KR20130033613A - 차량용 연료공급시스템 - Google Patents

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KR20130033613A
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강원영
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르노삼성자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 연료탱크, 캐니스터, 및 엔진을 연결하는 가스 이송관들의 배열을 단순화, 간략화하고, 점유공간을 최소화한 차량용 연료공급시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고, 따라서 개시된 차량용 연료공급시스템은, 연료가 저장되는 연료탱크와, 상기 연료탱크 내부에 위치하고, 연료 공급관을 통해 상기 연료탱크 내부의 연료를 상기 연료탱크 외부의 엔진(engine)으로 공급하는 연료펌프와, 상기 연료탱크 내부에 위치하고, 상기 연료탱크 내부의 연료가 증발하여 형성된 연료증발가스를 연료증발가스 공급관을 통해 상기 엔진으로 공급하는 캐니스터(canister)와, 상기 연료탱크 내부에 위치하고, 상기 연료증발가스를 흡입하여 상기 캐니스터로 배출함으로써 상기 연료탱크 내부의 압력을 관리하는 ROV(roll over valve)와, 상기 연료탱크의 일측 외벽에 밀봉 고정되고, 상기 연료펌프, 캐니스터, 및 ROV가 고정 지지되는 플랜지(flange)를 구비하며, 이에 따라서, 가스 이송관들의 배열이 단순화되고, 설치 점유공간이 최소화되는 효과가 있다.

