KR20150047526A

KR20150047526A - 차량 연료 부속품

Info

Publication number: KR20150047526A
Application number: KR1020157006792A
Authority: KR
Inventors: 오메르 불칸; 블라디미르 올샤넷스카이; 데니스 클레이만
Original assignee: 라발 에이.씨.에스. 엘티디
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-05-04
Also published as: CN104736369B; RU2640904C2; CN104736369A; WO2014030160A1; BR112015003552A2; BR112015003552B1; JP6289467B2; EP2885148A1; US10465634B2; KR102124668B1; US20160222923A1; RU2015107262A; JP2015529294A

Abstract

폐쇄 공간을 갖도록 구성되는 하우징과, 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하는, 차량의 연료 시스템용 연료 부속품이 제공된다. 유입구에 의해 정의되는 유입 유로는 폐쇄 공간 내의 벽부에 대하여 접선 방향으로 연장된다.

Description

차량 연료 부속품{VEHICLE FUEL ACCESSORY}

본 발명의 개시된 요지는 차량 연료 부속품에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 개시된 요지는 차량의 연료 시스템과 함께 사용되도록 구성되는 액체 증기 분리기 및 액체 트랩에 관한 것이다.

차량 및 연료 시스템의 분야에서는, 연료 탱크에서 나오는 연료 증기용 필터 캐니스터(연료 증기 필터, 통상적으로 연료 증기 필터)를 사용하는 것이 알려져 있다. 연료 시스템으로부터 운반되는 연료 증기는 주로 연료 증기 필터의 작동에 손상을 일으킬 수 있는 소정 양의 연료 액적을 함유한다.

연료 액적이 연료 증기와 함께 연료 증기 필터 내로 도입되는 것을 방지하기 위해 매우 다양한 해결책이 제공되어왔다.

이러한 해결책 중 하나는, 예를 들면, 밸브 출구 아래의 플로트(float) 챔버 위에 위치되는 적어도 주 액체 및 보조 액체 분리 챔버를 포함하는 장치인, 차량 연료 탱크 내부로부터의 연료 증기의 배출을 제어하는 장치에 관한 US 6,405,747에 개시된 바와 같이, 액체 증기 분리기를 사용하는 것이다. 상기 장치는, 증기 유동으로부터 여과된 연료 액적을 차단하고 안내하여 액체 연료를 연료 탱크로 복귀시키도록 배치되는 적어도 하나의 배플을 포함한다. 주 액체 및 보조 액체 분리 챔버 및 연관된 배플은 탱크로부터의 연료 증기의 유동을 촉진시켜 액체 연료를 탱크로 복귀시키도록 위치된다.

상기한 문제를 다루기 위한 다른 해결책은, 예를 들면, 본질적으로 불침투성 재료로 이루어지고 서로 밀봉되고 불침투성으로 부착되는 제1 하우징 부재 및 제2 하우징 부재로 이루어지는 하우징을 포함하는 장치인, 차량 연료 탱크용 연료 팽창 장치를 개시하는, 본원의 출원인이 출원한 US 6,318,398에 기재된 바와 같은, 팽창 탱크의 형태이다. 연료 유체 유입을 위한 적어도 하나의 유입구가 제1 부재에 형성되고 연료 탱크와 유동 연통되며, 유출구가 연료 유체 처리 장치에 연결 가능한 제2 부재에 형성된다.

US7,694,665는 차량의 연료 시스템용 액체 증기 분리기를 개시하고, 액체 증기 분리기는 연료 탱크의 통기 시스템과 연결 가능한 입구 및 연료 증기 처리 장치에 연결 가능한 증기 출구를 갖는 몸체와, 연료 액적의 응축을 위한 응축 공간을 포함하며, 공간은 입구 및 출구와 유동 연통되고, 응축 공간은 연료 시스템의 필러 넥에서 연장되거나 연료 시스템의 필러 넥과 유동 연통된다.

본 발명의 목적은, 차량 연료 부속품, 구체적으로는 차량의 연료 시스템과 함께 사용되도록 구성되는 액체 증기 분리기 및 액체 트랩을 제공하는 것이다.

본 발명은, 폐쇄 공간을 갖도록 구성되는 하우징과, 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고, 유입구에 의해 정의되는 유입 유로는 폐쇄 공간 내의 벽부에 대하여 접선 방향으로 연장되는, 부속품과 같은, 차량의 연료 시스템용 연료 부속품을 제공한다. 벽부는 폐쇄 공간의 측벽의 내면 및 연료 부속품의 하우징의 일부를 구성할 수 있다. 유입구는 폐쇄 공간 내부 및 유체 유출구의 유입 개구를 향하여 비직접(non-direct) 유로 내로 연장될 수 있다.

