KR20140053545A - 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화 가스 연료를 이용하는 차량, 특히 LPI엔진을 장착하여 액화 가스 연료를 이용하는 차량에 있어서, 가스 연료 저장 봄베를 도넛형으로 제작하여 차량의 트렁크에 구비되어 있는 스페어타이어 보관부에 장착할 수 있고, 차량이 기울어져 가스 연료가 일측으로 편심되게 유동하여 엔진으로의 연료 공급이 이루어지지 않아 시동이 정지되는 것을 방지하기 위하여 펌프의 흡입부가 상시적으로 연료 흡입이 가능하도록 하는 상시 연료공급 보장수단을 구비한 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장수단을 구비한 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치는 대체연료 저장부를 형성하는 도넛형 본체와, 중앙 공간부와, 상기 본체의 일부를 이루는 알파벳 "C"자 유사형 외벽부, 상기 외벽부에 연결되고 상기 중앙 공간부를 감싸는 내벽부를 갖고, 차량 트렁크의 스페어타이어 보관부에 장착되는 봄베; 상기 봄베의 본체에 결합되는 펌프; 및 상기 봄베의 본체에 결합되는 충전밸브와 연료 잔량 게이지가 일체화된 밸브어셈블리; 를 포함하여 이루어지되, 상기 본체의 외벽부 또는 내벽부, 또는 이들 모두에 결합되어 상기 저장부를 나눠 분할공간들을 형성하는 분리판과, 상기 각 분할공간이 상호 부분 연통되도록 하는 연료 소통 억제부를 포함하는 상시 연료공급 보장수단을 더 포함하고, 상기 펌프의 흡입부는 상기 분할공간에 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치{GAS TANK APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에 관한 것으로,

보다 상세하게는 액화 가스 연료를 이용하는 차량, 특히 LPI엔진을 장착하여 액화 가스 연료를 이용하는 차량에 있어서, 가스 연료 저장 봄베를 도넛형으로 제작하여 차량의 트렁크에 구비되어 있는 스페어타이어 보관부에 장착할 수 있고, 차량이 기울어져 가스 연료가 일측으로 편심되게 유동하여 엔진으로의 연료 공급이 이루어지지 않아 시동이 정지되는 것을 방지하기 위하여 펌프의 흡입부가 상시적으로 연료 흡입이 가능하도록 하는 상시 연료공급 보장수단을 구비한 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에 관한 것이다.

일반적으로 액화 가스 연료, 특히 LPG(Liquefied petroleum Gas) 연료는 가솔린 등의 액체 연료 보다 연료비가 저렴한 장점이 있기 때문에 택시 등의 영업용 차량과 일부의 승용차와 승합차에서 많이 사용되고 있다.

가스 연료를 사용하는 차량의 엔진은 일반적으로 두 종류로 나뉘는데, 액체 상태의 가스 연료를 저장한 후 엔진에 기화 상태의 가스 연료를 주입하는 기화기 엔진과,

액체 상태의 가스 연료를 저장한 후 엔진에 액화 가스 연료를 바로 주입하는 LPI(Liquid Phase LPG Injection)엔진이 있으며,

특히, 배기가스로 인한 대기 오염의 정도가 낮기 때문에 최근 정부 환경 정책의 일환으로 정부와 지방자치단체의 지원으로 개조되는 가스 연료 차량은 대부분 LPI엔진을 채용하고 있다.

통상적으로 상기 개조된 가스 연료 차량은 액화 가스 연료를 저장하기 위한 별도의 저장 장치를 차량의 트렁크에 장착한다.

가스 연료를 이용하는 차량을 위한 연료 저장장치에 관한 종래 기술로는 공개특허 제10-2012-0105638호(공개일자 2012.09.26.)가 있는데,

상기 발명은 가스연료차량용 연료탱크 및 그의 연료충전방법에 관한 것으로, 충격 또는 진동으로부터 내부에 저장된 가스 연료를 보호하도록 강제의 고압용기로 형성되는 봄베 및 상기 봄베 내부에 미리 설정된 압력을 형성하도록 주입되는 압력 형성 가스를 포함하고, 상기 압력 형성가스는 가스 연료의 최초 주입 전에 주입되는 구성을 마련한 가스연료차량용 연료탱크 및 그의 연료충전방법에 관한 것이다.

다른 종래 기술로는 공개특허 제10-2001-0002731호(공개일자 2001.01.15.)가 있는데,

상기 발명은 LPG용 차량에 설치되는 연료탱크 구조에 관한 것으로, 특히 차체 의 한정된 공간 설치패키지의 활용이 용이하고 차실내의 가스오염을 방지할 뿐만 아니라 연료가스의 충전량을 충분히 확보할 수 있도록 된 LPG용 차량의 다열 일체형 연료탱크 구조로서, 다열의 연료탱크들을 서로 기상 및 액상의 연통파이프들을 매개로 상호 연결하면서 이웃하는 연료탱크들과 서로 연결브라켓들로 고정시키고, 상기 각각의 연료탱크들에는 차량의 진동 및 충격등으로부터 연결브라켓들의 파손을 방지하기 위해 차체에 부착되는 고정브라켓들이 한쪽선단원통부에 설치되어 이루어진 구조로 되어 있는 엘피지용 차량의 다열 일체형 연료탱크구조에 관한 것이다.

