KR20180024698A - 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치 - Google Patents

자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180024698A
KR20180024698A KR1020160111411A KR20160111411A KR20180024698A KR 20180024698 A KR20180024698 A KR 20180024698A KR 1020160111411 A KR1020160111411 A KR 1020160111411A KR 20160111411 A KR20160111411 A KR 20160111411A KR 20180024698 A KR20180024698 A KR 20180024698A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
fuel tank
chamber
recovery chamber
piston
Prior art date
Application number
KR1020160111411A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102451967B1 (ko
Inventor
김근수
박준영
박창준
이승균
김창한
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160111411A priority Critical patent/KR102451967B1/ko
Publication of KR20180024698A publication Critical patent/KR20180024698A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102451967B1 publication Critical patent/KR102451967B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03504—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03519—Valve arrangements in the vent line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/025—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03256—Fuel tanks characterised by special valves, the mounting thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치에 관한 것으로, 주행 중에 연료탱크에서 유출된 액상의 연료를 수집 보관할 수 있는 연료보관챔버와 상기 연료보관챔버에 임시 저장된 연료를 전달받아 보관하고 있다가 시동 오프 후 연료탱크의 압력이 설정된 압력 이하가 되면 연료탱크로 배출시킬 수 있는 연료회수챔버를 구성함으로써 주행 중 연료탱크에서 유출된 액상의 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지하고 다시 연료탱크로 회수할 수 있는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치 {Outflow fuel recovery apparatus of vehicle fuel tank}
본 발명은 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료탱크에서 유출된 액상의 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지하고 회수하기 위한 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 연료시스템은 연료탱크에서 발생한 연료증발가스가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 캐니스터를 구비하고 있으며, 이러한 캐니스터는 연료탱크에서 발생한 연료증발가스를 포집하여 엔진으로 공급해주게 된다.
상기 연료탱크에는 연료탱크 내부에서 발생한 연료증발가스를 캐니스터 측으로 배출시키는 벤트 밸브가 장착되며, 이러한 벤트 밸브는 차량이 경사지역에 위치하거나 전복되는 등으로 인해 연료 누출이 우려될 경우에는 액상의 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지해주게 된다.
그런데, 차량 주행중 상기 벤트 밸브의 실링 성능 부족이나 이상이 발생하는 경우, 벤트 밸브를 통해 연료탱크에서 넘친 액상의 연료가 캐니스터로 유입되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 플러그인 하이브리드 차량(PHEV)의 연료시스템에 구비되는 연료탱크의 경우, 차량이 전기모터의 동력에 의해 주행시 연료탱크 내부에 발생한 연료증발가스를 밀폐 보관해야 하며, 이를 위하여 캐니스터와 연결되는 벤트라인에 연료탱크밀폐밸브(FTIV)를 설치한다.
상기 연료탱크밀폐밸브는 주행시에는 클로즈되어 연료탱크와 캐니스터 간에 연료증발가스의 이동을 차단하고, 연료 주유시에는 원활한 연료 주입을 위하여 오픈되어 연료탱크 내부의 압력을 해소되게 한다.
그런데, 상기 연료탱크밀폐밸브가 빈번히 온/오프되는 고온 환경에서 주행 시 또는 상기 연료탱크밀폐밸브에 고장이 발생되어 상시 개방시, 연료탱크 압력이 벤트라인을 통해 순간 배출되면서 연료탱크에서 캐니스터로 액상 연료가 넘치는 문제가 발생하게 된다.
이렇게 캐니스터로 액상의 연료가 유입되는 경우, 캐니스터에서 엔진으로 액상의 연료가 유입되어 시동 꺼짐 현상이 발생하게 되고, 또한 액상 연료에 의해 캐니스터내 활성탄이 젖게 되어 캐니스터가 연료증발가스를 포집하지 못하고 결국 연료증발가스가 대기로 방출되는 문제가 발생한다.
