KR20180100549A - 출렁거림 차단 벽을 가지는 새들 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그 상부 영역에서 감소된 단면(예를 들어 테이퍼(taper)진)을 가지는 중앙 부분(16)을 통해 서로 연결되는 두 챔버(12, 14)를 가지는 차량용 새들 탱크(10)에 관한 것으로, 제1 챔버(12)가 연료 재충전을 위한 근접 개구부(18)를 가지고 충전 수준 제한 밸브(20)가 제2 챔버(14) 내에 배치된다. 제1 챔버(12)로부터 제2 챔버(14)로의 원치 않는 연료의 출렁거려 넘침을 방지하기 위해, 본 발명에 따라 두 챔버(12, 14)들 사이에 분리 몸체(24)가 구비되는데, 이는 상부 및 하부 벽 부분 사이의 중앙 부분(16)의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 분리 벽(26)과, 분리 벽(26) 내의 제1 챔버(12)로의 개구부로부터 연장되며 제1 및 제2 챔버(12, 14) 간의 유체 연통을 허용하는 파이프(28)를 가진다.

Description

출렁거림 차단 벽을 가지는 새들 탱크
본 발명은 두 개의 챔버가 감소된 단면(예를 들어 테이퍼(taper)진 단면)을 가지는 중앙 부분을 통해 상부 영역에서 서로 연결된 차량의 새들 탱크(saddle tank : 안장형 탱크)에 있어서, 제1 챔버(chamber)는 연료 주입을 위한 개구부(access opening)를 가지며 제2 챔버에는 수준 제한 밸브가 배치된 차량의 새들 탱크에 관한 것이다.
두 챔버를 가지는 새들 탱크에 있어, 예를 들어, 구동 중인 운전 환경으로 유발된 연료의 출렁거림 운동(swashing motion)에 기인하여 각 챔버에 다른 연료 수준이 존재하는 경우가 흔히 발생된다. 문제는 연료 충전을 예정한 직전 상황에서 발생되는데, 예를 들어, 차량이 경사 위치에 있음으로 인해 또는 구동 시 횡 방향 가속에 의해 많은 양의 연료가 제2 챔버에 들어가 그 안의 충전 수준 제한 밸브를 작동시킴으로써 발생된다. 그렇게 되면 충전 수준 제한 밸브가 연료 충전 과정을 반복적으로 중단시키므로 연료 충전이 불가능하게 된다. 이는 특히, 렌트카의 경우 바람직하지 못하다. 렌트카의 경우 연료가 완전 충전되지 않은 차량에 대해 높은 추가요금이 부과되므로 이를 피하기 위해서는 반납 전에 완전히 충전해야 한다. 이 문제는 충전 수준 제한 밸브가 제1 챔버에도 구비되면 피할 수 있지만, 이는 추가적 구성의 노력과 비교적 높은 추가적 원가를 야기한다. 상기 문제를 방지할 경제적이고 기계적으로 단순한 시스템이 바람직하다. EP 2 653 333 A1로 공지된 장치는 중앙 부분의 영역에 회동 가능한(pivotable) 뚜껑(lid)을 구비하는데, 이는 연료의 재충전 동안 제2 챔버로부터 제1 챔버로의 출렁거려 넘침(swash-over)과 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 유입(inflow)을 허용하는 반면, 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 출렁거려 넘침은 방지한다. 이 경우 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 출렁거림 동작은 급작스런 사건을 의미하는 반면, 연료 충전 동안의 유량은 상당히 더 낮다고 추정한다. 그러나 뚜껑이 출렁거려 넘침을 허용하거나 방지할 시간의 정확한 조정이 어려워 모든 상황에서 보장될 수 없다. 예를 들어 점진적인 경사 위치에서, 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 유량은 매우 낮아 뚜껑이 작동되지 않음으로써 위에서 설명한 바람직하지 못한 상황이 발생될 수 있다. 뿐만아니라, 레버 액튜에이터(lever actuator) 등 탱크 내의 캐리어(carrier)로부터 분리 또는 이동하는 부품들이 뚜껑을 잠가 그 기능을 방해할 수 있다.
이러한 문제점에 기반하여, 본 발명의 목적은 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 원치 않는 연료의 이전이 쉽고 확실하게 방지될 수 있는, 상기 설명된 방식의 새들 탱크를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해, 청구항 1의 특징들의 조합이 제안된다. 본 발명의 유용한 실시예들과 개발 사항들은 종속항들에서 얻을 수 있다.