그러나 상기 발명들은 실린더형으로 봄베가 제작되어 트렁크의 적재공간에 장착됨으로써, 트렁크 활용에 제약이 따르고 정비 시에도 많은 어려움을 줄 뿐만 아니라, 압력을 유지하여 겨울철 등 저온상태에서 LPG 연료의 일정 압력을 유지하여 엔진으로의 원활한 공급을 위한 기술 및 연료가스의 충전량을 충분히 확보하기 위한 기술이므로, 가스 연료의 잔량이 부족할 때나, 차량이 기울어졌을 경우에 관한 연료 공급 방안을 제시하고 있지 않다.

또 다른 종래 기술로는 공개특허 제10-1998-059431호(공개일자 1998.10.07.)가 있는데,

상기 발명은 연료탱크의 바닥으로부터 일정높이에 유량감지센서를 장착에 따른 오차 없이 설치하는 것이 가능하여 정확한 연료잔량을 검출하여 연료 충진을 경고하기 위한 경고등을 점등시키게 됨으로써 장치의 신뢰성을 향상시킨 연료탱크의 연료잔량 검출장치를 제공하는 연료탱크의 연료잔량 검출장치에 에 관한 것이다.

그러나 상기 발명은 액화 가스 연료 저장장치가 아닌 일반 가솔린 등의 액체 연료장치에 관한 것이므로, 가스 연료 저장장치에 적용하는데 올바르지 않을 뿐만 아니라, 정확한 연료의 잔량을 검출하여 차량의 사용자에게 정확한 잔량 정보를 송출할 수 있는 기술로서, 저장장치의 연료가 일측으로 편심되게 유동하였을 때 연료 공급에 관한 방안을 제시하지 않고 있다.

그 밖의 종래 기술로는 공개특허 제10-2008-0062301호(공개일자 2008.07.03.)가 있는데,

발명 LPG 차량의 직렬 듀얼 봄베장치는 LPG를 연료로 하는 차량이 주행 중 연료 흐름에 따라 연료 부족으로 인한 시동 꺼짐을 방지하고, 도로 상황에 상관없이 안정적으로 연료를 공급하는 것으로서 그 구조는 LPG 차량의 연료인 LPG를 저장하는 봄베장치에 있어서, LPG 차량에 LPG연료를 공급하기 위하여 연료펌프와 드라이버가 설치된 배출 밸브와, 내부에 LPG 연료를 주입하기 위한 인렛 밸브가 구비된 메인 봄베와, 상기 메인 봄베와 직렬로 간격을 두고 위치하여 메인 봄베보다 길이가 더 긴 형상으로 내부에 연료 게이지가 장착된 보조 봄베와, 상기 메인봄베와 보조 봄베 사이를 상부에 연결하여 서로 간에 압력을 소통하는 압력 소통 파이프와, 상기 압력 소통 파이프 하부에는 메인 봄베와 보조 봄베 사이를 연결하여 서로 간에 연료가 이동할 수 있는 제2 연료 이송 파이프와, 상기 연료 이송 파이프의 하부에는 메인 봄베와 보조 봄베 사이를 연결하여 보조 봄베에서 메인 봄베로 연료가 유입되고, 메인 봄베에서 보조 봄베로는 잔존하는 연료의 이동이 불가능하도록 메인 봄베에 위치하는 단부에 체크 밸브가 장착된 제1 연료 이송 파이프를 포함한 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 듀얼 봄베장치에 관한 것이다.

상기 발명은 차량 주행 중 연료 흐름에 따라 연료 부족으로 인한 시동의 꺼짐을 방지하기 위한 기술이나, 보조 봄베를 구비하여 상기와 같은 문제점을 해결하는 것으로써, 제작이 어려울 뿐만 아니라 저장장치의 부피 증대로 차량의 트렁크 활용이 제한되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

차량의 기울기 변화에 따라 봄베 저장부내의 액화 가스 연료가 유동하여 일측으로 편심됨으로써 연료가 엔진으로 공급되지 못하는 문제점을 방지하기 위하여 연료 저장부를 나눠 분할공간들을 형성하는 분리판과, 상기 분할공간이 상호 연통되도록 하는 연료 소통 억제부를 포함하는 상시 연료공급 보장수단을 구비하고, 펌프의 흡입부가 상기 분할공간에 배열되거나 인접한 두 분할공간에 중첩배열되어 있는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 차량의 기울기 변화에 따른 저장부내의 연료 유동을 억제하되, 연료가 소통되어 저장부 내의 연료가 펌프의 흡입부에 원활히 공급될 수 있도록 상기 연료공급 보장수단에서 상기 분리판이 봄베의 외벽부 또는 내벽부와 접촉되지 않은 이격부가 상기 연료소통 억제부로서 기능하거나, 상기 분리판에 형성된 연통공이 상기 연료소통 억제부로서 이루어지는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장수단을 구비한 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치는

대체연료 저장부를 형성하는 도넛형 본체와, 중앙 공간부와, 상기 본체의 일부를 이루는 알파벳 "C"자 유사형 외벽부, 상기 외벽부에 연결되고 상기 중앙 공간부를 감싸는 내벽부를 갖고, 차량 트렁크의 스페어타이어 보관부에 장착되는 봄베;