Description

차량용 연료공급시스템{Fuel supplying system for vehicle}
본 발명은 연료탱크, 연료펌프, ROV(roll over valve), 캐니스터(canister)를 포함하는 차량용 연료공급시스템에 관한 것이다.
가솔린과 같은 석유 연료가 연소할 때 발생하는 에너지를 동력으로 사용하는 통상의 차량은 연료를 엔진(engine)에 공급하기 위한 차량용 연료공급시스템을 구비한다. 도 1은 종래의 차량용 연료공급시스템의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 연료공급시스템(10)은 주유소의 주유기(미도시)에 연결되어 연료가 유입되는 필러넥(filler neck)(13)과, 필러넥(13)을 통해 유입된 연료가 채워지는 연료탱크(11)를 구비한다. 연료탱크(11) 내부의 연료펌프(21)는 연료탱크(11) 내의 연료 잔량을 측정하고 엔진(5) 점화시 연료 공급관(15)을 통해 엔진(5)으로 연료를 공급한다.
연료탱크(11) 내부에서 연료가 증발하여 연료증발가스가 생성되면 ROV(roll over valve)(28)와 캐니스터-ROV 연결관(33)을 통해 배출되어 캐니스터(30)에 저장된다. 또한, 저장된 연료증발가스를 제외하고 공기필터(35)를 통해 정제된 공기는 외기 연결관(34)을 통해 대기 중으로 배출된다. 엔진(5)이 점화되고 미리 설정된 조건에 도달하면 외기 연결관(34)을 통해 외부 공기가 유입되고 공기필터(35)를 통해 여과되어 캐니스터(30)에 유입된다. 캐니스터(30)에 저장된 연료증발가스는 유입된 외기와 함께 연료증발가스 공급관(17)을 통해 엔진(5)에 공급된다.
이러한 종래의 연료공급시스템(10)은 연료탱크(11) 외부에 캐니스터(30)를 구비하고 있고, 연료탱크(11), 캐니스터(30), 및 엔진(5)을 연결하는 가스 이송관들(15, 17, 33, 34)이 복잡하게 배열되어 있어 점유공간을 많이 차지하고 차량 충돌과 같은 외부 충격으로 인한 파손에 취약하다. 또한, 캐니스터-ROV 연결관(33)이 연료탱크(11) 외부에 노출되어 있어 이를 통한 연료증발가스 유출의 가능성이 크다. 연료증발가스 유출의 가능성을 찾아 제거하는 것은 강화되고 있는 자동차의 탄화수소가스 배출 기준을 만족하기 위해서도 해결되어야 할 문제이다.
본 발명은 연료탱크, 캐니스터, 및 엔진을 연결하는 가스 이송관들의 배열을 단순화, 간략화하고, 점유공간을 최소화한 차량용 연료공급시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 연료증발가스 유출을 줄일 수 있는 차량용 연료공급시스템을 제공한다.
본 발명은, 연료가 저장되는 연료탱크, 상기 연료탱크 내부에 위치하고, 연료 공급관을 통해 상기 연료탱크 내부의 연료를 상기 연료탱크 외부의 엔진(engine)으로 공급하는 연료펌프, 상기 연료탱크 내부에 위치하고, 상기 연료탱크 내부의 연료가 증발하여 형성된 연료증발가스를 포집한 후 연료증발가스 공급관을 통해 상기 엔진으로 공급하는 캐니스터(canister), 상기 연료탱크 내부에 위치하고, 상기 연료증발가스를 흡입하여 상기 캐니스터로 배출함으로써 상기 연료탱크 내부의 압력을 관리하는 ROV(roll over valve) 및, 상기 연료탱크의 일측 외벽에 밀봉 고정되고, 상기 연료펌프, 캐니스터, 및 ROV가 고정 지지되는 플랜지(flange)를 구비하는 차량용 연료공급시스템을 제공한다.
상기 플랜지, 연료펌프, 캐니스터, 및 ROV는 모듈(module)로 형성될 수 있다.
상기 연료 공급관, 탄화수소가스 공급관, 및 외기 연결관은 상기 플랜지에 말단부가 고정될 수 있다.
본 발명의 차량용 연료공급시스템은 상기 연료증발가스를 상기 ROV에서 캐니스터로 유도하는 캐니스터-ROV 연결관을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 차량용 연료공급시스템은 캐니스터를 연료탱크 내부에 삽입 설치하여 가스 이송관들의 배열이 단순화되고, 설치 점유공간이 최소화된다. 또한, 캐니스터와 ROV 사이가 매우 근접하여 캐니스터와 ROV의 연결관을 통한 연료증발가스의 누출 가능성이 제거되며, 전체적으로 연료증발가스 배출이 감소된다.
또한, 연료펌프, 캐니스터, 및 ROV를 플랜지에 고정하여 모듈화함으로써 연료공급시스템의 조립, 분해, 및 수리가 용이하다.
도 1은 종래의 차량용 연료공급시스템의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료공급시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 플랜지(flange)를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료공급시스템을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료공급시스템을 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2의 플랜지(flange)를 도시한 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료공급시스템(100)은 주유소의 주유기(미도시)에 연결되어 연료가 유입되는 필러넥(filler neck)(103)과, 필러넥(13)을 통해 유입된 연료가 저장되는 연료탱크(101)를 구비한다.
연료탱크(101)의 일측 외벽에는 플랜지(115)가 고정된다. 플랜지(115)는 연료탱크(101) 내부의 연료 및 연료증발가스가 누설되지 않도록 연료탱크 외벽과의 이음새가 오링(O-ring), 록플레이트(Lock Plate)(미도시) 등을 사용하여 밀봉된다.
플랜지(115)에는 연료펌프(111), 캐니스터(canister)(120), 및 ROV(roll over valve)(118)가 고정 지지되고, 상기 플랜지(115), 연료펌프(111), 캐니스터(120), 및 ROV(118)는 연료펌프 모듈(module)(110)로 형성된다. 즉, 연료공급시스템(100)의 조립시에는 연료펌프(111), 캐니스터(120), 및 ROV(118)를 플랜지(115)에 먼저 고정 결합하여 연료펌프 모듈(110)을 형성한다. 그리고, 상기 연료펌프(111), 캐니스터(120), 및 ROV(118)가 연료탱크(101) 내부에 삽입되도록 연료펌프 모듈(110)의 플랜지(115)를 연료탱크(101)의 외벽에 고정한다. 연료공급시스템(100)의 분해 또는 수리시에는 조립시의 역순으로 작업을 진행한다. 한편, 연료탱크(101) 외부로 노출되는 플랜지(115)의 외측면에는 예컨대, 센서(sensor)와 같은 전자부품에 연결되는 단자(130)가 마련된다.
연료펌프(111)는 연료탱크(101) 내의 연료 잔량을 측정하고 연료탱크(101) 외부의 엔진(engine)(5) 점화시 연료 공급관(105)을 통해 엔진(5)으로 연료를 공급한다. 캐니스터(120)의 내부에는 예컨대, 활성탄과 같은 연료증발가스를 흡착 및 포집할 수 있는 물질이 채워져 있다. 한편, 연료는 자체의 휘발성으로 인해 쉽게 증발한다. 캐니스터(120)는 연료탱크(101) 내부의 연료가 증발하여 형성된 연료증발가스를 내부의 활성탄 등으로 흡착 및 포집하여 축적한다. 또한, 저장된 연료증발가스를 제외하고 정제된 공기는 외기 연결관(124)을 통해 대기 중으로 배출된다. 배기차단밸브(drain cut valve)(127)는 통상적으로는 외기 연결관(124)을 개방하나 KOBD 법규상Evaporative emission purge control system 의 Leak detection 조건시 외기 연결관(124)을 폐쇄한다.
한편, 엔진(5)의 점화 이후 미리 설정된 작동 조건에 도달하면 공기 필터(125)에 의해 여과된 공기가 외기 연결관(124)을 통해 캐니스터(120) 내부로 흡입된다. 캐니스터(120)에 축적되었던 연료증발가스는 이렇게 캐니스터(120) 내부로 흡입된 공기와 함께 연료증발가스 공급관(107)을 통해 엔진(5)으로 공급된다.
ROV(118)는 연료증발가스로 인해 연료탱크(101) 내부의 압력이 미리 설정된 기준에 도달하면 개방되어 연료증발가스를 흡입하고, 이 연료증발가스를 캐니스터(120)로 배출한다. 이로써. 캐니스터(120)에는 상술한 바와 같이 연료증발가스가 축적되고, 연료탱크(101) 내부의 압력은 이상 고압이 억제되고 엔진(5)에 연료 공급이 원활하면서도 폭발 위험으로부터는 안전한 수준으로 관리된다. 캐니스터-ROV 연결관(123)은 ROV(118)의 연료증발가스 배출구(미도시)에 일단부가 연결되어 플랜지(115)의 외측면 상에서 일정 길이로 연장되고 타단부가 플랜지(115)를 관통하여 연료탱크(101) 내부의 캐니스터(120)에 연결됨으로써 연료증발가스를 ROV(118)에서 캐니스터(120)로 유도한다.
한편, 연료 공급관(105), 연료증발가스 공급관(107), 및 외기 연결관(124)은 플랜지(115)에 말단부가 고정된다. 구체적으로, 연료탱크(101) 외부로 노출되는 플랜지(115)의 외측면에 연료 공급관(105), 연료증발가스 공급관(107), 및 외기 연결관(124)을 각각 연결할 수 있는 포트(port)(미도시)가 형성되고, 대응되는 포트에 연료 공급관(105), 연료증발가스 공급관(107), 및 외기 연결관(124)이 결합됨으로써 고정될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 연료공급 시스템 101: 연료탱크
103: 필러넥 110: 연료펌프 모듈
111: 연료펌프 115: 플랜지
118: ROV 120: 캐니스터