본 발명은 주행 중에 연료탱크에서 유출된 액상의 연료를 수집 보관할 수 있는 연료보관챔버와 상기 연료보관챔버에 임시 저장된 연료를 전달받아 보관하고 있다가 시동 오프 후 연료탱크의 압력이 설정된 압력 이하가 되면 연료탱크로 배출시킬 수 있는 연료회수챔버를 구성함으로써 주행 중 연료탱크에서 유출된 액상의 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지하고 다시 연료탱크로 회수할 수 있는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 주행 중 연료탱크에 장착된 벤트 밸브를 통해 유출되는 액상 연료가 수집되는 연료보관챔버; 상기 연료보관챔버와 제1체크밸브를 통해 연통가능하게 형성되고, 상기 제1체크밸브의 열림 시 연료보관챔버에 수집된 액상 연료가 유입되어 보관되는 밀폐형의 연료회수챔버; 상기 연료회수챔버의 액상 연료를 연료탱크로 배출하기 위한 배출부를 선택적으로 개방하는 제2체크밸브; 및 상기 연료탱크의 압력에 연동하여서 상기 연료회수챔버의 부피를 가변시키는 공압밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 공압밸브는, 상기 연료회수챔버를 포함한 내부공간을 갖는 하우징; 상기 하우징 내에 기밀하게 선형이동하도록 설치되고, 상기 연료회수챔버를 밀폐형으로 구획하는 동시에, 연료탱크 압력에 연동하여 이동시 연료회수챔버의 부피를 변동시키는 피스톤; 상기 하우징과 피스톤 사이에 설치되고, 연료탱크의 압력이 작용하는 상기 피스톤을 탄력 지지하는 리턴스프링;으로 구성되며,
상기 하우징에는 피스톤의 한쪽 단부와 함께 연료회수챔버를 밀폐형으로 구획하는 대기연통라인이 형성되고, 상기 대기연통라인을 기준으로 연료회수챔버의 반대편에 상기 피스톤의 다른 한쪽 단부로 둘러싸인 대기챔버가 형성되며, 상기 대기챔버에는 대기연통라인을 통해 연료탱크의 외부 공기가 출입할 수 있게 된다.
구체적으로, 상기 피스톤은 주행 중 연료탱크의 압력이 리턴스프링을 압축시킬 수 있는 수준으로 상승하게 됨에 의해 연료회수챔버를 확장하는 방향으로 이동하게 되고, 시동 오프 후 연료탱크의 압력이 리턴스프링의 복원력 미만으로 하강하게 됨에 의해 연료회수챔버를 축소하는 방향으로 이동하게 되며,
상기 제1체크밸브는 주행중 공압밸브의 피스톤이 연료회수챔버를 확장하는 방향으로 이동시 개방 작동하고, 상기 제2체크밸브는 시동 오프 후 공압밸브의 피스톤이 연료회수챔버를 축소하는 방향으로 이동시 개방 작동한다.
본 발명에 따르면, 주행 중 연료탱크에서 캐니스터로 액상의 연료가 넘치는 현상을 근본적으로 방지할 수 있으며, 이에 의해 캐니스터에서 엔진으로 액상의 연료가 유입되어 발생하는 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있고, 또한 액상 연료에 의해 캐니스터내 활성탄이 젖어 캐니스터가 제기능을 하지 못하고 결국 연료증발가스가 대기로 방출되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치를 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크에서 주행 중 넘친 액상 연료가 연료보관챔버에 보관된 상태를 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공압밸브가 연료탱크의 압력에 연동 작동함에 의해 연료보관챔버의 연료가 연료회수챔버로 이동되는 상태를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크의 압력이 시동 오프 후 일정 수준 이하로 감소됨에 의해 연료회수챔버의 연료가 연료탱크로 회수되는 상태를 보여주는 도면
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1에 보듯이, 자동차 연료가 저장되는 연료탱크(10)의 상단에는 연료탱크(10) 내부에서 발생한 연료증발가스를 캐니스터(20) 측으로 배출하기 위한 벤트 밸브(11,12)가 장착된다.