상기 봄베의 본체에 결합되는 펌프; 및

상기 봄베의 본체에 결합되는 충전밸브와 연료 잔량 게이지가 일체화된 밸브어셈블리;

를 포함하여 이루어지되,

상기 본체의 외벽부 또는 내벽부, 또는 이들 모두에 결합되어 상기 저장부를 나눠 분할공간들을 형성하는 분리판과,

상기 각 분할공간이 상호 부분 연통되도록 하는 연료 소통 억제부를 포함하는 상시 연료공급 보장수단을 더 포함하고,

상기 펌프의 흡입부는 상기 분할공간에 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장수단을 구비한 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에서 상기 펌프의 흡입부는 상기 분할공간 중 어느 하나에 배열되거나, 인접한 두 분할 공간에 중첩 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장수단을 구비한 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에서 상기 상시 연료공급 보장수단의 분리판은 상하 수직방향 또는 사선방향으로 배열되어 상기 저장부를 종방향으로 구획하도록 복수개 구비되고, 상기 각 분리판은 상기 외벽부 또는 상기 내벽부에 결합된 접촉부와, 상기 내벽부 또는 상기 외벽부에서 떨어진 이격부를 갖고,

상기 연료 소통 억제부는 상기 이격부로 이루어지거나, 상기 분리판에 형성된 연통공인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치는 연료 저장부를 나눠 분할공간들을 형성하는 분리판과, 상기 분할공간이 상호 연통되도록 하는 연료 소통 억제부를 포함하는 상시 연료공급보장수단을 구비하고, 펌프의 흡입부가 상기 분할공간에 배열되거나 인접한 두 분할공간에 중첩배열되도록 하여, 차량이 기울어도, 봄베 저장부 내의 액화 가스 연료가 일측으로 편심 유동되는 것이 지체됨으로써, 펌프 흡입부의 연료 흡입이 가능해져 엔진으로의 액화 가스 연료 공급이 원활히 이루어져 차량의 시동이 정지되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치에서 상기 연료 소통 억제부는s 봄베 본체의 외벽부 또는 내벽부와 접촉되지 않은 이격부로 이루어지거나, 상기 분리판에 형성된 연통공으로 이루어짐으로써, 차량의 기울기 변화에 따른 저장부내의 연료 유동을 억제하되, 연료가 소통되도록 하여 저장부 내의 연료가 펌프의 흡입부를 통하여 원활히 흡입되어 차량의 엔진으로의 연료 공급이 상시적으로 보장된다.

도 1은 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치의 단면도 및 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치의 제1실시예를 도시한 단면도 및 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치의 제2실시예를 도시한 단면도 및 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치의 충격해소수단을 도시한 단면도 및 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

우선 종래의 가스 연료를 이용하는 차량 특히, 개조를 통한 가스 연료 이용 차량의 경우 가스 연료를 저장하기 위한 저장장치가 차량의 트렁크에 장착된다.

상기 저장장치는 통상적으로 봄베라 하는데, 봄베라 함은 압축가스, 액화 가스를 저장하거나 운반하기 위한 원통형의 내압(耐壓) 용기로서, 두꺼운 강철로 만들어진 긴 원통형(실린더형)으로 되어 있으며, 상부에 가스 분출구가 있고 감압 밸브가 장치되어 있다.

봄베는 제조방법에 따라 용접용기와 이음매 없는 용기로 크게 나누어지는데, 전자는 염소ㅇ 암모니아ㅇ 프로페인ㅇ 뷰테인 등 비교적 저압의 액화가스용이며, 용기의 두께도 얇고 중량도 가볍다. 후자는 수소ㅇ 산소ㅇ 질소ㅇ아르곤ㅇ 헬륨ㅇ 메테인 등을 150기압 정도까지의 고압으로 내장하는 것이므로 용기의 두께도 두껍고 중량이 70kg 이상이 되는 것도 있다.

다양한 봄베 중 대체 연료 차량에 구비된 봄베는 매우 큰 부피로 인하여 부피가 큰 물건들을 적재하기 위한 용도의 트렁크 활용에 많은 제약이 있을 뿐만 아니라,

트렁크의 최내측에 저장 장치를 장착하게 되므로, 저장 장치에 고장이 발생하면 수리가 매우 어려운 문제점이 있었다.

그러데 최근 차량 무게 감소를 통한 연비 증가와 차량 매입 시 가격을 낮추기 위하여 스페어타이어를 일회용의 가벼운 재질로 이루어지는 타이어로 이용하거나, 차량 출시 시 아예 스페어타이어를 포함하지 않은 채 스페어타이어 보관부만을 구비하여 출시되고 있다.

이에 본 발명은 대용량의 대체연료(가스 연료)를 저장하기 위한 저장장치를 트렁크에 구비하는 가스 연료 차량에 있어서, 저장장치 구비로 인하여 트렁크의 공간 활용이 저해되는 것을 방지할 수 있도록 상기 스페어타이어 보관부에 연료 저장장치를 구비, 장착할 수 있는 차량 연료저장장치를 제시함과 동시에,

차량의 기울어짐으로 인한 연료 유동으로 인하여 엔진에 연료의 공급이 중단되어 시동이 꺼지는 문제점을 해결할 수 있는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치를 제시한다.

