관련하여, 소형 엔진 연료 시스템(10)의 일 실시예는 유체를 보유하도록 구성된 탱크(12)를 포함하며, 이때, 유체는 액체, 증기, 또는 액체와 증기의 조합일 수 있다. 액체가 단일 액체 물질일 수도 있고, 복수의 액체 물질의 혼합물일 수도 있다. 적절한 액체의 비-제한적인 예로는 휘발유, 2-사이클 휘발유/오일 혼합물, 디젤, 에탄올 등이 있고, 이들 간의 조합도 가능하다. 액체처럼, 증기도 단일 증기 물질일 수 있거나, 또는 복수의 증기 물질의 혼합물일 수 있다. 적절한 증기의 비-제한적인 예로는 휘발유 증기, 디젤 증기, 에탄올 증기, 공기 등이 있고, 이들 간의 조합도 가능하다.
탱크(12)는 단층 폴리머 구조일 수도 있고, 다층 폴리머 구조일 수도 있으며, 스틸 구조, 및/또는 소형 엔진 연료 시스템에 적합한 그외 다른 구조일 수 있다. 필러 파이프(14)가 구멍(16)을 통해 탱크(12) 내에 배치된다. 필러 파이프(14)는 연료 충전 중 유체를 수용하도록 구성된 상부(18)를 포함하며, 소정 깊이에서 탱크(12) 내로 연장되는 하부(20)를 추가로 포함한다. 소정 깊이는 탱크(12) 내에 충전할 유체의 액체부의 요망 깊이를 바탕으로 하여 선택될 수 있어서, 탱크(12)의 액체 충전 레벨(L)을 규정하게 된다. 비-제한적인 예로서, 유체의 액체부가 연료 충전 중 액체 충전 레벨(L)까지 탱크(12)를 충전할 수 있고, 반면에, 유체의 증기부는 액체나 탱크 구성요소에 의해 점유되지 않는 탱크(12) 내 임의의 공간에 의해 구획되는 얼리지 공간(ullage space)으로 들어간다.
소형 엔진 연료 시스템(10)은 벤트 밸브(22)를 내부에 추가로 포함하고, 벤트 밸브(22)는 탱크(12)와 유체로 연결된다. 일 실시예에서, 벤트 밸브(22)는 롤오버 증기 벤트 밸브이다. 그러나, 연료 시스템 내 증기를 배출할 수 있는 임의의 밸브가 벤트 밸브(22)로 적절히 사용될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 벤트 밸브(22)는 탱크로부터 가령, 증기 보유 장치(54)(도 1 참조)로 향하는 임의의 증기 유동을 조절한다. 비-제한적인 예에서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 벤트 밸브(22)는 탱크(12) 내에 배치되어, 벤트 밸브(22)가 탱크(12)의 얼리지 공간 내에 위치하고 벤트 밸브(22)의 저면이 실질적으로 액체 충전 레벨(L) 위에 현수되어 있다.
일 실시예에서, 벤트 밸브(22)는 적어도 하나의 유체 경로(도시되지 않음)를 포함하며, 이러한 유체 경로는 소형 엔진 연료 시스템(10)의 동작 중, 탱크의 연료 충전 중, 또는 이들의 조합인 상황에서, 열린 상태로 유지된다. 유체의 액체부가 벤트 밸브(22)와 접촉하지 않는 한, 벤트 밸브(22)의 유체 경로는 열린 상태로 유지될 것이다. 따라서, 유체 경로는 유체 시스템(10)의 정상 동작 상황 중 열려 있다. 정상 동작 상황이란, 정상 운행 중, 아이들 상태, 또는 시스템이 턴-오프된 상태를 의미한다. 유체 경로가 열리면, 탱크(12)의 얼리지 공간의 증기들이 벤트 밸브(22)의 유체 경로를 통해 탱크(12) 외부의 구성요소로 들어간다. 가령, 증기 보유 장치(54)로 들어간다.