접선 방향으로 연장되는 유입구가 접선 방향 유로에 의해 발생하는 원심력으로 인해 유체 유입구를 통하여 유입되는 연료 증기로부터의 액적의 분리를 개선하고, 유입되는 연료 증기가 폐쇄 공간의 측벽의 적어도 일부의 주위로 향하여 강제로 유동하여, 이에 의해, 액적이 증기로부터 분리되어 액체 배출구를 향하여 유동하며, 연료 증기가 적어도 하나의 유체 유출구를 통하여 유출되도록, 배치가 이루어진다.

뿐만 아니라, 유입구 및 유체 유출구의 유입 개구 사이의 유로는 실질적으로 비선형이고, 즉, 폐쇄 공간 내로 유동하는 유체 증기는 유체 유출구의 유입 개구를 통하여 직접 유출되지 못하지만, 오히려, 하우징의 내면의 적어도 일부의 주위로 (회전(spinning) 패턴으로) 강제로 유동한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 후술하는 디자인 특징 중 하나 이상은 아래와 같다:

· 유입구 및 유체 유출구의 유입 개구는 하우징 내에서 상이한 축방향 고도에서 연장되고; 특정 예에 따르면, 유입구는 유출구 아래에서 축방향으로 연장된다;

· 유입구 및 유체 유출구의 유입 개구는 오프셋되고, 즉, 동축이 아니다;

· 유입구 및 유체 유출구의 유입 개구는 반경 방향으로 오프셋되고,즉, 실질적으로 서로 가까이에 있지 않다.

개시된 요지의 제1 양태에 따르면, 연료 부속품은, 연료 탱크 내에 장착되도록 구성되며 폐쇄 공간을 함께 정의하는 측벽, 하부 벽 및 상부를 포함하는 하우징과, 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고, 유입구는 실질적으로 접선 방향 유로 주위에서 폐쇄 공간 내로 그리고 유체 유출구의 유입 개구를 향하여 비직접 유로 내에서 연장되는, 액체 트랩이다.

개시된 요지의 제2 양태에 따르면, 연료 부속품은, 폐쇄 공간을 함께 정의하는 측벽, 하부 벽 및 상부를 갖는 하우징; 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구; 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구; 및 폐쇄 공간으로부터 연장되며 연료 탱크의 필러 파이프에 결합되도록 구성되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고, 유입구는 실질적으로 접선 방향 유로 주위에서 폐쇄 공간 내로 그리고 유체 유출구의 유입 개구를 향하여 비직접 유로 내에서 연장되는, 액체 증기 분리기(LVS)이다.

후술하는 특징, 디자인 및 구성 중 임의의 하나 이상은 본 발명에 따른 연료 부속품에 별개로 또는 그 조합으로 적용될 수 있다:

· 유체 유출구의 유입 개구는 폐쇄 공간의 벽으로부터 이동되고, 즉, 폐쇄 공간의 벽과 동일 높이로 연장되지 않는다;

· 연료 부속품은 연료 탱크 내에 장착되도록 구성되는 하우징을 포함하는 액체 트랩이고, 하우징의 상부는 하우징의 벽부이다;

· 연료 부속품은 연료 탱크 내에 장착되도록 구성되는 하우징을 포함하는 액체 트랩이고, 하우징의 상부는 연료 탱크의 상부 벽이다;

· 적어도 하나의 유체 유출구의 유입 개구는 하우징의 상부의 하면으로부터 하측으로 연장되는 환형 연장부로서 구성된다;

· 유체 유출구의 적어도 하나의 유입 개구의 환형 연장부는 상부의 하면에 실질적으로 직각으로 연장된다;

· 적어도 하나의 유체 유입구는 폐쇄 공간 내로 유체 유출구의 적어도 하나의 유입 개구의 종축에 대해 직각으로 연장된다;

· 하우징의 측벽은 적어도, 적어도 하나의 유체 유입구의 유입 개구의 위치에서 적어도 부분적으로 구부러진다;

· 하우징의 측벽은 적어도 하나의 유체 유입구의 위치에서 적어도 하나의 유체 유입구의 유입 유로와 부드럽게 합쳐지며, 이에 의해, 하우징으로 진입하는 유체 유로의 유동 패턴은 실질적으로 중단되지 않는다;

· 연료 부속품이 액체 트랩이면, 폐쇄 공간은 실질적으로 균일하고, 즉, 벽 및 리브와 같은 응축 요소가 없으며, 이에 의해, 응축은 폐쇄 공간의 측벽에 걸쳐 발생한다;

· 연료 부속품이 액체 증기 분리기이면, 적어도 하나의 액체 배출구는 연료 탱크의 필러 파이프('필러 넥'이라고도 함)에 끼워지도록 구성된다;

· 적어도 하나의 액체 배출구는 이를 통한 유체 유동이 제어되도록 하는 제어 밸브를 갖도록 구성된다;

제어 밸브는, 제어 밸브를 통하여 유체가 일방향으로만 유동하도록 하여 폐쇄 공간으로부터 유체를 배출하고 제어 밸브를 통한 유체 유입을 방지하는 일방향 밸브일 수 있다. 그러나, 제어 밸브는, 단지 예로서, 반전된 버섯형 밸브, 스프링 편향 멤브레인, 임의의 타입의 밸브-통제(governed) 밸브, 예를 들면, 롤오버(rollover) 밸브 등으로 설정되는 임의의 타입일 수 있고, 또한, 밸브는 액티브 밸브 부재, 예를 들면, 액티브 펌프 밸브일 수 있다.