본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2의 단면도를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하를 정하고, 도 2의 평면도을 참고하여 중앙 공간부를 중심으로 하여 내외측을 정한다.

또한 본 발명에 따른 연료 저장장치를 설명함에 있어 대체연료(가스연료)는 가솔린 엔진용 액체 연료를 대신 사용할 수 있는 액화가스(LPG, LNG, CNG 등) 등과 같이 차량에 기본 장착된 연료통 외의 저장장치에 채워지는 연료를 의미하며,

이러한 범주에서 옥수수유 등의 바이오디젤을 포괄하는 개념이다.

이하에서는 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치는 대체연료 저장부(11)를 형성하는 도넛형 본체(10)와, 중앙 공간부(12)와, 상기 본체(10)의 일부를 이루는 알파벳 "C"자 유사형 외벽부(13), 상기 외벽부(13)에 연결되고 상기 중앙 공간부(12)를 감싸는 내벽부(14)와, 상기 외벽부(13)에 함몰 형성되고 상기 저장부(11)와 연통된 장착부(15)와, 상기 내벽부(14)에 형성되고 상기 저장부(11)와 연통된 통공부(16)를 갖고, 차량 트렁크의 스페어타이어 보관부에 장착되는 봄베(B)를 포함하여 이루어진다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 연료 저장장치의 사시도, 단면도 및 평면도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명에 따른 연료 저장장치의 분해 사시도이다.

상기 외벽부(13)와 내벽부(14)는 봄베(B)의 본체(10)를 구성하는 별도 부재가 아니라 본 명세서에서 봄베의 본체(10)의 일부를 지칭하는 표현으로써, 도 2의 평면도를 참고하여 봄베의 내측을 형성하는 본체의 일부를 내벽부(14), 봄베의 외측을 형성하는 본체의 일부를 외벽부(13)라 칭한다.

즉, 상기 봄베(B)를 형성하는 본체(10)는 다수의 부품으로 조립될 수 있으며, 상기와 같은 지칭에 의하여 본 발명의 권리해석의 범위가 제한되어서는 안된다.

따라서 상기 봄베(B)의 본체는 내벽부와 외벽부의 결합만으로 한정되지 않으며, 제작자(이하에서는 당업자라 칭한다)의 선택에 의하여 다양하게 구성되고, 여러 방법으로 조립, 형성될 수 있으나, 가스 연료의 안전성을 감안하여 각 구성부는 용접을 통하여 결합되는 것이 바람직하다.

통상적으로 차량의 트렁크 하부에 구비된 스페어타이어 보관부는 타이어의 형상에 맞도록 도넛형의 홈부를 갖고 중앙에 돌출되어 타이어를 고정시킬 수 있는 고정브라켓이 형성되어 있다.

그리고 타이어보관부와 트렁크의 적재공간을 구분하고 개폐 가능하도록 형성되는 덮개 또는 개폐판이 더 포함되어 이루어진다.

본 발명에 따른 연료 저장장치에 있어서, 상기 봄베(B)의 외벽부(13)가 형성하는 최외측 둘레는 차량에 구비된 스페어타이어 보관부의 외측 둘레와 같거나 작아도 상관없으나,

대체 연료를 가능한 많은 양을 저장하기 위하여 보관부의 외측 둘레와 거의 같게 이루어지되,

후술하는 완충부재를 감안하여, 상기 보관부의 외측과 상기 봄베(B)의 외벽부(13)의 최외측 둘레는 소정 거리 이격되어 형성되는 것이 바람직하며,

보다 바람직하게는 약 5~10cm 정도의 거리를 두고 이격될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

완충부재의 구성 내지 효과는 후에 상세히 설명한다.

그리고 본 발명은 상기 중앙 공간부(12)에 스페어타이어 보관부에 구비된 고정브라켓과 결합될 수 있는 격판(121)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 상기 격판(121)에는 결속부(122)가 더 구비되어 있고, 이 결속부(122)에는 볼트 등의 고정부재가 결합되어 상기 스페어타이어 보관부에 본 발명의 연료 저장장치를 결합, 고정시킬 수 있다.

상기 격판(121)은 상기 중앙 공간부(12)의 하부 즉, 후술하는 통공부(16) 하면에 배열되어 있고, 상기 결속부(122)는 통공부(16)와 어긋난 위치에 배열되는 것이 바람직하다.

상기 통공부(16)는 후술하는 밸브 어셈블리(30)가 결합되기 위한 것으로써, 고정부재를 통한 연료 정장 장치의 결합 내지 분리의 용이함을 위하여 상호 간섭되지 않도록 어긋난 위치에 배열되는 것이 바람직하다. 이에 관한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

또한 상기 격판(121)과 이격된 상면 즉, 격판(121)의 상측 내벽부(14)에는 상기 결속부(122)와 수직방향으로 상응하는 위치에 형성되어 고정부재와의 체결 용이성을 보장할 수 있는 보조 결속브라켓(123)이 더 구비될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 연료 저장장치는 저장된 대체 연료를 차량의 엔진에 공급하기 위하여 펌프(20)를 구비하고 있다.