일부 예의 경우, 소형 엔진 연료 시스템(10)이 가혹한 동작 조건 하에서 동작할 수 있다. 가령, 거친 지형에서 동작하거나 가파른 언덕에서 동작하거나 소정 각도 이상으로 시스템(10)이 기울어지거나 하는 등의 조건 하에서 동작할 수 있다. 이러한 조건들에 의해 탱크(12) 내 유체의 액체부가 흔들리거나 출렁거릴 수 있다. 이러한 조건 하에서, 탱크(12) 내 액체 레벨이 액체 충전 레벨(L) 위로 상승할 수 있고, 증기 벤트 밸브(22)와 접촉할 수 있다. 이러한 상황에서, 벤트 밸브(22)의 유체 경로가 닫혀서, 액체나 증기가 벤트 밸브(22)를 통해 유동하는 것을 방지하게 된다. 더우기, 닫혀진 유체 경로는 액체 유체에 의한 증기 보유 장치(54)의 오염을 방지할 수 있다.
소형 엔진 연료 시스템(10)은 벤트 밸브(22)와 직렬로 구성되어 유체로 연결되는 스프링 밸브(26)를 또한 포함한다. 스프링 밸브(26)는 벤트 밸브(22) 내외로의 유체 유동을 조절한다. 도 1은 탱크(12) 내에 배치된 스프링 밸브(26)를 도시하고 있다. 그러나, 스프링 밸브(26)가 탱크(12) 외부에 위치할 수도 있다. 다른 실시예에서는 스프링 밸브(26)의 일부분이 탱크(12) 내에 위치하고, 스프링 밸브(26)의 다른 부분은 탱크(12) 외부에 위치한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 스프링 밸브(26)는 카트리지(30)에 연결된 피스톤(28)을 포함하는 것이 일반적이며, 카트리지(30)는 제 1 부분(50)과 제 2 부분(52)을 포함한다. 일 실시예에서, 피스톤(28)은 카트리지(30) 내에 (부분적으로) 배치되며, 시일(seal)(31)이 그 사이에 형성된다. 적절한 시일(31)의 예로는 탄성중합체 시일, 폴리머 시일, 금속 시일 등이 있고, 이들간의 조합도 가능하다. 시일(31)은 피스톤(28)에 부착되거나, 카트리지(30)에 부착되거나, 또는, 피스톤(28)과 카트리지(30) 사이에 느슨하게 구속될 수 있다.
피스톤(28)에 저속 유체 경로(32)가 형성되고, 이 경로(32)는 그 내부에 밸브 시트(40)와 이동형 밸브 부재(42)를 포함한다. 이동형 밸브 부재(42)는 밸브 시트(40)에 인접하게 배치된다. 비-제한적인 예에서, 이동형 밸브 부재(42)는 스프링 밸브(26)에서의 압력차(아래에서 추가적으로 설명됨)에 따라 밸브 시트(40) 상에 안착하거나 밸브 시트(40)에 대항하여 놓이도록 구성된 비교적 가벼운 중량의 구형 부재나 볼이다. 이동형 밸브 부재(42)는 밸브 시트(40) 상에 안착했을 때 저속 유체 경로(32)를 차단하기에 충분한 크기의 직경을 갖는다. 이동형 밸브 부재(42)가 저속 유체 경로(32)를 차단할 때, 저속 유체 경로(32)가 실질적으로 밀폐된다.
스프링 밸브(26)는 피스톤(28)의 외면(36)과 카트리지(30)의 내면(38) 사이의 공간에 의해 구획되는 고속 유체 경로(34)를 또한 포함한다. 고속 유체 경로(34)는 카트리지(30) 내에서의 피스톤(28)의 움직임에 의해 닫힐 수 있다. 피스톤(28)은, 카트리지(30) 내에 배치되고 피스톤(28)에 인접하게 위치한 스프링(44)의 움직임에 따라 이동하는 것이 일반적이다. 피스톤(28)이 카트리지(30)와 접촉하여 고속 유체 경로(34)를 실질적으로 밀폐시키도록 스프링(44)이 피스톤(28)을 이동시킨다. 일 실시예에서, 스프링(44)이 피스톤(28)을 바이어스시키면, 피스톤(28)이 카트리지(30)와 접촉하여 임계 압력에 이르도록 고속 유체 경로(34)를 밀폐시키게 된다. 일례의 경우, 임계 압력은 피스톤(28)의 유효 면적과 소정 임계 압력의 곱과 실질적으로 동일한 힘을 스프링(44)에 사전 부하함으로써 결정된다. 피스톤(28)의 유효 면적은 압력이 가해지는 면적으로 이해되어야 한다.
