KR20190130353A - 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크(2) 내부로 수직 설치되는 압력 감지용 파이프(10) 상부에 압력 센서부(20)를 연결하여 액상 연료의 수위에 따라 압력 감지용 파이프 하부로 유입되는 액상 연료의 압력 변화를 압력 감지 파이프 상부의 압력 센서부에 의해 감지하는 센서 방식으로 액상 연료의 레벨을 측정하기 때문에 종래 플로트 방식에 비해 연료 탱크의 설계 용적 기준에 제한을 받지 않고, 연료 탱크 내부 전체 높이로 레벨 측정이 가능하며, 배터리 성능에 상관없이 연료 잔량이나 주유 측정이 정확하여 사용 신뢰성을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서{LIQUID LEVEL SENSOR FOR MEASURING LIQUID FUEL LEVEL OF LIQUID FUEL TANK FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 연료 탱크 내부에 수직 설치되는 압력 감지 파이프 하부로 액상 연료의 수위에 따라 유입되는 액상 연료의 압력 변화를 압력 감지 파이프 상부의 압력 센서부에 의해 감지하는 센서 방식으로 액상 연료의 레벨을 측정하는 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 연료탱크는 차량의 주행에 필요한 연료를 저장하여 연료 계통에 공급하는 차량의 주요 부품중에 하나이다.

이러한 연료 탱크는 연료 주유시 차량이 일정 거리 이상 운행할 수 있도록 적정 용량의 연료를 저장할 수 있는 일정 사이즈의 탱크 본체로 구성되는데, 상기 탱크 본체에는 연료를 넣는 주유구, 드레인 플러그, 연료의 양을 측정하는 레벨 측정부 및, 연료 펌프 압력 센서, 연료 탱크 압력 센서, 연료 펌프 콘트롤러 등이 설치된 연료 펌프 모듈, 내부의 증기압을 측정하는 증기압 센서 등이 결합되어 있다.

특히 상기 연료 탱크의 레벨 측정부에 의해 액상 연료(또는 요소수)의 양을 측정하게 되는데, 종래 레벨 측정부는 플로트 방식에 의해 주로 연료의 양을 측정하도록 하였다.

이는, 액상 연료의 수위에 따라 플로트가 부력에 의해 높낮이 위치가 변하도록 설치하고, 상기 플로트의 높낮이 위치 변화를 전극판에서 전기 신호로 변환하여 계기판에 표시하므로 연료 탱크 내부의 액상 연료 레벨 측정을 실시하도록 하였다.

그러나 상기한 종래 플로트 방식의 레벨 측정부는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 상기 플로트는 연료 탱크의 천장과 바닥까지 높낮이 이동할 수 없어 플로트의 측정 범위가 제한적인 한계를 갖고 있었다.

이로 인해 플로트의 특정 범위를 벗어난 연료 탱크의 상단과 바닥 공간의 연료 측정이 곤란한 문제점이 있었다.

즉, 주유전 연료의 측정 범위 최소값보다 작으면 주유량 보다 계기판 연료 증가량이 작을 수 있다. 반대로 플로트의 측정 범위 최대값을 초과하여 주유시 계기판 연료 증가량 판단이 불가하며, 소량 주유시 최소값 이하로 인식해 반응하지 않을 수 있고, 주유 공간이 기울어져도 반응하지 않을 수 있는 것이다.

둘째, 연료 탱크의 설계 용적 기준에 제한을 받는 문제점이 있었다.