· 연료 부속품이 액체 증기 분리기이면, 적어도 하나의 액체 배출구는 필러 파이프로 도입되는 주입 헤드(filling head)에 의해 폐쇄되도록 구성되는 차단 게이트와 연관된다;

· 연료 부속품이 액체 증기 분리기이면, 적어도 하나의 액체 배출구는 실질적으로 적어도 하나의 유체 유출구 아래에서 연장될 수 있다;

· 적어도 하나의 유체 유출구는 캐니스터, 팽창 탱크 등과 같은 연료 증기 처리 장치에 결합되도록 구성된다;

· 연료 부속품은, 하나의 액체 배출구의 종축에 평행하게 연장되며 하나의 연료 유입구의 종축에 실질적으로 직각으로 연장되는 종축을 갖는 하나의 연료 유출구를 포함한다;

· 유출구의 출구 니플(nipple)(커플러)은 하우징의 측벽으로부터 횡방향으로 연장되거나, 하우징의 상부로부터 상측으로 돌출한 다음 엘보우 커플러 니플을 갖도록 구성되고, 즉, 옆으로 연장된다.

본 발명의 개시된 요지의 추가적인 양태에 따르면, 연료 부속품을 갖도록 구성되는 연료 탱크가 제공된다. 연료 부속품은, 폐쇄 공간과 함께 정의되는 하우징과, 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고, 유입구에 의해 정의되는 유입 유로는 폐쇄 공간 내의 벽부에 대해 접선 방향으로 연장된다.

본 발명의 개시된 요지의 또 다른 양태에 따르면, 연료 부속품을 갖도록 구성되는 연료 탱크를 갖는 차량이 제공된다. 연료 부속품은, 폐쇄 공간과 함께 정의되는 하우징과, 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구와, 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고, 유입구에 의해 정의되는 유입 유로는 폐쇄 공간 내의 벽부에 대해 접선 방향으로 연장된다.

본원에 개시된 요지를 보다 잘 이해하고, 이러한 요지가 현실적으로 어떻게 수행될 수 있는지를 예시하기 위해, 이하, 첨부된 도면을 참조로, 비한정적인 예로서만, 실시예가 설명된다.
도 1은, 개시된 요지의 제1 양태에 따른, 액체 트랩인 연료 부속품의 상부 등각도이다.
도 2a는 도 1의 액체 트랩의 하부 등각도이다.
도 2b는 도 2a의 I-I 선에 따른 단면이다.
도 3a는 도 1의 III-III 선에 따른 단면이다.
도 3b는 도 1의 IV-IV 선에 따른 단면이다.
도 4a는 개시된 요지의 제1 양태에 따른 액체 트랩의 다른 예의 상부 등각도이다.
도 4b는 도 4a의 V 평면에 따른 단면이다.
도 5는, 개시된 요지의 제2 양태에 따른, 액체 증기 분리기인 연료 부속품의 측면 상부 등각도이다.
도 6은 도 5의 액체 증기 분리기의 정면 상부 등각도이다.
도 7은 도 5의 액체 증기 분리기의 정면 하부 등각도이다.
도 8은, VIII 평면에 따른, 도 5의 액체 증기 분리기의 부분 단면도이다.
도 9는, IX 평면에 따른, 도 5의 액체 증기 분리기의 다른 부분 단면도이다.
도 10은 X-X 선에 따른 도 6의 액체 증기 분리기의 종단면도이다.
도 11은, XI-XI 선에 따른, 도 5의 액체 증기 분리기의 종단면도이다.
도 12a는 개시된 요지의 제2 양태에 따른 액체 증기 분리기의 다른 예의 하부 등각도이다.
도 12b는 도 12a의 X 평면에 따른 종단면이다.

먼저, 연료 액체 트랩이고 전반적으로 20으로 지정된 본 발명의 개시된 요지의 제1 양태에 관련된, 도면 중 도 1 내지 도 3b를 참조한다.

액체 트랩(20)은, 38로 지정된 폐쇄 공간을 함께 정의하도록, 베이스(24), 베이스로부터 연장되는 연속 측벽(28) 및 상부(30)를 갖는, 전반적으로 22로 지정된 하우징을 포함한다.