스프링 밸브(26)는 대체로 유체 밀봉될 수 있는 제 1 포트(46)를 통해 벤트 밸브(22)에 연결된다. 제 1 포트(46)는 벤트 밸브(22)와 고속 및 저속 유체 경로(32, 34) 사이에서 유체를 전달하게 된다. 스프링 밸브(26)는 증기 보유 장치(54)(도 1 참조), 엔진(56)(도 1 참조) 등, 또는 이들의 조합과 대체로 유체 밀봉식으로 연결된 제 2 포트(48)를 또한 포함한다. 제 2 포트(48)는 저속 및 고속 유체 경로(32, 34)와 증기 보유 장치(54) 및/또는 엔진(56) 사이를 유체 연통시킨다.
도 2 내지 도 4는 소형 엔진 연료 시스템(10)의 여러 동작 모드 중에서의 스프링 밸브(26)를 도시하고 있다. 도 2는 소형 엔진 연료 시스템(10)의 진공 조건을 나타내고 있고, 이때, 제 1 포트(46)에서의 유체 압력은 제 2 포트(48)에서의 대기압보다 낮다. 이러한 동작 모드에서는 제 1 포트(46)에서의 유체의 저압이 이동형 밸브 부재(42)를 밸브 시트(40)로부터 멀리 이동시켜서, 저속 유체 경로(32)를 개방하여, 유체의 분위기로부터의 증기(도 2에서 VA로 지시된 유로)가 통과가능하게 한다. 이와 동시에, 고속 유체 경로(34)는 밀폐된 상태를 유지한다. 왜냐하면 제 1 포트(46)에서의 압력이 스프링(44)의 임계 압력보다 낮기 때문이다. 따라서, 스프링(44)은 압축되지 않고 피스톤(28)은 카트리지(30)와 마주하는 상태를 유지한다.
도 3은 연료 시스템(10)의 정상 동작 조건 중 스프링 밸브(26)를 도시하고 있다. 이 동작 모드에서는 제 1 포트(46)에서의 유체 압력이 제 2 포트(48)에서의 대기압보다 높다. 압력이 제 1 포트(46)에서 더 높음에도 불구하고, 제 1 포트(46)와 제 2 포트(48) 사이의 압력차가 임계 압력보다 높을 경우, 피스톤(28)은 카트리지(30)로부터 멀리 이동하여 스프링(44)을 압축하게 된다. 따라서, 고속 유체 경로(34)가 개방되어 유체의 증기부(도 3에서 VT로 지시된 유로)가 탱크(12)로부터 유동하게 된다. 그러나, 이동형 밸브 부재(42)가 밸브 시트(40)에 접하도록 이동함에 따라 저속 유체 경로(32)는 밀폐된 상태를 유지한다.