셋째, 전극판의 이물질 또는 배터리 이상시 연료 경고등과 계기판의 오작동을 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

상기 배터리가 약하면 연료의 실제량보다 계기판에 더 많은 것으로 표시되는 오작동을 발생하는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2013-0019081호(2013년02월26일) 등록실용 제20-0366609호(2004년10월26일)

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크 내부에 수직 설치되는 압력 감지 파이프 하부로 액상 연료의 수위에 따라 유입되는 액상 연료의 압력 변화를 압력 감지 파이프 상부의 압력 센서부에 의해 감지하는 센서 방식으로 액상 연료의 레벨을 측정하기 때문에 종래 플로트 방식에 비해 연료 탱크의 설계 용적 기준에 제한을 받지 않고, 연료 탱크 내부 전체 높이로 레벨 측정이 가능하며, 배터리 성능에 상관없이 연료 잔량이나 주유 측정이 정확하여 사용 신뢰성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크 내부로 삽입되어 수직 설치되고 하부에 유입구를 형성하는 압력 감지용 파이프와, 상기 압력 감지용 파이프 상부에 연결 설치되어 연료 탱크의 액상 연료 수위에 따라 압력 감지용 파이프 하부의 유입구로 유입되는 액상 연료의 압력 변화에 의해 액상 연료의 레벨을 측정하는 압력 센서부로 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 압력 감지용 파이프는 하단의 좌우로 유입구를 형성하는 "ㅗ"형 구조로 형성하여 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 압력 감지용 파이프와 압력 센서부는 연료 탱크에 결합되는 연료 펌프 모듈의 결합 플레이트에 일체로 결합 설치하여 구성함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크 내부로 수직 설치되는 압력 감지용 파이프 상부에 압력 센서부를 연결하여 액상 연료의 수위에 따라 압력 감지용 파이프 하부로 유입되는 액상 연료의 압력 변화를 압력 감지 파이프 상부의 압력 센서부에 의해 감지하는 센서 방식으로 액상 연료의 레벨을 측정하기 때문에 종래 플로트 방식에 비해 연료 탱크의 설계 용적 기준에 제한을 받지 않고, 연료 탱크 내부 전체 높이로 레벨 측정이 가능하며, 배터리 성능에 상관없이 연료 잔량이나 주유 측정이 정확하여 사용 신뢰성이 우수한 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 연료 탱크를 보여주는 단면 구성도.
도 2는 도 1의 요부 확대도.
도 3은 도 2의 요부 사시도.
도 4는 본 발명의 작동 상태를 보여주는 요부 단면 구성도.
도 5는 본 발명이 적용된 연료 펌프 모듈을 보여주는 사시도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서(100)는 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크의 액상 연료 레벨을 플로트 방식이 아닌 센서 방식에 의해 측정하도록 이루어지는 것이다.

즉, 본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크(2) 내부로 삽입되어 수직 설치되고 하부에 유입구를 형성하는 압력 감지용 파이프(10)와, 상기 압력 감지용 파이프(10) 상부에 연결 설치되어 연료 탱크의 액상 연료 수위에 따라 압력 감지용 파이프(10) 하부의 유입구로 유입되는 액상 연료의 압력 변화에 의해 액상 연료의 레벨을 측정하는 압력 센서부(20)로 구성하는 것이다.

상기 압력 감지용 파이프(10)는 연료 탱크의 상부에서 바닥 위치까지 수직 설치하고, 하단에 액상 연료의 유입을 원활히 하도록 유입구(12)(12')를 좌우로 형성하는 "ㅗ"형 구조로 형성하여 구성한다.

또한, 상기 압력 센서부(20)는 압력을 감지하는 통상의 센서 구조로 형성하되, 예를 들면 본체(21) 하부에 압력 유입구(22), 상기 압력 유입구 상측에 다이어프램(23), 상기 다이어 프램 상측에 압력을 측정하는 센서(24)를 설치 구성하는 것이다.

그리고 본 발명은 상기 압력 감지용 파이프(10)와 압력 센서부(20)를 연료 탱크(2)의 제조 과정에서 연료 탱크에 별도로 결합 설치할 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 연료 펌프 압력 센서, 연료 탱크 압력 센서, 연료 펌프 콘트롤러 등이 결합되는 연료 펌프 모듈(300)의 결합 플레이트(320)에 일체로 결합 설치하여 연료 탱크(2)에 연료 펌프 모듈 결합시 일체로 결합하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

미 설명 부호로서, 3은 연료 주입구, 4는 드레인 밸브, 50은 설치 플레이트를 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 레벨 측정 센서(100)는 압력 감지용 파이프(10)가 연료 탱크 내부로 수직 설치된다. 이때 상기 압력 감지용 파이프(10) 하부는 연료 탱크의 바닥 위치까지 삽입하여 바닥 위치의 연료가 좌우로 형성된 유입구(12)(12')로 유입될 수 있도록 설치되는 것이다.