대체 연료를 이용하는 차량의 엔진의 종류에 따라 상기 펌프(20)의 기능은 상이할 수 있는데 보다 상세히 설명하면, 대체 연료를 액화 상태로 저장하고 엔진 공급 시에는 기화 상태로 공급하는 기화기 엔진 방식의 경우 상기 펌프(20)는 기화기로 연료를 공급하기 위한 것으로 기능하고,

액화 가스 연료를 액화 상태 그대로 엔진에 공급하여 엔진 동력을 발생시키는 LPI엔진의 경우 액화 가스 연료를 엔진에까지 직적 공급시키는 기능을 갖는다.

상기 펌프(20)는 상기 저장부(11)의 저면 즉, 봄베(B)의 하부에 저장되는 연료 잔량의 흡입을 위해서 뿐만 아니라,

스페어타이어 보관부 상부에 형성되는 트렁크 적재공간의 활용을 위하여 트렁크의 적재공간을 침해하지 않기 위하여,

상기 펌프(20)는 상기 본체(10)의 내부 즉, 상기 저장부(11)에 내장되도록 형성되고, 펌프(20)의 일부 즉, 연료 공급을 위한 이송라인 및 펌프(20) 작동을 제어하기 위한 PCB 등으로 구성되는 펌프 드라이버(도면 미도시) 등만이 외부로 노출되되,

돌출되어 노출되는 펌프는 상술한 트렁크 덮개 또는 개폐판으로 밀폐 가능할 정도의 높이까지 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 상기 펌프(20)가 결합하기 위한 장착부(15)는 상기 외벽부(13)의 일측에 함몰 형성된다.

또한 상기 장착부(15)는 상향 개구되어 있고, 개구부 둘레에는 보호용 제1슬리브(151)와, 펌프(20) 결합용 제1체결공(152)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 펌프(20)는 상기 개구부에 삽입되고 상기 제1체결공(152)에 볼트 등의 고정부재로 결합되기 위한 제1결합공(211)을 구비한 받침부재(212)와,

상기 받침부재(212) 하측으로 연장 연결되어 상기 저장부의 연료를 흡입하기 위한 흡입부(21)로 이루어진다.

또한 상기 펌프(20)에 구비되어 펌프(20)를 제어하는 PCB 등의 제어부를 포함하는 펌프 드라이버(도면 미도시)는 전자기기의 특수성과 제작의 편의를 감안하여 상기 장착부(15)를 덮는 펌프덮개(22)에 결합되어 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 펌프덮개는 상기 장착부(15)의 개구부를 덮되, 차량 엔진으로의 연료 이송라인(도면미도시) 등의 설치를 위하여 개구부의 일부만을 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 3에서는 평면도 상으로 원형으로 이루어진 펌프(20)를 도시하고 있고, 펌프(20)에 상응하여 PCB판 등의 제어부를 포함하는 펌프덮개(22)는 반원형의 형상을 띄고 있으나, 이러한 형상은 당업자의 선택에 따라 다양하게 변형, 수정, 치환될 수 있으므로, 본 명세서의 권리해석이 제한되어서는 안된다.

또한 상기 펌프(20)를 구성하는 각 요소 내지 작동 원리, 케이블 등의 연결 구성 등은 통상적인 LPI 엔진에 사용되는 펌프나 기화기 엔진에 사용되는 일반펌프 등에서 이미 공지된 기술로써, 당업자라면 충분히 재현할 수 있으므로 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 상세한 설명을 생략한다.

나아가 본 발명은 상술한 바와 같이, 통공부(16)를 구비하고 있는데 상기 통공부(16)는 후술하는 밸브어셈블리(30)가 결합되기 위한 것으로써,

상기 통공부(16)는 사선 배열되어 돌출된 제2슬리브(161)를 갖고, 이 제2슬리브(161)에는 밸브어셈블리 결합용 제2체결공(162)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 상기 밸브어셈블리(30)는 상기 제2슬리브(161)에 결합되어 상기 봄베의 중앙 공간부(12)를 향하여 사선 방향으로 돌출되어 형성되어 연료 정장장치의 정비를 용이하게 할 수 있다.

또한 상술한 바와 같이 상기 통공부(16) 하부에는 결속부(122)를 갖는 격판(121)이 형성되어 있으므로 상기 통공부(16)가 상기 결속부(122)와 수직 방향으로 상응하는 위치에 형성되어 상기 밸브어셈블리(30)가 상기 제2슬리브(161)에 결합되면 연료 저장장치를 스페어타이어 보관부에 장착 고정하거나 해제할 때 작업의 편의성이 저해되므로,

상기 통공부(16)와 상기 격판(121)의 결속부(122)는 상호 어긋난 위치에 배열 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 통공부(16)에 결합하는 상기 밸브어셈블리(30)는 저장부(11)에 가스 연료를 충전하기 위한 충전밸브(31)와 저장부(11) 내의 연료 잔량을 표시하기 위한 게이지(32)가 일체형으로 구성되어 있다.

통상적으로 종래의 가스 연료 저장장치의 봄베는 충전밸브와 연결된 통공과 게이지가 삽입되는 통공이 별도로 형성되어 있다.

그러나 본 발명은 충전밸브와 게이지를 일체화 시킨 밸브 어셈블리를 도입함으로써 하나의 통공부만 봄베의 본체에 형성하도록 함으로써 제작의 편의를 도모하고, 제작 단가의 저감 효과를 기대할 수 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위하여 구비된 본 발명의 밸브 어셈블리를 설명하기에 앞서 설명의 편의를 위하여 종래의 충전 밸브와 게이지를 간략히 설명하도록 한다.