도 4는 연료 충전 과정 중 스프링 밸브(26)를 도시한다. 이 동작 모드에서는 제 1 포트(46)에서의 유체 압력이 제 2 포트(48)에서의 대기압보다 높다. 그러나, 두 포트 간의 압력차가 임계 압력보다는 낮다. 이동형 밸브 부재(42)가 밸브 시트(40)에 접하도록 이동함에 따라 저속 유체 경로(32)는 밀폐되어 있다. 고속 유체 경로(34) 역시 밀폐되어 있다. 왜냐하면, 제 1 포트(46)에서의 유체 압력과 제 2 포트(48)에서의 대기압 사이의 압력차가 임계 압력을 넘지 않기 때문이다. 따라서, 스프링(44)은 카트리지(30)에 대해 피스톤(28)을 계속해서 바이어스시키게 된다. 저속 유체 경로(32)가 연료 충전 중 닫혀있기 때문에, 액체 레벨이 액체 충전 레벨(L)에 도달한 후 유체가 벤트 밸브(22)로부터 스프링 밸브(26)를 통해 유동할 수 없다. 필러 파이프(14)를 완전히 충전시킴으로써 생성될 수 있는 최대 액체 기둥 압력보다 임계 압력이 크기 때문에, 필러 파이프(14)의 하부(20)가 액체 레벨로 덮힐 때 연료 충전 중 스프링 밸브(26)가 닫힌 상태로 유지된다. 이는 유체가 더이상 탱크(12)에 추가되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 연료 충전 중 탱크(12)의 과충전을 방지할 수 있다.
본 발명에서는 소형 엔진 연료 시스템(10)용 유체 탱크의 과충전을 방지하는 방법이 또한 개시된다. 이 방법은, 소형 엔진 연료 시스템(10)을 제공하는 단계와, 제 1 포트(46)에서의 유체 압력이 제 2 포트(48)에서의 대기압보다 임계 압력 이하의 압력차만큼 높을 때 스프링 밸브(26)의 저속 및 고속 유체 경로(34, 36)를 밀폐시키는 단계를 포함하며, 이에 따라, 연료 충전 과정 중 탱크(12)의 과충전을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 연료 충전은 자유 충전(free fill)을 포함할 수 있고, 이 경우, 연료 충전 속도는 소형 엔진 연료 시스템(10)에 의해 제한되지 않는다. 비-제한적인 예로서, 연료의 자유 충전 속도는 약 1 내지 약 20 gpm 범위 내에 있다(참고: gpm - 분당 갤런수). 다른 실시예에서, 연료 충전은 완속 충전(trickle fill)을 포함할 수 있고, 이 경우 충전 속도는 자유 충전의 속도보다 느리다. 비-제한적인 예로서, 완속 충전 속도는 약 0.25 내지 약 1 gpm의 범위에 있다. 연료 시스템(10)은 연료의 자유 충전용 및/또는 연료의 완속 충전용으로 구성될 수 있다.
탱크(12)를 유체로 충전하기 전에, 탱크(12) 내부가 액체 형태의 유체, 증기 형태의 유체, 또는 그외 다른 증기로 이미 채워져 있을 수 있다. 연료 충전 중, 액체 유체는 액체 충전 레벨(L) 아래에 위치한 탱크(12) 내에 구획된 임의의 공간을 충전하며, 탱크(12) 내의 임의의 증기가 탱크(12) 내에 구획된 얼리지 공간을 점유한다. 연료 충전 중 탱크(12)에 유체가 더 추가됨에 따라, 탱크(12) 내부의 액체 양이 증가하여, 탱크(12)를 점유하고 있는 증기를 변위시키게 된다. 액체 유체의 레벨이 액체 충전 레벨(L)에 도달하면, 필러 파이프(14)를 통해 탱크(12) 내부로 들어오는 유체가 필러 파이프(14)의 정상에 가깝게 되어, 필러 파이프(14)가 과충전될 경우 필러 파이프(14)의 상부(18) 너머로 넘칠 가능성이 있다.
탱크(12)를 점유하고 있는 증기는 연료 충전 이전에 탱크(12) 내에 존재하는 증기일 수도 있고, 탱크(12)에 유입되는 충전 유체에 의해 발생된 증기, 또는, 이러한 충전 유체와 혼합된 증기일 수도 있다. 일부 경우에, 증기는 탱크(12) 내에 존재하는 액체 유체의 레벨이 액체 충전 레벨(L)에 도달할 때까지 필러 파이프(14)를 통해 탱크(12)로부터 흘러나올 수 있다. 액체 유체가 액체 충전 레벨(L)에 도달하면, 필러 파이프(14)의 하부(20)가 액체로 덮히게 되고, 필러 파이프(14)를 통해 탱크(12)로부터 빠져나오는 증기의 움직임을 실질적으로 방지하게 된다. 필러 파이프(14)의 하부(20)가 액체에 의해 덮힌 후, 얼리지 공간의 증기압이 필러 파이프(14) 내 액체 기둥의 압력과 균형을 이룰 수 있다. 액체 충전 레벨(L) 위의 액체 기둥의 높이 증가는 탱크가 풀 상태임을 조작자에게 알리는 신호가 될 수 있다.