연료 부속품이 액체 분리기(20)라는 것을 주목하면, 연료 부속품은 이에 따라 차량의 연료 탱크(미도시)에 끼워지도록 구성되며, 본 발명의 도시된 예에서, 상부(30)는 연료 탱크의 상부 벽부(36)를 구성하는 것이 또한 주목된다. 그러나, 연료 탱크의 상부 벽을 구성하는 대신에, 상부가 또한 단지 하우징(22)의 측벽으로부터 연장되는 독립적인 벽 부재일 수 있으며, 이에 따라, 하우징이 통합된 물품, 즉, 연료 탱크의 상부 벽과 일체로 되지 않지만, 상부 벽에 부착되는 물품으로서의 연료 탱크 내의 관절부로 구성되는 것으로 이해된다.

베이스(24), 측벽(28) 및 상부(30)는 함께 굴곡된 측벽부(42)에서 폐쇄 공간(38) 내로 연장되는 액체 유입구(40)를 갖는 유체 밀봉 폐쇄 공간(38)(도 3a 및 도 3b)을 정의한다. 액체 유입구(40)는 측벽(28)에 실질적으로 접선 방향으로 연장되고 액체 유입구를 통과하는 유로는 벽부(42)와 합해져, 유로는 폐쇄 공간(38)으로 진입함에 따라 최소한으로 중단되며, 이에 의해, 유입구(40)를 통하여 유입되는 유체는, 화살표 라인(50)으로 나타낸 바와 같이, 측벽(28)의 내면(46) 주위에서 소용돌이치게 되어, 이에 따라, 유입되는 유체에 측벽(28)의 내면(46)을 따라 사이클론 유동 패턴이 부여된다. 하우징의 측벽이 원형이거나 적어도 하나 이상의 원호형 벽부를 포함할 수 있어, 상술한 바와 같이, 유입구(40)를 통해 유입되는 유체를 측벽의 내면(46) 주위에서 소용돌이치게 하는 것으로 이해된다.

하우징 및 유입구의 구조는, 연료 액적이 와류 분리를 통하여 연료 증기로부터 분리되도록, 사이클론형 분리 또는 연료 유체 유동을 허용할 수 있도록 구성된다. 중력과, 둥근 벽부에 접선 방향으로 연장되는 유입구에 의해 발생되는 회전 효과는 연료 액적 및 연료 증기의 분리를 용이하게 한다.

연료가 폐쇄 공간 내로 유동하고 벽부와 맞물려 벽부를 따라갈 때, 회전하는 흐름 내의 연료 액적은 너무 큰 관성을 가져서 둥근 벽부를 따라갈 수 없으며, 이에 따라, 벽부의 내면에 부딪친다. 그 결과, 그리고, 중력으로 인해, 액적은 폐쇄 공간의 하부로 낙하한다. 그러나, 연료의 증기 부분은 그 상대적으로 낮은 밀도로 인해 둥근 벽부를 따라 간다.

유입구가 합쳐지는 벽부(42)가 하우징의 벽부일 필요는 없고, 오히려, 유입구를 통하여 유입되는 유체가 벽부와 맞물리도록 하여 그 회전 효과 및 연료 액적의 사이클론 분리를 일으키게 할 목적으로, 폐쇄 공간 내측으로 삽입되는 벽부일 수 있다는 것이 이해된다.

그리고, 하우징(22)은 상부(30)에서 캐니스터, 팽창 탱크 등과 같은 연료 증기 처리 장치(미도시)에 결합하도록 구성되는 유체 유출구(60)를 갖도록 구성된다.

유체 유출구(60)는 결과적으로, 하우징(22)의 상부(30)의 하면(33)으로부터 하측으로 연장되며 측벽(28)으로부터 이격되게 연장되는 환형 연장부의 형태인 유입 개구(62)(그리고, 환형 연장부(62)로 인해 상부(30)의 하면(33)으로부터 연장됨)를 갖도록 구성된다. 이러한 배치는 유체 유출구(60)를 통하여 유출되는 유체가 실질적으로 그 액적과 함께 표류하지 않는 것을 보장한다.

유체 유출구(60)의 종축(X)은 실질적으로 측벽(28)에 평행하고 상부(30)에 직각으로 연장되며, 또한, 실질적으로 접선 방향으로 연장되는 유체 유입구(40)의 종축(T)에 실질적으로 직각으로 연장되는 것으로 인지된다.

하우징(28)은 베이스 벽(24)에서, 측벽(28)의 내면(46)에 부딪쳐 하우징의 하부로 낙하하는 임의의 액체를 배출시키기 위한 액체 배출구(70)를 갖도록 구성된다. 액체 배출구는 통상적으로 베이스 벽(24)의 최하 위치에 구성되며, 액체 배출구의 종축(Y)이 유체 유출구(60)의 종축(X)에 실질적으로 평행하게 연장되지만, 이는 하나의 특정 예에 불과하다.