Claims (4)

  1. 연료가 저장되는 연료탱크;
    상기 연료탱크 내부에 위치하고, 연료 공급관을 통해 상기 연료탱크 내부의 연료를 상기 연료탱크 외부의 엔진(engine)으로 공급하는 연료펌프;
    상기 연료탱크 내부에 위치하고, 상기 연료탱크 내부의 연료가 증발하여 형성된 연료증발가스를 연료증발가스 공급관을 통해 상기 엔진으로 공급하는 캐니스터(canister);
    상기 연료탱크 내부에 위치하고, 상기 연료증발가스를 흡입하여 상기 캐니스터로 배출함으로써 상기 연료탱크 내부의 압력을 관리하는 ROV(roll over valve); 및,
    상기 연료탱크의 일측 외벽에 밀봉 고정되고, 상기 연료펌프, 캐니스터, 및 ROV가 고정 지지되는 플랜지(flange);를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료공급시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 플랜지, 연료펌프, 캐니스터, 및 ROV는 모듈(module)로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료공급시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 연료 공급관, 연료증발가스 공급관, 및 외기 연결관은 상기 플랜지에 말단부가 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료공급시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 연료증발가스를 상기 ROV에서 캐니스터로 유도하는 캐니스터-ROV 연결관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료공급시스템.
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