본 발명에서 "연결"이란 표현은 다양한 연결 구성 및 조립 기술들을 포괄하도록 폭넓게 규정된다. 이러한 다양한 연결 구성 및 조립 기술은, 1) 중간에 별도의 구성요소 개입없이 하나의 구성요소와 다른 구성요소 간의 직접적 연결과, 2) 적어도 하나의 구성요소를 사이에 두고 하나의 구성 요소와 다른 구성요소 간에 이루어지는 (간접적) 연결을 포함한다.
여러 실시예들이 상세하게 설명되었으나, 설명한 실시예들이 수정될 수 있고, 다른 실시예 역시 가능하다. 따라서, 발명의 상세한 설명은 제한적인 요소로보다는 예시적인 요소로 간주되어야 한다.

Claims (21)

  1. 소형 엔진 연료 시스템에 있어서,
    필러 파이프의 적어도 일부분이 내부에 배치된 탱크 내에 배치되도록 구성된 벤트 밸브로서, 상기 필러 파이프는 유체를 수용하도록 구성된 상부와, 상기 탱크 내의 소정 깊이에 위치한 하부를 포함하고, 상기 소정 깊이는 탱크의 액체 충전 레벨을 규정하는, 상기 벤트 밸브와,
    상기 벤트 밸브와 직렬로 연결되고 연료 충전 중 닫히도록 구성되어, 탱크가 유체로 과충전되는 것을 실질적으로 방지하는 스프링 밸브를 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링 밸브는,
    카트리지에 작동식으로 연결된 피스톤으로서, 저속 유체 경로가 피스톤 내에 형성되고, 고속 유체 경로가 피스톤의 외면과 카트리지의 내면 사이에 형성된 공간에 의해 규정되는, 상기 피스톤과,
    상기 저속 유체 경로 내에 배치된 밸브 시트와,
    상기 저속 유체 경로 내에 배치되고 상기 밸브 시트에 인접하여 위치 설정되며, 상기 밸브 시트와 접촉할 때 저속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성된 이동형 밸브 부재와,
    상기 카트리지 내에 배치되고 상기 피스톤에 인접하여 위치 설정되며, 상기 피스톤을 바이어스시켜 피스톤을 카트리지와 접촉시켜서 상기 고속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성된 스프링을 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링 밸브는,
    상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로 중 적어도 하나와 유체 연통하고, 또한 벤트 밸브와 유체 연통하는 제 1 포트와,
    상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로 중 적어도 하나와 유체 연통하고, 또한 증기 보유 장치 또는 엔진 중 적어도 하나와 유체 연통하는 제 2 포트를 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 피스톤을 바이어스시켜 피스톤을 카트리지와 접촉시켜서 상기 고속 유체 경로를 임계 압력까지 실질적으로 밀폐시키도록 구성되는
    소형 엔진 연료 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다 낮을 때 상기 저속 유체 경로는 개방되도록 구성되고 상기 고속 유체 경로는 실질적으로 밀폐되도록 구성되는
    소형 엔진 연료 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이, 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다, 임계 압력보다 큰 압력차만큼 높을 때, 상기 저속 유체 경로가 실질적으로 밀폐되도록 구성되고 상기 고속 유체 경로가 개방되도록 구성되는
    소형 엔진 연료 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이, 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다, 임계 압력보다 작거나 동일한 압력차만큼 높을 때, 상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로가 모두 실질적으로 밀폐되도록 구성되어, 연료 충전 중 탱크의 과충전을 실질적으로 방지하는
    소형 엔진 연료 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 카트리지와 상기 피스톤 사이에 배치되는 탄성중합체 시일, 폴리머 시일 또는 금속 시일 중 적어도 하나를 더 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    연료 충전이 자유 충전 또는 완속 충전을 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링 밸브는 탱크 내부, 탱크 외부 또는 탱크 내부 및 외부 모두에 위치하도록 구성되는
    소형 엔진 연료 시스템.