뿐만 아니라, 액체 배출구(70)는, 유체가 액체 배출구(70)를 통하여 일방향으로만 유동하도록 하여 유체를 폐쇄 공간(38)으로부터 배출하고 유체가 액체 배출구(70)를 통하여 유입되는 것을 방지하는 밸브(74)(도 2a에 부분적으로만 도시됨)를 갖도록 구성된다. 그러나, 밸브(74)는, 단지 예로서, 반전된 버섯형 밸브, 스프링 편향 멤브레인, 임의의 타입의 밸브-통제(governed) 밸브, 예를 들면, 롤오버(rollover) 밸브 등으로 설정되는 임의의 타입일 수 있고, 또한, 밸브는 액티브 밸브 부재, 예를 들면, 액티브 펌프 밸브일 수 있는 것으로 이해된다.

그리고, 도 3a 및 도 3b로부터, 폐쇄 공간(38)은 실질적으로 균일하고, 즉, 벽 및 리브와 같은 응축 요소가 없으며, 이에 의해, 응축이 실질적으로 폐쇄 공간(38)의 측벽(28)의 내면(46)에 걸쳐 발생하는 것으로 이해된다.

작동 시, 유체 증기는 유입구(40)를 통하여 폐쇄 공간(38) 내로 유동하여 측벽(28)의 내면(46)을 따르는 사이클론 유동 패턴으로 되며, 이에 따라, 내면(46)에 걸쳐 액체 응축을 증가시키며, 이에 의해, 임의의 연료 액적이 측벽을 따라 베이스(24)를 향해 배출된 다음 액체 배출구(70)를 통하여 외부로 배출되고, 기체 상태의 연료 유체는 실질적으로 임의의 액적 없이 유체 유출구(60)를 통하여 자유롭게 유출된다.

이하, 전반적으로 76으로 지정된 본 발명의 개시된 요지에 따른 액체 트랩의 다른 예를 도시하는, 도 4a 및 도 4b를 더 참조한다.

도 1 내지 도 3b에 도시된 예와 도 4a 및 도 4b에 도시된 예는 주로 세 개의 요소에서 원리상 차이점이 있다. 먼저, 하우징(77)이 실질적으로 둥근(원형) 측벽(78)을 갖는 것이 잘 인지된다. 그리고, 유체 유입구(79)는 그 하부에서, 즉, 그 하부 벽(81)의 가까이에 있는 것으로 인지되고, 또한, 유입구(79)의 종축(T)은 하우징(77)의 폐쇄 공간(80) 내로 실질적으로 접선 방향으로 연장된다. 다른 차이점은, 유출구(82)가 측벽(78)의 상부로부터 연장되지만, 유출구(82)의 유입 개구가 유입구(79) 가까이에서 연장되지 않아, 유출구의 축(X')이 유입구(79)의 축(T)과 동일하게 연장되지 않는다는 점에 있다.

특정 예에서, 유입구(79) 및 유출구(82)는 하우징(72)의 종축(Y')에 실질적으로 직각으로 연장된다. 더 나아가, 유출구(82)의 개구는 측벽(78)으로부터 내측으로 연장되는 환형 연장부(83)를 갖도록 구성되는 것으로 인지된다. 상기한 배치는 연료 액적이 액체 트랩(76)을 통하여 유출구(82)를 빠져나갈 가능성을 제거하거나 실질적으로 줄인다.

또한, 도 4a 및 도 4b에서는, 액체 트랩(76)이 그 하부에서, 하우징(77)의 하부에 구성된 액체 배출구(87)와 유동 연통되고 폐쇄 공간(80)과 유동 연통되는 유동 통제(float governed) 밸브(86)(예로서만, 롤오버 밸브로 설정됨)를 갖도록 구성되는 것으로 인지된다.

이하, 전반적으로 100으로 지정되고 액체 증기 분리기(LVS)인 본 발명의 개시된 요지의 제2 양태에 관한, 도면 중 도 5 내지 도 11을 참조한다.

액체 증기 분리기(100)는, 114로 지정된 폐쇄 공간을 함께 정의하도록, 베이스부(104), 베이스부로부터 연장되는 튜브형(원형) 측벽(108) 및 상부(110)를 갖는, 전반적으로 102로 지정된 하우징을 포함한다.

연료 부속품이 액체 증기 분리기(100)라는 것을 주목하면, 연료 부속품은 이에 따라 차량의 연료 탱크(미도시)의 필러 넥(111)('필러 파이프'; 도 10에 예로서 도시된 개략적인 부분)에 맞춰지도록 구성된다. 이에 따라, 액체 증기 분리기(100)는, 파이프부(111)의 개구(116) 내에 밀봉되게 용접되거나 그렇지 않으면 파이프부(111)의 개구(116)에 부착되도록, 하우징(102)으로부터 연장되는 플랜지(114)를 갖도록 구성된다. 예를 들면, 하우징(102) 및 필러 넥(111) 사이에서 연장되는 결합 파이프가 있을 수 있다.