우선 통상적으로 게이지라 함은 LPG 인디게이터라 불리우는 지시계와 봄베의 저장부 내로 삽입되는 삽입관과, 상기 삽인관의 말단에 스윙 가능하도록 연결되어 연료의 잔량에 따라 자성의 의하여 스윙 운동하여 변위되는 속칭 뜨게로 불리우는 변위부재로 이루어진다.

그리고 상기 변위부재의 변위에 따라 상기 지시계에 구비된 바늘 또는 눈금이 움직여 사용자에게 연료 저장장치에 남은 연료의 잔량을 직접 확인할 수 있다.

그리고 통상적인 충전 밸브는 LPG 가스 충전소 등의 가스 연료 충전소에서 연료 충전 노즐과 결합하여 연료를 공급받는 주입구와 상기 주입구와 연결되고 저장부내로 삽입되어 가스를 이송 저장 시키는 이송관과 상기 주입구를 개폐시키는 계폐수단(예: 볼밸브, 슬라이드 밸브 등)으로 이루어진다.

이에 본 발명은 상기 측정부재가 결합된 삽입관(312)에 중공을 형성하고, 상기 중공을 연료 충전 밸브의 주입구와 연통되도록 함으로써, 게이지의 삽입관을 이송관으로 전용하여 충전 밸브와 게이지가 일체화된 밸브어셈블리(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 밸브 어셈블리는 상기 통공부에 삽입되어 연료 충전 시 연료 이송관의 기능을 하고, 평상시에는 말단에 구비된 변위부재(도면 미도시)의 변위에 의한 잔량 감지의 기능을 하게 된다.

따라서 본 발명은 하나의 밸브어셈블리(30)로 일체화되어 형성되므로, 상기 봄베(B)의 저장부(11)내로 삽입되기 위한 통공이 하나로 설계됨으로써,

본 발명에 따른 연료 저장장치는 제작의 편의를 높일 뿐만 아니라, 그에 따른 제작 단가의 저감 효과를 기대할 수 있다.

상기 충전 밸브와 지시계에 있어서, 상기 충전밸브의 주입구의 형태나 개폐수단의 구성과,

상기 게이지에 구비되고 연료의 잔량을 감지하여 연료 잔량을 외부로 표시하는 지시계와 변위부재의 변위에 따른 잔량 측정 방법 및

저장부 내에 일정량 이하의 연료가 남을 경우, 경고등을 발광하여 차량의 운전석에 있는 사용자에게 알려줄 수 있는 센서 등이 포함되는 것으로써, 본 발명의 본질적 특징과는 직접적 관련성이 낮으므로 이에 관한 상세한 구성 및 연결 관계를 생략한다.

나아가 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 저장장치는 트렁크의 적재공간 하부에 장착되므로, 상기 밸브어셈블리(30)가 상기 펌프(20)와 마찬가지로 상측으로 돌출 형성되는 것은 바람직하지 못하다.

따라서 상기 통공부(16)는 중앙 공간부(12)를 형성하는 내벽부(14)에서 사선 배열되어 돌출하되,

상기 밸브어셈블리(30)의 높이가 상기 본체 또는 상기 펌프의 최상단 높이보다 높게 형성되더라도, 상부에 위치하는 트렁크의 적재공간 활용을 저해하지 않을 정도의 높이 즉, 상술한 트렁크 덮개 또는 개폐판으로 밀폐 가능할 정도의 높이로 형성되는 것이 바람직하나,

이는 차량의 종류와 구조에 따라 달라질 수 있으므로 본 발명의 연료 저장장치의 범용성을 높이기 위하여 상기 밸브어셈블리(30)가 결합될 경우 밸브어셈블리(30)의 최상단 높이가 상기 봄베(B)의 본체(10) 또는 상기 펌프(20)의 최상단 높이와 동일하거나 낮도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 밸브어셈블리(30)는 상기 장착부(15)의 제1슬리브(151)내로 삽입되기 위한 삽입관(312)과 상기 제2체결공(162)과 볼트 등의 고정부재로 결합되기 위한 제2결합공(311)이 구비되어 있다.

또한 종래의 실린더형 연료 저장 장치 등은 차량이 일측으로 기울었을 때 저장 장치 내에 저장된 연료가 일측으로 편심되어 유동됨으로써 순간적으로 펌프가 연료를 흡입하지 못하는 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 본체(10)의 외벽부(13) 또는 내벽부(14), 또는 이들 모두에 결합되어 상기 저장부(10)를 나눠 분할공간(111)들을 형성하는 분리판(112)과, 상기 각 분할공간(111)이 상호 부분 연통되도록 하는 연료 소통 억제부를 포함하는 상시 연료공급 보장수단을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 제1실시예를 도시한 평면도와 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제2실시예를 도시한 평면도와 단면도이다.