  11. 소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법에 있어서,
    필러 파이프의 적어도 일부분이 내부에 배치된 탱크 내에 배치되도록 구성된 벤트 밸브와 직렬로 스프링 밸브를 배열하는 단계를 포함하며,
    상기 필러 파이프는 유체를 수용하도록 구성된 상부와, 탱크 내의 소정 깊이에 위치한 하부를 포함하고, 상기 소정 깊이는 탱크의 액체 충전 레벨을 규정하며, 상기 스프링 밸브는 연료 충전 중 닫히도록 구성되어 탱크가 유체로 과충전되는 것을 실질적으로 방지하는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스프링 밸브는,
    카트리지에 작동식으로 연결된 피스톤으로서, 저속 유체 경로가 상기 피스톤 내에 형성되고, 고속 유체 경로가 피스톤 외면과 카트리지 내면 사이에 형성된 공간에 의해 규정되는, 상기 피스톤과,
    상기 저속 유체 경로 내에 배치된 밸브 시트와,
    상기 저속 유체 경로 내에 배치되고 상기 밸브 시트에 인접하여 위치 설정되며, 상기 밸브 시트와 접촉할 때 상기 저속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성된 이동형 밸브 부재와,
    상기 카트리지 내에 배치되고 상기 피스톤에 인접하여 위치 설정되며, 상기 피스톤을 바이어스시켜 피스톤을 카트리지와 접촉시켜서 상기 고속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성된 스프링과,
    상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로 중 적어도 하나와 유체 연통하고, 또한 상기 벤트 밸브와 유체 연통하는 제 1 포트와,
    상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로 중 적어도 하나와 유체 연통하고, 또한 증기 보유 장치 및 엔진 중 적어도 하나와 유체 연통하는 제 2 포트를 포함하는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 피스톤을 바이어스시켜 상기 피스톤을 카트리지와 접촉시켜서 임계 압력까지 상기 고속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성되는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다 낮을 때 상기 저속 유체 경로는 개방되도록 구성되고 상기 고속 유체 경로는 실질적으로 밀폐되도록 구성되는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이, 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다, 임계 압력보다 큰 압력차만큼 높을 때, 상기 저속 유체 경로는 실질적으로 밀폐되도록 구성되고 상기 고속 유체 경로는 개방되도록 구성되는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이, 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다, 임계 압력보다 작거나 동일한 압력차만큼 높을 때, 상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로가 모두 실질적으로 밀폐되도록 구성되어, 연료 충전 중 탱크의 과충전을 실질적으로 방지하는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 탱크 내에 벤트 밸브를 배치하는 단계를 더 포함하는
    소형 엔진 연료 탱크 시스템 제조 방법.