상기 벤트 밸브(11,12)는 연료탱크(10)에 하나 이상 구비되며, 벤트 밸브(11,12)와 캐니스터(20) 사이에는 벤트 밸브(11,12)에서 캐니스터(20) 측으로 유동되는 연료증발가스의 이동을 위한 벤트라인(14)이 연결된다.
벤트 밸브(11,12)는 차량이 경사지역에 위치하거나 전복되는 등으로 인해 연료 누출이 우려될 경우, 액상의 연료가 연료탱크(10) 밖으로 유출되는 것을 차단하여 캐니스터(20) 측으로 액상의 연료가 유입되는 것을 방지해주게 된다.
그런데, 상기 벤트 밸브(11,12)의 실링 성능 부족이나 이상이 발생하는 경우, 차량 주행중 벤트 밸브(11,12)를 통해 액상의 연료가 벤트라인(14)으로 유출될 수 있다.
또한, 플러그인 하이브리드 차량(PHEV)의 경우, 차량이 전기모터의 동력에 의해 주행시 연료탱크(10) 내부에 발생한 연료증발가스를 밀폐 보관해야 하며, 이를 위하여 캐니스터(20)와 연결되는 벤트라인(14)에 연료탱크밀폐밸브(FTIV)(22)를 설치한다.
상기 연료탱크밀폐밸브(22)는 주행시에는 클로즈되어 연료탱크(10)와 캐니스터(20) 간에 연료증발가스의 이동을 차단하고, 연료 주유시에는 원활한 연료 주입을 위하여 오픈되어 연료탱크(10) 내부의 압력을 해소되게 한다.
상기 연료탱크(10)는 밀폐형이기 때문에 주행 중 압력이 소정 범위(예를 들어, 8~10kPa)의 수준으로 상승되어 유지된다. 이를 위해, 상기 연료탱크밀폐밸브(22)는 연료탱크(10)의 압력이 상기 소정 범위의 최대치(10kPa)일 때 오픈되고 최소치(8kPa)일 때 클로즈되어 연료탱크(10)의 압력 조절이 가능하도록 한다.
그런데, 상기 연료탱크밀폐밸브(22)가 빈번히 온/오프되는 고온 환경에서 주행 시 또는 상기 연료탱크밀폐밸브(22)에 고장이 발생되어 상시 개방시, 연료탱크 압력이 벤트라인을 통해 순간 배출되면서 연료탱크(10)에서 캐니스터(20)로 액상 연료가 넘치는 문제가 발생하게 된다.
이에 본 발명에서는 주행 중 연료탱크(10)에서 유출된 액상의 연료를 수집 보관할 수 있는 연료보관챔버(30)를 상기 벤트라인(14)의 중앙부에 연통가능하게 연결하고, 상기 연료보관챔버(30)에 임시 저장된 연료를 전달받아 보관하고 있다가 시동 오프 후 연료탱크(10)의 압력이 설정된 압력 이하가 되면 연료탱크(10)로 배출시킬 수 있는 연료회수챔버(40)를 구성함으로써, 주행 중 연료탱크(10)에서 캐니스터(20)로 액상의 연료가 넘치는 것을 방지하고 다시 연료탱크(10)로 액상 연료를 회수할 수 있도록 한다.
도 1 내지 4에 보듯이, 상기 벤트라인(14)의 중앙부에는 벤트 밸브(11,12)를 통해 배출된 액상 연료가 연료증발가스와 분리되어 보관되는 연료보관챔버(30)가 연결 구성된다.
주행 중 벤트 밸브(11,12)를 통해 연료탱크(10)에서 유출된 액상 연료는 벤트라인(14)에서 중력 및 무게 차이로 인해 기상의 연료증발가스와 분리된 뒤 연료보관챔버(30)에 수집되어 1차로 임시 보관된다(도 2 참조).