베이스부(104), 측벽(108) 및 상부(110)는 함께 튜브형 측벽(108)에서 폐쇄 공간(114) 내로 연장되는 액체 유입구(118)를 갖도록 구성되는 유체 밀봉 폐쇄 공간(114)(도 8 내지 도 11)을 정의한다. 액체 유입구(118)는 측벽(108)에 실질적으로 접선 방향으로 연장되고 액체 유입구를 통과하는 유로는 측벽부(108)와 합해져, 유로는 폐쇄 공간(114)으로 진입함에 따라 최소한으로 중단되며, 이에 의해, 유입구(118)를 통하여 유입되는 유체는, 화살표 라인(128)으로 나타낸 바와 같이, 측벽(108)의 내면(122) 주위에서 소용돌이치게 되어, 이에 따라, 유입되는 유체에 측벽(108)의 내면(122)을 따라 사이클론 유동 패턴이 부여된다.

하우징의 측벽이 원형이거나 적어도 하나 이상의 원호형 벽부를 포함할 수 있어, 상술한 바와 같이, 유입구(118)를 통해 유입되는 유체를 측벽(108)의 내면(122) 주위에서 소용돌이치게 하는 것으로 이해된다.

그리고, 하우징(102)은 상부(110)에서 캐니스터 등과 같은 연료 증기 처리 장치(미도시)에 결합하도록 구성되는 유체 유출구(130)를 갖도록 구성된다.

유체 유출구(130)는 결과적으로 결합 파이프 연장부(131)와, 하우징(102)의 상부(110)의 하면(136)으로부터 하측으로 연장되며 측벽(108)으로부터 이격되게 연장되는 환형 연장부의 형태인 유입 개구(132)(그리고, 환형 연장부(132)로 인해 상부(110)의 하면(136)으로부터 연장됨)를 갖도록 구성된다. 이러한 배치는 유체 유출구(130)를 통하여 유출되는 유체가 실질적으로 그 액적과 함께 표류하지 않는 것을 보장한다.

유체 유출구(130)의 종축(X)은 실질적으로 측벽(108)에 평행하고 상부(110)에 직각으로 연장되며, 또한, 실질적으로 접선 방향으로 연장되는 유체 유입구(118)의 종축(T)에 실질적으로 직각으로 연장되는 것으로 인지된다.

하우징(102)은 베이스 벽(104)에서 측벽(108)의 내면(122)과 맞물리는 임의의 액체를 배출하기 위한 액체 배출구(144)를 갖도록 구성되며, 액체 배출구(144)는 베이스 벽(108)의 최하 위치에서 구성되고, 액체 배출구(144)의 종축(Y)은 유체 유출구(130)의 종축(X)과 실질적으로 동축으로 연장되지만, 이는 하나의 특정 예에 불과하다.

뿐만 아니라, 액체 배출구(144)는, 액체 배출구(144)에 대해 154에서 회동되게 관절 연결되며, 필러 파이프(111) 내로의 필러 분출구('필러 건'; 미도시)의 도입 시 폐쇄 위치로 회동 변위하도록 구성되는 필러 분출구 결합 레버(156)와 끼워져 급유 과정 중 액체 증기 분리기(100) 내로의 액체 연료 및 연료 증기 유동을 방지하도록 구성되는 밀봉 게이트(152)를 포함하는, 전반적으로 150으로 지정된, 통상 개방된 차단 게이트 조립체를 갖도록 구성된다. 그러나, 정상적인 작동 과정에서, 급유 건이 필러 파이프로부터 제거되면, 유체 유동을 촉진시키는 것이 액체 배출구(144)를 통하여 폐쇄 공간(114)으로부터 유체를 배출시키기 위한 방향으로 촉진된다.

그리고, 폐쇄 공간(114)은 실질적으로 균일하고, 즉, 벽 및 리브와 같은 응축 요소가 없으며, 이에 의해, 응축이 실질적으로 폐쇄 공간(114)의 측벽(108)의 내면(122)에 걸쳐 발생하는 것으로 이해된다.

작동 시, 유체 증기는 유입구(118)를 통하여 폐쇄 공간(114) 내로 유동하여 측벽(108)의 내면(122)을 따르는 사이클론 유동 패턴으로 되며(화살표 유로(128)로 도시됨), 이에 따라, 내면(122)에 걸쳐 액체 응축을 증가시키며, 이에 의해, 임의의 연료 액적이 측벽을 따라 베이스(104)를 향해 배출된 다음 액체 배출구(144)을 통하여 외부로 그리고 필러 넥(111) 내로 배출되고, 기체 상태의 연료 유체는 실질적으로 임의의 액적 없이 유체 유출구(130)를 통하여 그리고 결합 파이프 연장부(131)를 통하여 자유롭게 유출된다.

이하, 도 12a 및 도 12b에 도시된 액체 증기 분리기(160)의 수정예가 더 설명된다. 사실 상, 액체 증기 분리기(100)(도 5 내지 도 11에 도시된 바와 같음) 및 액체 증기 분리기(160) 사이의 기본적인 차이점은, 도 5 내지 도 11의 예에서 제시된 바와 같은 차단 게이트 조립체 없이, 하우징(162)이, 연료 탱크(미도시)의 필러 파이프(170)의 각각의 개구(168) 위에 장착하도록 구성되는 환형 시트(166)에서 끝나는 베이스(164)를 갖는다는 점에 있다. 또는, 액체 증기 분리기(160)의 구조 및 작동은 액체 증기 분리기(100)와 실질적으로 유사하며, 이에 의해, 하우징(162)의 측벽(176)의 내면(174)에 걸쳐 발생되는 연료 액적이 개구(168)를 통하여 필러 파이프(170) 내로 직접 자유롭게 액적의 형태로 흐른다.