그리고 상기 압력 감지용 파이프(10) 상단에 압력 센서부(20)가 연결 설치되는 것이다.

이와 같이 설치되는 본 발명의 레벨 측정 센서(100)는 액상 탱크(2) 내부의 액상 연료가 수위에 따라 연료 탱크 내부에 수직 설치된 압력 감지용 파이프(10) 하단의 유입구로 유입되는데, 액상 연료의 수위에 따라 압력 감지용 파이프(10) 하단의 유입구로 유입되는 액상 연료의 양이 비례적으로 증감되는 것이다.

특히, 상기 압력 감지용 파이프의 유입구(12)(12')는 좌우로 대향 형성되는 구조를 갖기 때문에 연료 탱크 내부의 액상 연료가 압력 감지용 파이프 내부로 원활히 유입되어 정확한 측정이 가능하도록 하는 것이다.

이와 같이 상기 연료 탱크 내부의 액상 연료 수위에 따라 압력 감지용 파이프(10) 하부의 유입구로 유입되는 액상 연료의 양이 비례적으로 가변되어 압력 감지용 파이프(10) 내부 압력이 변화되고, 이를 압력 감지용 파이프 상부의 압력 센서부(20)에 의해 감지하므로 연료 탱크 내부의 액상 연료 레벨을 측정하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크(2) 내부로 수직 설치되는 압력 감지용 파이프(10) 상부의 압력 센서부(20)에 의해 액상 연료의 수위에 따라 압력 감지용 파이프 하부로 유입되는 액상 연료의 압력 변화를 감지하여 액상 연료의 레벨을 측정하게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 종래 플로트 방식이 아니라 센서 방식으로 측정하기 때문에 연료 탱크의 설계 용적 기준에 제한을 받지 않고, 연료 탱크 내부 전체 높이로 레벨 측정이 가능하며, 배터리 성능에 상관없이 연료 잔량이나 주유 측정이 정확하게 제공되는 것이다.

한편, 본 발명의 압력 감지용 파이프(10)와 압력 센서부(20)는 연료 탱크(2)에 별도로 결합 설치할 수도 있지만 도 5에서와 같이 연료 펌프 모듈(300)의 결합 플레이트(320)에 일체로 결합하여 연료 탱크(2)에 연료 펌프 모듈 결합시 일체로 결합 설치하므로 별도의 조립 작업이 배제되어 조립 작업성을 더욱 간편하게 개선하게 되는 것이다.

2: 연료 탱크
10: 압력 감지용 파이프
12,12': 유입구
20: 압력 센서부
100: 레벨 측정 센서
300: 연료 펌프 모듈
320: 결합 플레이트

Claims (3)

1. 차량의 액상 연료를 저장하는 연료 탱크(2) 내부로 삽입되어 수직 설치되고 하부에 유입구를 형성하는 압력 감지용 파이프(10)와,
   상기 압력 감지용 파이프(10) 상부에 연결 설치되어 연료 탱크의 액상 연료 수위에 따라 압력 감지용 파이프(10) 하부의 유입구로 유입되는 액상 연료의 압력 변화에 의해 액상 연료의 레벨을 측정하는 압력 센서부(20)로 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 압력 감지용 파이프(10)는 하단의 좌우로 유입구(12)(12')를 형성하는 "ㅗ"형 구조로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 압력 감지용 파이프(10)와 압력 센서부(20)는 연료 탱크에 결합되는 연료 펌프 모듈(100)의 결합 플레이트(120)에 일체로 결합 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 액상 연료 탱크의 액상 연료 레벨 측정을 위한 레벨 측정 센서.

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