도 4의 평면도에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 저장장치의 제1실시예에서는 상기 분리판(112)이 상기 저장부(10)를 따라 방사상 형태로 소정 간격 이격하여 형성되는데,

상기 분리판(112)은 수직방향 또는 사선방향으로 배열되어 상기 저장부(10)를 종방향으로 구획하도록 복수개 구비되고,

상기 각 분리판(112)은 상기 외벽부(13) 또는 상기 내벽부(14)에 결합된 접촉부(113)와, 상기 내벽부(14) 또는 상기 외벽부(13)에서 떨어진 이격부(114)를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 분리판(112)이 상기 저장부(10)를 완전히 차단시켜 구획화 할 경우에 연료의 소통이 이루어지지 않으므로 분리판(112)과 봄베(B)의 본체(10)와 이격부(114)를 형성함으로써,

저장부(10) 내의 연료 소통을 보장함과 동시에,

차량의 기울어짐 발생 시 저장부(10) 내의 연료는 분리판(112)에 의하여 기울어진 일측을 향하여 유동하는 시간이 지연(지체)되면서 이격부(114)를 통해 소통(유동)하게 되므로 연료 소통의 억제 효과를 기대할 수 있다.

이때 상기 펌프(20)의 흡입부(21)는 상기 분할공간(111) 중 어느 하나에 배열되거나, 인접한 두 분할공간에 중첩 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서 기울어지는 일측을 향하여 연료의 소통이 억제되면서, 상기 흡입부(21)가 위치하는 분할공간(111)에 저장돼 있는 연료는 편심 유동이 지체되고,

통상적인 도로 상황을 감안하면, 차량이 장시간 동안 기울어진 상태로 주행되지 않을 것이므로

상기 흡입부(21)가 위치하는 분할공간(111)에는 일정 시간동안 연료가 체류하게 됨으로써 상기 흡입부(21)는 차량이 기울어졌을 경우에도 계속 연료 흡입이 가능해져 차량의 기울어짐으로 인한 연료 공급 중단 문제 발생을 방지할 수 있게 된다.

상기 분리판(112)의 크기에 제한이 없으나, 연료의 유동을 억제시키기 위한 목적과 차량의 평행 상태 유지 시 연료의 원활한 소통을 감안하면

상기 분리판(112)은 상기 저장부(10)의 단면적에 절반 내지 3분의 2의 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.

나아가 차량의 기울어짐 발생 시 연료의 소통 억제 효과를 극대화하기 위해서 상기 분리판(112)은 봄베(B)의 평면도 방향에서 방사상 형태로 형성되면서 상호 인접한 분리판(112)끼리 서로 반대 방향 (저장부(10)를 따라 지그재그위치)으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 연료 저장장체의 제2실시예로서 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 상시 연료공급 보장수단의 분리판(112)은 수직방향 또는 사선방향으로 배열되어 상기 저장부(10)를 종방향으로 구획하하도록 복수개 구비되고,

상기 연료 소통 억제부는 상기 분리판(112)에 형성된 연통공(115)인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에서는 상기 본체(10)의 저장부(10)의 저면에서 수직방향으로 분리판(112)이 형성되되, 상기 저장부(10)를 따라 방사상의 형태로 형성되며,

제2실시예의 분리판(112) 역시 연료 소통을 위하여 분리판(112) 상부가 상기 본체(10)와 접촉하지 않는 이격부(114)를 형성하는 것이 바람직하다.

나아가 상기 저장부(10)의 연료 수위가 상기 분리판(112)의 높이보다 낮을 경우 차량의 평행 유지 상태에서는 연료의 소통이 이루어지지 않으므로

상기 분리판(112)의 하부에는 상기 분할공간들이 상호 통공된 연통공(115)을 구비하여 연료의 소통을 보장함과 동시에,

차량이 기울어질 경우 상기 연통공(115)은 상술한 연료 소통 억제부로써 기능하여 연료의 편심된 유동이 지체되어 상기 펌프(20)에 의한 연료 공급이 중단되지 않도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 제2실시예에서의 분리판(112)의 면적 및 분리판(112) 상호간의 간격 역시 그 제한이 없으나, 상기 제1실시예어서의 분리판(112)의 형성과 같이, 상기 펌프(20)의 종류에 따른 연료 흡입량을 감안하여 당업자의 선택에 따라 형성되는 것이 바람직하다.

또한 제1실시예와 제2실시예에서의 상기 분리판(112)은 도 4 및 도 5에서 본체(10)와의 이격부(114)를 형성하는 단부와 분리판(112)의 형성 각도가 모두 수직방향으로 직교되어 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 상술한 바와 같이 상기 분리판(112)은 수직방향뿐만 아니라, 사선방향으로도 배열될 수 있는 것은 당연하고,

사선으로 배열됨으로써, 연료 소통의 억제력이 더욱 확고히 보장될 수 있으므로 본 명세서의 도면에 의하여 본 발명이 권리해석이 제한되어서는 안된다.

나아가 도면에 도시되지 않았으나, 상기 분리판(112)은 평판 형태가 아닌 절곡된 형태로 형성되는 것 또한 가능하다.

즉, 상기 펌프(20)의 위치를 감안하여 펌프(20)를 향하여 절곡된 분리판을 구비하여 펌프가 형성된 방향을 제외한 나머지 방향을 향하여 연료의 유동을 지체 또는 체류시킬 수 있도록 형성되고,

연료 소통을 위한 이격부(114) 내지 연통공(115)을 구비함으로써 차량의 기울어짐에 의한 연료 공급 중단을 방지할 수 있다.