상기 연료보관챔버(30)는 연료탱크(10)의 내부 상측에 배치되고, 벤트라인(14)과 연통가능하게 형성되어 벤트라인(14)에서 연료증발가스와 분리되어 낙하하는 액상 연료를 수집하게 된다.
즉, 연료보관챔버(30)는 벤트라인(14)과 연통가능하도록 벤트라인(14)의 중앙부(즉, 연통부) 하측에 배치되고, 이에 주행중 벤트 밸브(11,12)를 통해 유출된 액상 연료는 벤트라인(14)에서 기상의 연료증발가스와 분리된 뒤 연료보관챔버(30)로 유입되어 1차 보관된다.
이렇게 연료보관챔버(30)에 수집된 액상 연료를 연료탱크(10)로 회수하기 위해, 상기 연료보관챔버(30)와 제1체크밸브(50)를 통해 연통가능하게 형성되는 밀폐형의 연료회수챔버(40)와, 연료탱크(10)의 압력에 연동하여서 상기 연료회수챔버(40)의 부피를 가변시키는 공압밸브(70)를 구성한다.
상기 연료회수챔버(40)는 제1체크밸브(50)의 열림 시 연료보관챔버(30)에 수집된 액상 연료가 유입되어 2차로 보관되는 밀폐형의 챔버로서, 보관된 액상 연료를 연료탱크(10)로 배출하기 위한 배출부(42)를 구비하며, 상기 배출부(42)는 제2체크밸브(60)에 의해 선택적으로 개방된다.
이러한 연료회수챔버(40)는 공압밸브(70)의 하우징(72) 내에 형성되며, 피스톤(74)과 대기연통라인(80)에 의해 구획되어 밀폐된 공간으로서 형성된다.
상기 공압밸브(70)는 연료회수챔버(40)를 포함한 내부공간을 갖는 하우징(72)과, 이 하우징(72) 내에 설치되는 피스톤(74) 및 리턴스프링(76)으로 구성된다.
상기 하우징(72)은 제1체크밸브(50)를 통해 연료보관챔버(30)와 연통가능하게 형성되고, 상기 연료보관챔버(30)와 연통가능한 중앙공간이 연료회수챔버(40)가 된다.
상기 피스톤(74)은 하우징(72) 내에 기밀하게 선형이동가능하도록 설치되고, 상기 하우징(72)과 피스톤(74) 사이에는 피스톤(74)의 한쪽 단부를 탄력 지지하는 리턴스프링(76)이 설치된다.
그리고, 상기 하우징(72)에는 연료회수챔버(40)의 일단을 기밀하게 둘러싸는 피스톤(74)과 함께 연료회수챔버(40)의 타단을 기밀하게 둘러싸는 대기연통라인(80)이 형성된다.
이에 따라 상기 연료회수챔버(40)는 하우징(72) 내에서 피스톤(74)과 대기연통라인(80)에 의해 기밀하게 둘러싸여 구획된 밀폐공간으로서 마련되며, 그 상단에 연료보관챔버(30)와 연통되는 통로를 개폐하는 제1체크밸브(50)가 설치되고, 그 하단에 연료탱크(10)와 연통되는 통로(배출부)에 제2체크밸브(60)가 설치된다.
상기 피스톤(74)은 연료회수챔버(40)를 둘러싸는 한쪽 단부가 리턴스프링(76)에 의해 지지되는 동시에, 다른 한쪽 단부에 연료탱크(10)의 내부압력이 작용하여 가해지게 된다.
이에 피스톤(74)이 연료탱크 압력에 연동하여 선형이동할 때 연료회수챔버(40)의 부피가 확장 및 축소(혹은 회복)되며, 이렇게 연료회수챔버(40)의 부피가 변동됨에 의해 제1체크밸브(50)와 제2체크밸브(60)가 선택적으로 개방 작동을 하게 된다.