  18. 소형 엔진 연료 시스템용 연료 탱크의 과충전을 방지하는 방법으로서,
    상기 소형 엔진 연료 시스템은,
    탱크와,
    탱크 내에 적어도 일부분이 형성된 필러 파이프로서, 상기 필러 파이프는 유체를 수용하도록 구성된 상부와, 상기 탱크 내의 소정 깊이에 위치한 하부를 포함하며, 상기 소정 깊이는 상기 탱크의 액체 충전 레벨을 규정하는, 상기 필러 파이프와,
    상기 탱크 내에 배치된 벤트 밸브와,
    상기 벤트 밸브와 직렬로 배열된 스프링 밸브를 포함하며,
    상기 스프링 밸브는,
    카트리지에 작동식으로 연결된 피스톤으로서, 저속 유체 경로가 상기 피스톤 내에 형성되고, 고속 유체 경로가 피스톤 외면과 카트리지 내면 사이에 형성된 공간에 의해 규정되는, 상기 피스톤과,
    상기 저속 유체 경로 내에 배치된 밸브 시트와,
    상기 저속 유체 경로 내에 배치되고 상기 밸브 시트에 인접하여 위치 설정되며, 상기 밸브 시트와 접촉할 때 상기 저속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성된 이동형 밸브 부재와,
    상기 카트리지 내에 배치되고 상기 피스톤에 인접하여 위치 설정되며, 상기 피스톤을 바이어스시켜 피스톤을 카트리지와 접촉시켜서 상기 고속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키도록 구성된 스프링과,
    상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로 중 적어도 하나와 유체 연통하고, 또한 상기 벤트 밸브와 유체 연통하는 제 1 포트와,
    상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로 중 적어도 하나와 유체 연통하고, 또한 증기 보유 장치 및 엔진 중 적어도 하나와 유체 연통하는 제 2 포트를 포함하는, 상기 소형 엔진 연료 시스템용 연료 탱크의 과충전 방지 방법에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이, 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다, 임계 압력보다 작거나 동일한 압력차만큼 높을 때, 상기 저속 유체 경로 및 상기 고속 유체 경로를 모두 실질적으로 밀폐시켜서, 연료 충전 중 탱크의 과충전을 실질적으로 방지하는 단계를 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템용 연료 탱크의 과충전 방지 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이 상기 제 2 포트에서의 실질적인 대기압보다 낮을 때 상기 고속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키고 상기 저속 유체 경로를 개방하는 단계를 더 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템용 연료 탱크의 과충전 방지 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에서의 유체 압력이, 상기 제 2 포트에서의 유체 압력보다, 임계 압력보다 큰 압력차만큼 높을 때, 상기 저속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키고 상기 고속 유체 경로를 개방하는 단계를 더 포함하는
    소형 엔진 연료 시스템용 연료 탱크의 과충전 방지 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 임계 압력은 상기 스프링이 상기 피스톤을 바이어스시켜 피스톤을 카트리지와 접촉시켜서 상기 고속 유체 경로를 실질적으로 밀폐시키는 압력에 의해 규정되는
    소형 엔진 연료 시스템용 연료 탱크의 과충전 방지 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201411856D0 (en) * 2014-07-03 2014-08-20 Delphi International Operations Luxembourg S.�.R.L. Pressure limiting valve
EP3047997B1 (de) 2015-01-20 2018-01-10 Magna Steyr Fuel Systems GesmbH Entlüftungsventil
GB2560529A (en) * 2017-03-13 2018-09-19 Hymix Ltd Water tank
TWI655114B (zh) * 2018-03-31 2019-04-01 精工電機股份有限公司 Fuel tank cap device capable of controlling intake and exhaust
TWI655115B (zh) * 2018-03-31 2019-04-01 精工電機股份有限公司 Fuel tank cap device with intake and exhaust control functions
DE102018113952B4 (de) * 2018-07-30 2022-01-27 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulische Lenkeinheit
WO2020169192A1 (de) * 2019-02-20 2020-08-27 Pierburg Gmbh Durchflussbegrenzungsvorrichtung für ein kraftstoffabsperrventil
US11738990B2 (en) 2021-06-16 2023-08-29 Whitecap Industries, Inc. Ullage float assembly for fuel tank and methods of use

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3910302A (en) * 1973-12-14 1975-10-07 Chrysler Corp Roll-over valve and vapor separator
US4068680A (en) * 1976-07-21 1978-01-17 Robertshaw Controls Company Self-contained vent valve unit and system utilizing the same
US4323166A (en) * 1979-10-09 1982-04-06 Ford Motor Company Filler pipe seal with fill control skirt
JPS56141473A (en) * 1980-04-07 1981-11-05 Nissan Motor Co Ltd Pressure controller equipped with liquid effluence preventing mechanism