또한 차량이 추돌하거나, 특히 차량 후방에서의 추돌이 발생할 경우 추돌에 의한 충격력(외력)이 상기 스페어타이어보관부에까지 전달되어 본 발명에 따른 연료 저장장치에까지 충격력이 전달될 수 있는데,

충격력에 의한 연료 저장장치의 파손 및 폭발 등을 방지하기 위하여,

도 6에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연료 저장장치에서 상기 봄베(B)의 외벽부(13)에는 스페어타이어의 보관부와의 사이에 배열되는 완충부재(17)가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 연료 저장장치에서 완충부재(17)를 도시한 단면도 및 사시도이다.

상기 완충부재(17)는 상기 외벽부(13)에 밀착 결합된 밀착패널(171)과 상기 밀착패널(171)에서 돌출 형성된 연결브라켓(173) 및 상기 연결브라켓(173)와 연결되어 상기 스페어타이어보관부에 인접한 충돌패널(173)로 이루어질 수 있다.

도 6에서는 설명의 편의를 위하여 상기 완충부재(17)가 단절된 형태로 도시되어 있으나, 상기 밀착패널(171) 및 충돌패널(173)은 튜브, 특히 도넛형 튜브의 형태로 이루어지고, 상기 연결브라켓(173)은 소정 간격으로 방사상 형태로 배열되어 일방에서의 충격력 흡수뿐만 아니라 사방 모두에서의 충격력을 해소할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 완충부재(17)는 외벽부(13)에 밀착된 밀착패널(171)을 구비함으로써, 충격패널로부터 전달되어 연결브라켓(173)과 밀착패널(171)의 결합부에 응집되는 충격력을 상기 밀착패널(171)에서 분산시켜 본 발명에 따른 연료 저장장치의 파손 또는 폭발 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.

상기 완충부재(17)의 충격력 해소를 보다 확실히 보장하기 위하여, 상기 완충부재(17)는 탄성수단을 통하여 신축 가능하도록 형성될 수 있으며,

특히 상기 연결브라켓(173)은 충격력에 의하여 충돌패널의 변위를 보장하는 탄성부재(예: 코일스프링이나 스폰지, 기타 엘라스트모 등)가 개재되어 있을 수 있다.

이상으로 본 명세서에서 설명의 편의를 위하여 주로 LPI 엔진을 탑재한 차량을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 상술한 바와 같이 기회기 엔진을 탑재한 차량을 포함하여 상술한 대체 연료를 이용한 모든 차량에 적용할 수 있음은 당업자라면 충분히 예측할 수 있으므로 본 발명의 권리해석에 제한이 있어서는 안된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 상시 연료공급 보장형 연료저장장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

G : 대체 연료(연료) B : 봄베
10 : 본체 10 : 본체
11 : 저장부 111 : 분할공간
112 : 분리판 113 : 접촉부
114 : 이격부 115 : 연통공
12 : 중앙공간부 121 : 격판
122 : 결속부 123 : 보조결속브라켓
124 : 통과공
13 : 외벽부 14 : 내벽부
15 : 장착부 151 : 제1슬리브
152 : 제1체결공
16 : 통공부 161 : 제2슬리브
162 : 제2체결공
17 : 완충부재 171 : 밀착패널
172 : 연결브라켓 173 : 충격패널
20 : 펌프 21 : 흡입부
22 : 펌프덮개 30 : 밸브어셈블리
31 : 충전밸브 32 : 게이지

Claims (4)

1. 대체연료 저장부를 형성하는 도넛형 본체와, 중앙 공간부와, 상기 본체의 일부를 이루는 알파벳 "C"자 유사형 외벽부, 상기 외벽부에 연결되고 상기 중앙 공간부를 감싸는 내벽부를 갖고, 차량 트렁크의 스페어타이어 보관부에 장착되는 봄베;
   상기 봄베의 본체에 결합되는 펌프; 및
   상기 봄베의 본체에 결합되는 충전밸브와 연료 잔량 게이지가 일체화된 밸브어셈블리;
   를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 본체의 외벽부 또는 내벽부, 또는 이들 모두에 결합되어 상기 저장부를 나눠 분할공간들을 형성하는 분리판과,
   상기 각 분할공간이 상호 부분 연통되도록 하는 연료 소통 억제부를 포함하는 상시 연료공급 보장수단을 더 포함하고,
   상기 펌프의 흡입부는 상기 분할공간에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 펌프의 흡입부는 상기 분할공간 중 어느 하나에 배열되거나, 인접한 두 분할 공간에 중첩 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 상시 연료공급 보장수단의 분리판은 상하 수직방향 또는 사선방향으로 배열되어 상기 저장부를 종방향으로 구획하도록 복수개 구비되고,
   상기 각 분리판은 상기 외벽부 또는 상기 내벽부에 결합된 접촉부와, 상기 내벽부 또는 상기 외벽부에서 떨어진 이격부를 갖고,
   
   상기 연료 소통 억제부는 상기 이격부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 상시 연료공급 보장수단의 분리판은 수직방향 또는 사선방향으로 배열되어 상기 저장부를 종방향으로 구획하도록 복수개 구비되고,
   상기 연료 소통 억제부는 상기 분리판에 형성된 연통공인 것을 특징으로 하는 상시 연료공급 보장형 차량 연료저장장치.

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