구체적으로, 제1체크밸브(50)는 주행중 피스톤(74)이 연료회수챔버(40)를 확장하는 방향으로 이동시 개방되어 연료회수챔버(40)와 연료보관챔버(30)를 연통시키게 되고, 제2체크밸브(60)는 시동 오프 후 피스톤이 연료회수챔버(40)를 축소하여 복귀하는 방향으로 이동시 개방되어 연료회수챔버(40)와 연료탱크(10)를 연통시키게 된다.
또한, 상기 대기연통라인(80)은 연료회수챔버(40)의 한쪽 단부를 기밀하게 구획하는 동시에, 상기 피스톤(74)의 원활한 선형이동을 위해 연료탱크(10)의 외부와 연통가능하게 형성된다.
구체적으로, 대기연통라인(80)은 외부 공기가 출입가능한 내부유로를 가지는 것으로, 공압밸브(70)의 하우징(72)을 수직하게 가로지르는 형태로 형성되며, 이에 대기연통라인(80)을 기준으로 좌우 일측에 연료회수챔버(40)가 마련되고 좌우 타측에 외부 공기가 출입가능한 대기챔버(84)가 형성된다.
상기 대기챔버(84)는 하우징(72) 내에서 대기연통라인(80) 및 피스톤(74)의 한쪽 단부로 기밀하게 둘러싸여 형성되며, 연료탱크(10)의 압력에 연동하여서 작동하는 피스톤(74)의 선형이동을 가능하도록 하기 위해, 대기연통라인(80)은 대기챔버(84)와 이웃하는 표면에 외부 공기의 출입을 위한 연통홀(82)이 구비된다.
다시 말해, 하우징(72)에는 피스톤(74)의 한쪽 단부와 함께 연료회수챔버(40)를 밀폐형으로 구획하는 대기연통라인(80)이 형성되고, 상기 대기연통라인(80)을 기준으로 연료회수챔버(40)의 반대편에 상기 피스톤(74)의 다른 한쪽 단부로 둘러싸인 대기챔버(84)가 형성되며, 상기 대기챔버(84)에는 대기연통라인(80)을 통해 연료탱크(10)의 외부 공기가 출입할 수 있게 된다.
상기 연료회수챔버(40)는 제1체크밸브(50)의 개방시 중력 및 하중에 의해 연료보관챔버(30)의 연료가 낙하하여 용이하게 유입될 수 있도록 연료보관챔버(30)의 하방에 배치되고, 연료회수챔버(40)의 배출부(42) 역시 제2체크밸브(60)의 개방시 중력 및 하중에 의해 연료회수챔버(40)의 연료가 연료탱크로 용이하게 배출될 수 있도록 연료회수챔버(40)의 하단에 형성된다.
여기서, 상기 제1체크밸브(50)와 제2체크밸브(60)는 각각 밸브바디(52,62)와 탄성부재(54,64)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 제1체크밸브(50)는 연료보관챔버(30)의 배출구(32)를 기밀하게 개폐할 수 있는 제1밸브바디(52)와, 이 제1밸브바디(52)를 상기 배출구(32) 측으로 탄성 지지할 수 있게 연료보관챔버(30)와 연료회수챔버(40) 사이의 통로에 설치된 제1탄성부재(54)로 구성된다.
제2체크밸브(60)는 연료회수챔버(40)의 배출부(42)를 기밀하게 개폐할 수 있는 제2밸브바디(62)와, 이 제2밸브바디(62)를 상기 배출부(42) 내에 마련된 개폐홀 측으로 탄성 지지할 수 있게 배출부(42)상에 설치된 제2탄성부재(64)로 구성된다.
이하, 도 2 내지 4를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 연료탱크 넘침 연료 회수 장치의 작동 과정을 설명하도록 한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 일반 주행 중 벤트 밸브(11,12)를 통해 연료탱크(10)에서 유출되는 액상 연료는 연료보관챔버(30)에 수집되어 1차적으로 임시 보관된다.