필러 헤드 위에 장착되는 연료 트랩의 경우, 하우징은 연료를 수집하기 위한 수집 공간 없이 형성될 수 있고, 오히려, 필러 헤드가 연료를 수집하기 위한 수집 공간으로서의 역할을 하는 것으로 인지된다. 연료 탱크 내의 압력이 필러 헤드의 압력 미만으로 떨어지면, 필러 헤드 내에 수집된 연료는 탱크 내로 배출된다.

Claims

차량의 연료 시스템용 연료 부속품으로서,
폐쇄 공간을 갖도록 구성되는 하우징,
상기 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구,
상기 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구, 및
상기 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고,
상기 유입구에 의해 정의되는 유입 유로는 상기 폐쇄 공간 내의 벽부에 대하여 접선 방향으로 연장되는, 연료 부속품.
제1항에 있어서,
상기 유입 유로는 상기 유체 유출구의 유입 개구를 향하는 비직접(non-direct) 유로인, 연료 부속품.
제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유로는 상기 유입구를 통하여 유입되는 유체가 상기 폐쇄 공간의 상기 측벽의 내면 주위에서 소용돌이치도록 상기 폐쇄 공간의 내측에서 원심력을 발생시키도록 구성되는, 연료 부속품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유입구는 상기 유입구를 통하여 유입되는 연료 증기가 상기 폐쇄 공간의 상기 측벽의 적어도 일부 주위로 향하여 강제로 유동하도록 구성되고, 상기 벽부는 상기 벽의 일부를 구성하는, 연료 부속품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폐쇄 공간의 측벽은 상기 하우징의 일부를 구성하는, 연료 부속품.
제5항에 있어서,
상기 폐쇄 공간은, 액적이 유입되는 연료 증기로부터 분리되어 상기 액체 배출구를 향하여 유동하고, 연료 증기가 상기 적어도 하나의 유체 유출구를 통하여 유출되도록 구성되는, 연료 부속품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구는 상기 하우징 내에서 상이한 축방향 고도에서 연장되는, 연료 부속품.
제7항에 있어서,
상기 유입구 및 상기 유체 유출구의 상기 유입 개구는 오프셋되는, 연료 부속품.
제8항에 있어서,
상기 유출구는 상기 측벽의 상부로부터 연장되는, 연료 부속품.
제9항에 있어서,
상기 유입구 및 상기 유출구는 상기 하우징의 종축에 실질적으로 직각으로 연장되는, 연료 부속품.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유입구는 상기 유출구 아래에서 축방향으로 연장되는, 연료 부속품.
제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구는 반경 방향으로 오프셋되는, 연료 부속품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유출구의 종축은 상기 하우징의 상기 측벽에 평행하고 상기 하우징의 상기 상부에 직각으로 연장되는, 연료 부속품.
제13항에 있어서,
상기 액체 배출구는 상기 하우징의 베이스 벽의 최하 위치에 구성되고, 상기 유출구의 종축은 또한 상기 액체 배출구의 종축에 평행하고 상기 유입구의 종축에 실질적으로 직각인, 연료 부속품.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유입구는 상기 하우징의 상기 측벽의 하부에서 구성되는, 연료 부속품.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징은 액체 트랩으로서 구성되고 연료 탱크 내에 장착되도록 구성되는, 연료 부속품.
제16항에 있어서,
상기 하우징의 상부는 상기 연료 탱크의 벽부인, 연료 부속품.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폐쇄 공간에는 응축 요소가 없는, 연료 부속품.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유출구의 유입 개구는 상기 폐쇄 공간의 상기 측벽으로부터 내측으로 돌출되는, 연료 부속품.
제19항에 있어서,
상기 유입 개구는 상기 하우징의 상기 상부의 하면으로부터 하측으로 연장되는 환형 연장부로서 구성되는, 연료 부속품.
제20항에 있어서,
상기 환형 연장부는 상기 상부의 하면에 실질적으로 직각으로 연장되는, 연료 부속품.
제20항에 있어서,
상기 환형 연장부는 상기 측벽으로부터 이격되게 연장되는, 연료 부속품.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징의 측벽은 적어도, 상기 적어도 하나의 유체 유입구의 유입 개구에 인접한 위치에서 적어도 부분적으로 구부러져, 이를 통해 유입되는 유체가 상기 측벽의 내면 주위에서 소용돌이치는, 연료 부속품.
제23항에 있어서,
상기 측벽은 원형 측벽인, 연료 부속품.
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징의 내부 측벽은 상기 하우징으로 유입되는 유체 유동의 유동 패턴이 실질적으로 중단되지 않도록 상기 적어도 하나의 유체 유입구와 부드럽게 합쳐지는, 연료 부속품.