본 발명은, 종래기술의 결점을 방지함에 있어, 가동부(movable part)를 사용하지 않고 그 결점을 회피하고자 하는 바램에서 이루어졌다. 따라서 기본 아이디어는 연료 충전 동안 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 원하는 만큼 넘침(overflowing)이 이루어지는 한편, 원하지 않는 출렁거려 넘침 또는 과도 넘침이 방지되도록 하는 것이다. 본 발명에 따르면, 분리 몸체(separating body)가 두 챔버들 사이에 위치하는데, 분리 몸체는 중앙 부분의 상부 및 하부 벽 부분 간의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 분리 벽(separating wall)과, 분리 벽 상의 제1 챔버로의 개구부(opening)로부터 연장되어 제1 및 제2 챔버들 간의 유체 연통을 허용하는 파이프(pipe)를 가진다. 분리 벽은, 밀봉(hermetic seal)이 없을 때, 양 챔버들 간의 유체 교환을 완전히 또는 적어도 상당히 방지하는 반면, 파이프의 개구부는 연료 충전 동안 제1 챔버에서의 상승하는 수준(rising level)이 파이프에 진입하여 연료가 제2 챔버로 흐를 수 있는 위치에 배치된다. 그러나 중앙 부분을 향해 경사지는 제1 챔버의 출렁거림 운동 또는 연료가 중앙측으로 경사져 수준이 높아지는 경우에도, 파이프의 개구부에 미치지 못한다. 마모되거나 폐색될 수 있는 가동 부품들은 구비하지 않는다. 파이프는 바람직하기로 분리 벽에 기본적으로 수직으로 연장되어, 탱크 또는 차량의 정상 위치에서 액체 표면과 평행하다. 파이프의 방향과 크기는 요건들에 따라 각 차량에 특별히 맞춤 적용된다. 파이프의 통로 단면은 바람직하기로 연료 충전 동안 전형적 유량이 파이프를 역압(backpressure) 없이 흐를 수 있게 되도록 선택된다.
분리 벽은 새들 탱크 내에 위치하는 연료 구성부들을 위한 캐리어의 일부가 될 수 있다. 이러한 캐리어들은 탱크 내에 밸브들, 케이블들의 통로 등의 배치를 위해 구비된다. 분리 벽은 이러한 캐리어와 일체로 구비될 수 있다.
이와는 달리 분리 벽이, 새들 탱크 내에 배치된 연료 구성부의 캐리어가 그 위에 배치될 적어도 하나의 인입부(recesss) 또는 구멍(aperture)을 가질 수 있다. 그러면 분리 벽은 클립(clip)에 의해 캐리어에 고정될 수 있다. 다양한 케이블과 배관들을 위한 추가적 통로들도 구비될 수 있다. 분리 벽은 탄성 부재에 의해 탱크를 둘러싸는 벽 부분에 연결될 수 있으며, 탱크 벽과의 강체 결합(rigid coupling)은 하지 않는다. 탱크 벽과의 강체 결합은 예를 들어 사고시의 변형성(deformability) 등 탱크의 기계적 안정성에 악영향을 미칠 수 있다.
분리 벽과 파이프는 적절한 재질, 특히 경제적인 플라스틱 재질로 제조될 수 있다. 탱크의 재질과의 관계에서, 용접 목적과 같은, 호환가능성(compatibility)은 요구되지 않는다.
이하 본 발명이 도면들에 개략적으로 도시된 예시적 실시예를 통해 설명될 것이다. 특히:
도 1은 제1 및 제2 챔버 사이에 분리 몸체를 가지는 충전되지 않은 상태의 새들 탱크를 도시하고;
도 2는 부분 충전 조건에 있는 도 1의 새들 탱크를 도시하며;
도 3은 완전 충전 조건에 있는 도 1의 새들 탱크를 도시하고:
도 4는 강한 횡방향 가속의 경우 적어도 부분적으로 충전된 도 1의 새들 탱크를 도시하며; 그리고
도 5는 분리 몸체의 사시도를 도시한다.
도 1에 도시된 새들 탱크(saddle tank; 10)는 제1 챔버(chamber)(12)와 제2 챔버(14)를 구비하는데, 이들은 그 상부 영역에서 감소된 단면(예를 들어 테이퍼진)을 가지는 중앙 부분에 의해 서로 연결된다. 새들 탱크(10)를 충전하는 충전관(filling pipe; 18)은 제1 챔버(12)에 연결된다. 충전 수준 제한 밸브(fill level-limiting valve; 20)(FLV, fill limit valve 또는 FLVV, fill limit vent valve)는 제2 챔버(14) 내에 위치하는데, 이 밸브는 제2 챔버(14) 내에서 소정의 연료 수준에 도달하면 잘 알려진 방식으로 연료 충전 과정을 중단시킨다. 양 챔버(12, 14) 사이의 중앙 부분(16) 밑의 자유 공간(free space; 22)은 차량이 사륜구동 또는 후륜구동인 경우 구동축과 배기 시스템의 일부 등의 통과를 위해 제공된다. 중앙 부분(16)의 영역에 분리 몸체(separating body; 24)가 제공되는데, 이는 기본적으로 분리 벽(separating wall; 26)과, 분리 벽(26)의 개구부(opening)(도시 안 됨)에 인접하며 제1 챔버(12) 내로 연장되는 파이프(pipe; 28)로 구성된다.
분리 벽(26)은 적어도 현저히 많은 양의 액체가 한꺼번에 흘러들 수 없는 정도로 중앙 영역(16)의 통로 단면을 폐쇄한다. 도 1의 새들 탱크(10)는 충전되지 않은 상태이다.