상기 연료탱크(10)는 밀폐형이기 때문에 주행 중 내부압력이 증가하게 되며, 이때 전자식의 연료탱크밀폐밸브(22)가 개폐 작동되면서 연료탱크 압력이 소정 범위(예를 들어, 8~10kPa)의 수준으로 유지되도록 한다.
연료탱크(10)의 압력이 상승하여 상기 소정 범위의 최소치(8kPa) 이상이 되면 즉, 연료탱크(10)의 압력이 상승하여 공압밸브(70)의 피스톤(74)이 연료회수챔버(40)를 확장시키기 위한 방향(즉, 리턴스프링을 압축시키기 위한 방향)으로 이동될 수 있는 압력값에 도달하게 되면, 공압밸브(70)의 작동에 의해 리턴스프링(76)이 압축되면서 피스톤(74)이 선형이동하여 연료회수챔버(40)의 부피가 확장되어진다. 이때, 피스톤(74)은 대기연통라인(80)을 기밀하게 관통하면서 선형이동을 하게 된다.
이렇게 연료회수챔버(40)가 확장됨에 따라 연료회수챔버(40)에는 부압이 형성되고, 이에 제1체크밸브(50)가 개방되면서 연료보관챔버(30)에 보관되어 있는 연료가 연료회수챔버(40)로 이동하여 2차 보관된다.
이러한 과정을 통해 주행 중 연료회수챔버(40)에 수집 보관된 액상 연료는, 차량의 시동 오프 후 연료탱크(10)의 압력이 하강하여 리턴스프링(76)의 복원력 미만이 되면 즉, 연료탱크(10)의 압력이 감소하여 상기 피스톤(74)이 연료회수챔버(40)를 축소시키는(혹은 회복시키는) 방향으로 이동될 수 있는 압력값에 도달하게 되면, 상기 리턴스프링(76)의 복원력에 의해 상기 피스톤(74)이 연료회수챔버(40)를 축소시키는 방향으로 이동하면서 연료회수챔버(40)의 부피가 축소되어진다.
이렇게 연료회수챔버(40)가 축소됨에 따라 연료회수챔버(40)에 보관되어 있는 액상 연료가 가압되면서 압력이 상승하여 제2체크밸브(60)가 개방되고, 이에 배출부(42)를 통과한 연료가 연료탱크(10)로 흘러 회수된다.
이와 같은 본 발명의 연료탱크 넘침 연료 회수 장치는 다음과 같은 이점이 있다.
1. 벤트 밸브(11,12)를 통해 연료탱크(10)에서 넘친 액상 연료가 주행중에는 연료보관챔버(30)를 거쳐 연료회수챔버(40)에 보관되었다가 시동 오프 후 연료탱크(10)로 회수됨으로써 주행 중 연료탱크(10)에서 캐니스터(20)로 액상 연료가 넘치는 현상을 근본적으로 방지할 수 있다.
2. 이에 따라 캐니스터(20)에서 엔진으로 액상의 연료가 유입되어 발생하는 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있고, 또한 액상 연료에 의해 캐니스터(20)내 활성탄이 젖어 캐니스터(20)가 제기능을 하지 못하고 결국 연료증발가스가 대기로 방출되는 문제를 방지할 수 있다.
3. 연료탱크(10)에서 넘친 연료가 연료시스템 외부로 유출되지 않고 연료탱크(10)로 회수됨으로써 기존 연료시스템 대비 연료 재순환성이 향상된다.