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액체 배출구는 이를 통한 유체 유동이 제어되도록 하는 제어 밸브를 갖도록 구성되는, 연료 부속품.
제26항에 있어서,
상기 제어 밸브는, 상기 제어 밸브를 통하여 유체가 일방향으로만 유동하도록 하여 상기 폐쇄 공간으로부터 유체를 배출하고 상기 제어 밸브를 통한 유체 유입을 방지하는 일방향 밸브인, 연료 부속품.
제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유체 유출구는 연료 증기 처리 장치에 결합하도록 구성되는, 연료 부속품.
연료 탱크 내에 장착되도록 구성되며 폐쇄 공간을 함께 정의하는 측벽, 하부 벽 및 상부를 포함하는 하우징;
상기 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구;
상기 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구; 및
상기 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 포함하고,
상기 유입구는 상기 폐쇄 공간에 대하여 접선 방향 유로를 형성하는, 액체 증기 분리기(LVS).
제29항에 있어서,
상기 유로는 상기 유체 유출구의 유입 개구를 향하는 비직접(non-direct) 유로인, 액체 증기 분리기.
제29항 및 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유로는 상기 폐쇄 공간의 내측에서 원심력을 발생시키도록 구성되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유입구는 상기 유입구를 통하여 유입되는 연료 증기가 상기 폐쇄 공간의 상기 측벽의 적어도 일부의 주위로 향하여 강제로 유동하도록 구성되는, 액체 증기 분리기.
제32항에 있어서,
상기 폐쇄 공간은, 액적이 유입되는 연료 증기로부터 분리되어 상기 액체 배출구를 향하여 유동하고, 연료 증기가 상기 적어도 하나의 유체 유출구를 통하여 외부로 유출되도록 구성되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구는 상기 하우징 내에서 상이한 축방향 고도에서 연장되는, 액체 증기 분리기.
제34항에 있어서,
상기 유입구 및 상기 유체 유출구의 상기 유입 개구는 오프셋되는, 액체 증기 분리기.
제35항에 있어서,
상기 유입구는 상기 유출구 아래에서 축방향으로 연장되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구는 반경 방향으로 오프셋되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유출구의 종축은 상기 액체 배출구의 종축에 평행하고 상기 유입구의 종축에 실질적으로 직각으로 연장되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액체 배출구는 상기 적어도 하나의 유체 유출구의 아래에서 연장되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 유출구의 유입 개구는 상기 폐쇄 공간의 벽으로부터 내측으로 돌출되는, 액체 증기 분리기.
제40항에 있어서,
상기 유입 개구는 상기 하우징의 상기 상부의 하면으로부터 하측으로 연장되는 환형 연장부로서 구성되는, 액체 증기 분리기.
제41항에 있어서,
상기 환형 연장부는 상기 상부의 하면에 실질적으로 직각으로 연장되는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액체 배출구는 연료 탱크의 필러 파이프에 끼워지도록 구성되는, 액체 증기 분리기.
제43항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액체 배출구는 상기 필러 파이프로 도입되는 주입 헤드(filling head)에 의해 폐쇄되도록 구성되는 차단 게이트를 갖도록 구성되는, 액체 증기 분리기.
제44항에 있어서,
상기 차단 게이트는, 상기 액체 배출구에 회동되게 관절 연결되며, 상기 필러 파이프 내로의 상기 필러 헤드의 도입 시 폐쇄 위치로 회동 변위하도록 구성되는 필러 분출구 결합 레버와 끼워져 급유 과정 중 상기 폐쇄 공간 내로의 액체 연료 및 연료 증기 유동을 방지하는 밀봉 게이트를 포함하는, 액체 증기 분리기.
제29항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징은, 연료 탱크의 필러 파이프의 각각의 개구 위에 장착하도록 구성되는 환형 시트에서 끝나는 베이스를 포함하는, 액체 증기 분리기.
제46항에 있어서,
필러 넥의 파이프부의 개구 내에서의 밀봉 용접을 위해 상기 하우징으로부터 연장되는 플랜지를 더 포함하는 액체 증기 분리기.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 연료 부속품을 갖도록 구성되는 연료 탱크.
폐쇄 공간과 함께 정의되는 하우징과, 상기 폐쇄 공간 내로 연장되는 적어도 하나의 유체 유입구와, 상기 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 유체 유출구와, 상기 폐쇄 공간으로부터 연장되는 적어도 하나의 액체 배출구를 갖는 연료 부속품을 갖도록 구성되는 연료 탱크를 갖는 차량으로서,
상기 유입구에 의해 정의되는 유입 유로는 상기 폐쇄 공간 내의 벽부에 대하여 접선 방향으로 연장되는, 차량.