DE3442149C2 (de) * 1984-11-17 1987-04-23 Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim Vorrichtung zur Füllbegrenzung sowie zur Be- und Entlüftung von Kraftstoffbehältern von Kraftfahrzeugen
US4944779A (en) * 1986-03-31 1990-07-31 Stant Inc. Vapor recovery system
US4821908A (en) * 1987-09-03 1989-04-18 General Motors Corporation On-board refueling vapor recovery system
US5044397A (en) * 1990-03-02 1991-09-03 Emil Szlaga Tank pressure control apparatus
US5028244A (en) * 1990-06-27 1991-07-02 Stant Inc. Tank venting control valve assembly
US5215132A (en) * 1991-05-31 1993-06-01 Nissan Motor Co., Ltd. Valve device for fuel tank
JPH06156093A (ja) * 1992-11-24 1994-06-03 Aisan Ind Co Ltd フロート付フューエルカットオフバルブ
US5417240A (en) * 1993-11-08 1995-05-23 G.T. Products, Inc. Cap sensitive head valve for vehicle fuel system
US5449029A (en) * 1994-05-11 1995-09-12 Stant Manufacturing Inc. Fill limit valve assembly
US5590697A (en) * 1994-08-24 1997-01-07 G. T. Products, Inc. Onboard vapor recovery system with two-stage shutoff valve
US5666989A (en) * 1994-11-08 1997-09-16 Stant Manufacturing Inc. Tank venting control assembly
US5518018A (en) * 1994-11-14 1996-05-21 Stant Manufacturing Inc. Fuel tank venting control assembly
US5769057A (en) * 1995-10-09 1998-06-23 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel tank system
AT408970B (de) * 1997-11-27 2002-04-25 Blau Internat Gesmbh Vorrichtung zum verhindern des überfüllens eines kraftstofftankes
US6196258B1 (en) * 1998-04-16 2001-03-06 Calsonic Corporation Pressure control valve and evaporation fuel discharge control device
US6786227B2 (en) * 2000-08-17 2004-09-07 Siemens Automotive Inc. System and method including a fuel tank isolation valve
US6561211B2 (en) * 2000-10-19 2003-05-13 Stant Manufacturing Inc. Fuel tank vent control valve
FR2819874B1 (fr) * 2001-01-25 2004-01-23 Eaton Sa Monaco Clapet de controle de la pression gazeuse interne d'un reservoir
US6779544B2 (en) * 2001-03-02 2004-08-24 Stant Manufacturing Inc. Tank refueling shutoff valve and vent system
US20030140970A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Benjey Robert P. Method and system for controlling liquid fuel and vapor flow during refueling of a motor vehicle fuel tank
US6877488B2 (en) * 2002-05-29 2005-04-12 Nartron Corporation Vehicle fuel management system
JP4058617B2 (ja) * 2002-07-22 2008-03-12 株式会社ニフコ 燃料タンクの複合型エアベントバルブ及びエアベント機構
JP3973205B2 (ja) * 2002-08-07 2007-09-12 株式会社ニフコ 燃料遮断弁装置
JP4035022B2 (ja) * 2002-09-11 2008-01-16 本田技研工業株式会社 蒸発燃料処理装置
FR2869383B1 (fr) * 2004-04-23 2008-03-21 Eaton Sa Monegasque Clapet de controle de la pression gazeuse interne d'un reservoir
US7234452B2 (en) * 2004-12-20 2007-06-26 Eaton Corporation Controlling vapor emission in a small engine fuel tank system
US7438059B2 (en) * 2005-03-04 2008-10-21 Eaton Corporation Evaporative emission control system and method for small engines
US7201155B2 (en) * 2005-03-15 2007-04-10 Eaton Corporation Integral vapor storage and vent valve assembly for use with a small engine fuel tank and vapor emission system employing same
US7823610B2 (en) * 2006-01-20 2010-11-02 Stant Usa Corp. Refueling shut-off system with fill-limit vent valve

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