도 2는 연료 충전 동안 제1 챔버(12) 내의 연료 수준이 파이프(28)의 개구부의 수준까지 올라간 후 파이프를 통해 그 수준이 충전 수준 제한 밸브(20)의 촉발 임계값(triggering threshold)에 도달할 때까지 제2 챔버(14)로 흐를 때의 새들 탱크(10)를 도시한다. 이 상태는 도 3에 도시되어 있다. 파이프(28)의 개구부 단면은 제2 챔버(14)를 충전하기 위한 흐름에 현저한 저항이 나타내지 않는 크기로 구성된다.
도 4는 횡 방향 가속 동안의 새들 탱크(10)를 도시하는데, 여기서 챔버(12, 14) 내의 연료가 좌측으로 이동한다. 액체 연료는 제1 챔버(12)에서, 분리 몸체(24)의 분리 벽(26)에 몰려 높이 올라가는데, 파이프(28)의 개구부가 자유 공간 내로 돌출하므로 제2 챔버(14)로는 파이프(28)를 통해 액체 연료가 진입하지 않는다. 이로 인해, 연속되는 연료 충전 과정에서, 연료의 출렁거림으로 연료가 제2 챔버로 연료가 흘러들어 충전 수준 제한 밸브(20)를 미리 또는 즉시 촉발시키는 것이 방지된다.
도 5는 그 분리 벽(16)과 파이프(18)를 확대 도시한 분리 몸체(24)를 도시한다. 분리 벽(26)은 상세히 도시되지 않은 다양한 배관들과 케이블들의 통로와 구성부 캐리어(component carrier)의 연결을 위해 제공된 일련의 개구부(32-36)들을 가진다. 이와는 달리, 분리 벽(26) 역시 구성부 캐리어와 일체로 구성될 수도 있다. 개구부(32-36)들은 관련 상보적인(complementary) 부품들로 거의 끼워 맞춤 크기가 되어 도 4의 상태에서 현저한 양의 연료가 이를 통해 흐르지 않게 된다.
결론적으로, 다음과 같이 말할 수 있다: 본 발명은 그 상부 영역에서 감소된 단면(예를 들어 테이퍼진)을 가지는 중앙 부분(16)을 통해 서로 연결되는 두 챔버(12, 14)를 가지는 차량용 새들 탱크(10)에 관한 것으로, 제1 챔버(12)가 연료 재충전을 위한 근접 개구부(18)를 가지고 충전 수준 제한 밸브(20)가 제2 챔버(14) 내에 배치된다. 제1 챔버(12)로부터 제2 챔버(14)로의 원치 않는 연료의 출렁거려 넘침을 방지하기 위해, 본 발명에 따라 두 챔버(12, 14)들 사이에 분리 몸체(24)가 구비되는데, 이는 상부 및 하부 벽 부분 사이의 중앙 부분(16)의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 분리 벽(26)과, 분리 벽(26) 내의 제1 챔버(12)로의 개구부로부터 연장되며 제1 및 제2 챔버(12, 14) 간의 유체 연통을 허용하는 파이프(28)를 가진다.

Claims (5)

  1. 그 상부 영역에서 감소된 단면을 가지는 중앙 부분(16)을 통해 서로 연결되는 두 챔버(12, 14)를 가지는 차량용 새들 탱크(10)로, 제1 챔버(12)가 연료 재충전을 위한 근접 개구부(18)를 가지고 충전 수준 제한 밸브(20)가 제2 챔버(14) 내에 배치되는 새들 탱크에 있어서,
    두 챔버(12, 14)들 사이에 분리 몸체(24)가 배치되고, 이는 상부 및 하부 벽 부분 사이의 중앙 부분(16)의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 분리 벽(26)과, 분리 벽(26) 내의 제1 챔버(12)로의 개구부로부터 연장되며 제1 및 제2 챔버(12, 14) 간의 유체 연통을 허용하는 파이프(28)를 가지는 것을 특징으로 하는 새들 탱크(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    분리 벽(26)이 연료 탱크(10) 내에 배치되는, 연료 구성부들의 캐리어의 일부인 것을 특징으로 하는 새들 탱크(10).
  3. 청구항 1에 있어서,
    분리 벽(26)이, 이를 통해 새들 탱크(10) 내에 배치된 연료 구성부들을 위한 캐리어 상에 배치되도록 하는 적어도 하나의 인입부(32-36) 또는 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 새들 탱크(10).
  4. 청구항 1 내지 3 중의 어느 한 항에 있어서,
    파이프(28)가 분리 벽(26)에 거의 수직으로 연장되는 것을 특징으로 하는 새들 탱크(10).
  5. 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,
    경사 위치에서 중앙 부분(16)을 향해 경사지거나 출렁대 넘치거나 강한 횡 방향 가속 동안 그 개구부가 제1 챔버(12)의 연료 수준 위에 위치하도록 파이프(28)가 제1 챔버(12)로 돌출하는 것을 특징으로 하는 새들 탱크(10).
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