4. PHEV의 연료시스템 특성상 고온 환경에서 주행시 연료탱크 압력이 쉽게 상승하는데, 연료탱크(10)에서 넘친 연료가 벤트라인(14)과 직접 연결되어 있는 연료보관챔버(30)에는 일시적으로 보관되고 주행중 연료탱크 압력이 일정 수준이 되면 바로 연료회수챔버(40)에 이동 보관되므로, 온도 상승으로 인해 연료회수챔버(40)에 보관된 연료에서 농후한 증발가스가 발생한 후 연료탱크밀폐밸브(22)가 오픈되는 상황이 일어나더라도, 제1체크밸브(50)에 의해 연료회수챔버(40)에서 연료보관챔버(30)로의 이동이 차단되므로 캐니스터(20)로 상기 농후한 증발가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
5. 차량 충돌이 발생하거나 내구 저하 등으로 벤트 밸브(11,12)와 연료보관챔버(30) 사이에 벤트라인(14) 구간이 파손되더라도, 제1체크밸브(50)에 의해 연료회수챔버(40)에서 연료보관챔버(30)로의 이동이 차단되므로, 연료탱크(10)에서 넘친 연료가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 연료탱크 11,12 : 벤트 밸브
14 : 벤트라인 20 : 캐니스터
22 : 연료탱크밀폐밸브 30 : 연료보관챔버
32 : 배출구 40 : 연료회수챔버
42 : 배출부 50 : 제1체크밸브
52 : 제1밸브바디 54 : 제1탄성부재
60 : 제2체크밸브 62 : 제2밸브바디
64 : 제2탄성부재 70 : 공압밸브
72 : 하우징 74 : 피스톤
76 : 리턴스프링 80 : 대기연통라인
82 : 연통홀 84 : 대기챔버

Claims (9)

  1. 주행 중 연료탱크에 장착된 벤트 밸브를 통해 유출되는 액상 연료가 수집되는 연료보관챔버;
    상기 연료보관챔버와 제1체크밸브를 통해 연통가능하게 형성되고, 상기 제1체크밸브의 열림 시 연료보관챔버에 수집된 액상 연료가 유입되어 보관되는 밀폐형의 연료회수챔버;
    상기 연료회수챔버의 액상 연료를 연료탱크로 배출하기 위한 배출부를 선택적으로 개방하는 제2체크밸브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료탱크의 압력에 연동하여서 상기 연료회수챔버의 부피를 가변시키는 공압밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공압밸브는, 상기 연료회수챔버를 포함한 내부공간을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 기밀하게 선형이동하도록 설치되고, 상기 연료회수챔버를 밀폐형으로 구획하는 동시에, 연료탱크 압력에 연동하여 이동시 연료회수챔버의 부피를 변동시키는 피스톤;
    상기 하우징과 피스톤 사이에 설치되고, 연료탱크의 압력이 작용하는 상기 피스톤을 탄력 지지하는 리턴스프링;
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징에는 피스톤의 한쪽 단부와 함께 연료회수챔버를 밀폐형으로 구획하는 대기연통라인이 형성되고, 상기 대기연통라인을 기준으로 연료회수챔버의 반대편에 상기 피스톤의 다른 한쪽 단부로 둘러싸인 대기챔버가 형성되며, 상기 대기챔버에는 대기연통라인을 통해 연료탱크의 외부 공기가 출입할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 피스톤은 연료탱크의 압력이 리턴스프링을 압축시킬 수 있는 수준으로 상승하게 됨에 의해 연료회수챔버를 확장하는 방향으로 이동하게 되고, 연료탱크의 압력이 리턴스프링의 복원력 미만으로 하강하게 됨에 의해 연료회수챔버를 축소하는 방향으로 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    제1체크밸브는 상기 피스톤이 연료회수챔버를 확장하는 방향으로 이동시 개방되는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    제2체크밸브는 상기 피스톤이 연료회수챔버를 축소하는 방향으로 이동시 개방되는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료회수챔버는 연료보관챔버의 하방에 배치되고, 상기 배출부는 연료회수챔버의 하단에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤트 밸브와 캐니스터 사이에는 증발가스의 유동을 위한 벤트라인이 연결되고, 상기 벤트라인의 중앙부에 상기 연료보관챔버가 연통가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치.
KR1020160111411A 2016-08-31 2016-08-31 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치 KR102451967B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160111411A KR102451967B1 (ko) 2016-08-31 2016-08-31 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160111411A KR102451967B1 (ko) 2016-08-31 2016-08-31 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180024698A true KR20180024698A (ko) 2018-03-08
KR102451967B1 KR102451967B1 (ko) 2022-10-06

Family

ID=61725924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160111411A KR102451967B1 (ko) 2016-08-31 2016-08-31 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102451967B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108608257A (zh) * 2018-07-12 2018-10-02 重庆银木莊美装家具有限责任公司 一种家具生产用的金属板材切割装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980049042A (ko) * 1996-12-19 1998-09-15 박병재 연료차단장치
KR19990026517U (ko) * 1997-12-19 1999-07-15 양재신 자동차의 증발연료 제어장치
JP2002206464A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Toyota Motor Corp 蒸発燃料制御装置
JP2004529805A (ja) * 2001-04-26 2004-09-30 カウテックス テクストロン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 燃料タンク
JP2006188090A (ja) * 2004-12-28 2006-07-20 Toyota Motor Corp 燃料貯留部の構造
JP2010196553A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Honda Motor Co Ltd 燃料タンクシステム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980049042A (ko) * 1996-12-19 1998-09-15 박병재 연료차단장치
KR19990026517U (ko) * 1997-12-19 1999-07-15 양재신 자동차의 증발연료 제어장치
JP2002206464A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Toyota Motor Corp 蒸発燃料制御装置
JP2004529805A (ja) * 2001-04-26 2004-09-30 カウテックス テクストロン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 燃料タンク
JP2006188090A (ja) * 2004-12-28 2006-07-20 Toyota Motor Corp 燃料貯留部の構造
JP2010196553A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Honda Motor Co Ltd 燃料タンクシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108608257A (zh) * 2018-07-12 2018-10-02 重庆银木莊美装家具有限责任公司 一种家具生产用的金属板材切割装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102451967B1 (ko) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6772739B2 (en) Method of managing fuel vapor pressure in a fuel system
US20100051116A1 (en) Piloted fuel tank vapor isolation valve
JP6512404B2 (ja) 燃料蒸発ガス排出抑止装置
US4926914A (en) Vent control valve attached to fuel filler tube
JPWO2015104813A1 (ja) キャニスタ及びキャニスタベントソレノイドバルブ
CN115038605A (zh) 燃料箱压力调节器
EP1300579A2 (en) Fuel tank ventilation valve for internal combustion engines
KR101076231B1 (ko) 연료증발가스 제어밸브
CN117597250A (zh) 集成燃料箱隔离阀的碳罐
KR102451967B1 (ko) 자동차 연료탱크의 넘침 연료 회수 장치
US20020088494A1 (en) System and method including a fuel tank isolation valve
KR102451970B1 (ko) 자동차 연료탱크의 유출 연료 회수 장치
JP6590758B2 (ja) キャニスタ及びキャニスタベントソレノイドバルブ
US20150075380A1 (en) Activated-carbon filter with storage volume for a fuel tank
KR101567234B1 (ko) 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템
CN103672071A (zh) 一种乘用车燃油蒸发系统使用的低压保护阀
CN112594096A (zh) 一种电控阀、电控燃油系统及控制方法
JP2013204510A (ja) 燃料タンクシステム
KR101876036B1 (ko) 자동차 연료탱크의 연료 넘침 방지 장치 및 방법
US7117880B2 (en) Apparatus and method of changing printed circuit boards in a fuel vapor pressure management apparatus
KR102237196B1 (ko) 연료탱크의 정압 제어 장치
KR100527775B1 (ko) 차량용 연료탱크의 컷밸브
KR20170114695A (ko) 연료 주유 시스템의 연료 역류 방지 장치
WO2022043922A1 (en) Improved fuel tank isolation valve to reduce solenoid size
JPH08177650A (ja) フューエルタンクの燃料蒸気処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant