KR20220040068A

KR20220040068A - 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치

Info

Publication number: KR20220040068A
Application number: KR1020200122814A
Authority: KR
Inventors: 김근수; 박정훈; 김동현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2022-03-30
Also published as: CN114248619A; US11801746B2; US20220089018A1

Abstract

본 발명은 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치에 관한 것으로, 주유 시 연료탱크의 만충 전에 주유건이 셧오프되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있도록 한 주유건 셧오프 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

Description

연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치 {Device for controlling fuel gun shut-off in filler pipe of fuel tank}

본 발명은 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 주유 시 연료탱크의 만충 전에 주유건이 조기 셧오프되는 현상을 방지하기 위한 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료탱크에 연료를 주유할 때 사용하는 주유건은, 레버를 당기면 연료를 토출하고 연료탱크에 연료가 만충되면 연료 토출을 중단하도록 구성된다.

주유건은 연료 토출 시 내부에 형성되는 부압을 이용하여 연료탱크의 만충을 감지하게 된다. 주유건은 만충 전에는 벤츄리포트를 통해 유입되는 공기를 통해 부압을 해소하고 만충 시에는 상기 벤츄리포트가 막히면서 부압이 형성되어 만충을 감지하게 된다.

연료탱크의 만충 시 연료탱크의 필러파이프를 통해 역류하는 연료가 상기 벤츄리포트를 막게 되고 그에 따라 벤츄리포트를 통한 공기 유입이 중단되어 주유건 내부의 부압이 더이상 해소되지 못하면서 주유건의 셧오프가 발생하게 된다.

주유건은 정상 주유 시의 경우 셧오프 발생 전까지 벤츄리포트를 통해 지속적으로 공기를 흡입하게 된다. 이때 주유건은 연료탱크의 레벨링파이프를 통해 필러파이프측으로 나오는 연료증발가스도 벤츄리포트를 통해 흡입하게 되나, 필러파이프측으로 나오는 연료증발가스의 양이 많지 않기 때문에 연료탱크의 만충 전까지 주유건이 셧오프되지 않는다.

그런데 고온 조건에서 주유하는 경우, 연료탱크의 레벨링파이프를 통해 필러파이프측으로 나오는 과량의 연료증발가스가 상대적으로 차가운 벤츄리포트 내부에서 응축되어 공기의 유입을 차단하게 되며, 그에 따라 주유건 내부의 부압이 해소되지 못하여 연료탱크의 만충 전에 주유건이 조기 셧오프되는 문제가 발생한다.

상기와 같은 주유건의 조기 셧오프 현상은 고온 주유 시 빈번히 발생하는 문제이며, 또한 연료탱크의 온도가 과다하게 높을 경우 주유 불가 현상이 발생하기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 주유 시 연료탱크의 만충 전에 주유건이 셧오프되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있도록 한, 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

이에 본 발명은: 연료탱크의 필러넥 내부에 장착되고, 상기 필러넥의 연료주입방향을 기준으로, 상측부에 외부공기의 흡입을 위한 외부공기흡입홀과 연료증발가스의 배출을 위한 증발가스벤팅홀이 형성되며, 하측부에 상기 외부공기흡입홀과 유체 유동가능하게 연통되고 상기 필러넥에 삽입된 주유건의 연료토출부 외측에 배치되어 상기 연료토출부의 벤츄리포트를 개방하는 개구부가 형성된, 리테이너; 상기 리테이너의 외주면에 배치되어 상기 필러넥의 내주면과 리테이너의 외주면 사이의 공간 중 상기 개구부 및 외부공기흡입홀과 유체 유동가능하게 연통되는 제1공간을 둘러싸도록 구성되고, 그 하단에 연료유입홀이 구비된 파티션; 상기 파티션 내부에 배치되어 연료탱크의 만충 전에는 상기 연료유입홀을 폐쇄하고, 상기 연료탱크의 만충 시에는 연료탱크로부터 필러넥에 유입되는 연료에 의해 상기 연료유입홀을 개방하는 조기셧오프방지밸브;를 포함하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 파티션은 필러넥의 내주면과 리테이너의 외주면 사이의 공간을 상기 제1공간과 제2공간으로 분리하게 된다. 상기 제2공간은 필러넥의 내주면과 리테이너의 외주면 사이의 공간 중 상기 증발가스벤팅홀과 유체 유동가능하게 연통되는 공간이다. 이때 상기 파티션은 상기 연료유입홀을 제외하고 상기 제1공간을 밀폐하도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 파티션의 내주면에는 스프링지지판이 장착될 수 있고, 상기 스프링지지판과 조기셧오프방지밸브 사이에는 상기 조기셧오프방지밸브를 연료유입홀쪽으로 가압하는 스프링부재가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 파티션의 하단에는 상기 조기셧오프방지밸브를 지지하는 밸브걸림턱이 구비될 수 있다.

상기 스프링부재는, 연료탱크의 만충 시 연료탱크로부터 역류하는 연료에 의해 압축되기 전까지, 상기 조기셧오프방지밸브가 연료유입홀을 닫은 상태를 유지하도록 조기셧오프방지밸브를 상기 밸브걸림턱에 밀착시킬 수 있다.

또한 상기 스프링부재는, 연료탱크의 만충 시 연료탱크로부터 필러넥에 유입되는 연료에 의해 압축되어서 상기 조기셧오프방지밸브가 상기 연료유입홀을 개방하도록 허용할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 리테이너는 그 하단에 주유건걸림턱이 구비될 수 있고, 주유건의 연료토출부 끝단이 상기 주유건걸림턱에 닿을 때 상기 연료토출부의 벤츄리포트가 리테이너의 개구부와 마주하게 될 수 있다.

상기한 과제의 해결 수단을 통하여 본 발명은, 연료탱크의 외부온도 조건에 상관없이, 연료탱크가 만충되기 전까지 주유건의 정상 작동이 가능하도록 한다. 결과적으로 상기 주유건 셧오프 제어 장치는, 주유 시 연료탱크의 만충 전에 주유건이 조기 셧오프되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치가 적용된 차량용 연료시스템의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치를 도 1의 A-A에서 본 도면
도 3은 본 발명에 따른 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치를 도 1의 A'-A'에서 본 도면
도 4는 도 2의 B-B에서 본 도면
도 5는 상온 조건에서 연료탱크에 주유 시 상기 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태를 나타낸 도면
도 6은 고온 조건에서 연료탱크에 주유 시 상기 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태를 나타낸 도면
도 7은 연료탱크의 만충 시 상기 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태를 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치가 적용된 차량용 연료시스템의 구성 일부를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 연료시스템은, 연료 저장을 위한 연료탱크(10)와, 연료탱크(10) 내 연료를 엔진으로 압송하는 연료펌프(20)와, 연료탱크(10) 내 연료 주입을 위한 필러파이프(30), 및 연료탱크(10)에 주유 시 연료탱크(10)의 내압을 해소하기 위한 레벨링파이프(40) 등을 포함하여 구성된다.

상기 레벨링파이프(40)는, 연료탱크(10)와 필러파이프(30)에 유체 유동가능하게 연결되어, 주유 시 연료탱크(10) 내에 발생하는 연료증발가스를 필러파이프(30)로 내보내는 역할을 한다.

이때 레벨링파이프(40)의 하측 단부는 연료탱크(10)의 상단을 관통하여 연료탱크(10) 내부에 배치되며, 연료탱크(10) 내 연료가 만충 높이에 도달할 때 연료 유면에 닿아서 막히게 된다.

주유 시 상기 레벨링파이프(40)가 막히게 되면, 연료탱크(10)의 내압이 상승함에 따라 연료탱크(10) 내 연료가 필러파이프(30)로 역류하게 되고, 필러파이프(30)로 역류된 연료는 주유건을 셧오프시켜 주유건의 연료 토출을 중단시킨다.

상기 필러파이프(30)는, 상측부에 레벨링파이프(40)가 유체 유동가능하게 연결되고, 하측부가 연료탱크(10)에 유체 유동가능하게 연결된다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 필러넥(31)은, 연료탱크(10)에 주유 시 주유건의 연료토출부(1)가 삽입되는 부분이며, 필러파이프(30)의 상측부에 해당한다. 즉, 상기 필러넥(31)은 주유건의 연료토출부(1)가 삽입되는 부분이자 레벨링파이프(40)와 연통되는 부분이다.

연료탱크(10)에 연료를 주입할 때 레벨링파이프(40)를 통해 배출되는 연료증발가스는 상기 필러넥(31)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

한편 상온에서 주유 시, 상기 주유건은 일반적으로 셧오프가 발생하기 전까지 연료토출부(1)에 구비된 벤츄리포트(2)를 통해 지속적으로 공기를 흡입하게 된다. 이때 주유건은 필러넥(31)측으로 흘러나오는 연료증발가스도 벤츄리포트(2)를 통해 흡입할 수 있으나, 필러넥(31)측으로 흘러나오는 연료증발가스의 양이 적기 때문에 주유건의 조기 셧오프가 발생하지 않는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 주유건의 연료토출부(1)에는 연료 토출 시 생성되는 내부 부압에 의해 외부공기를 흡입하기 위한 벤츄리포트(2)가 형성되어 있고, 상기 벤츄리포트(2)에는 연료토출부(1) 내측으로 연장되도록 배치되는 벤츄리포트연결관(3)이 구비되어 있다.

상기 벤츄리포트(2)는, 연료탱크(10)가 만충되기 전에는, 외부공기를 흡입함으로써 주유건의 내부에 형성되는 부압을 해소하여 주유건의 셧오프를 방지한다. 상기 벤츄리포트(2)는 연료탱크(10)가 만충될 때 필러넥(31)으로 역류한 연료에 의해 막히게 되고, 주유건은 내부에 형성되는 부압이 벤츄리포트(2)를 통해 해소되지 못함에 따라 연료탱크(10)의 만충을 감지하고 연료 토출을 중단하게 된다.

그런데 연료탱크(10) 내에 연료증발가스가 과량 발생하는 조건에서 주유하게 되면, 레벨링파이프(40)를 통해 필러넥(31)으로 흘러나오는 과량의 연료증발가스가 상대적으로 차가운 벤츄리포트연결관(3) 내부에 유입되어 응축됨으로써 벤츄리포트(2)를 통한 공기의 흡입을 차단하게 되며, 그에 따라 주유건 내부의 부압이 더이상 해소되지 못하고 연료탱크(10)의 만충 전에 주유건이 조기 셧오프되는 문제가 발생한다.

이에 본 발명에서는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 필러넥(31) 내부에 주유건의 조기 셧오프를 방지할 수 있도록 구성된 주유건 셧오프 제어 장치를 구비한다.

상기 주유건 셧오프 제어 장치는, 상온 조건에서 주유 시에는 물론이고 고온 조건에서 주유하는 경우에도 주유건 내부의 부압을 원활하게 해소할 수 있도록 구성되어서, 고온 조건에서 주유 시 발생하는 주유건의 조기 셧오프를 근본적으로 개선할 수 있도록 한다.

고온 조건에서 주유하는 경우, 상온 조건에서 주유할 때보다 훨씬 많은 양의 연료증발가스가 연료탱크(10) 내에 발생할 수 있다. 예를 들어, 고온은 상온보다 일정치 이상 높은 온도일 수 있다.

첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치를 나타낸 것이다. 이때 도 2는 도 1의 A-A에서 본 도면이고 도 3은 도 1의 A'-A'에서 본 도면이다. 또한 도 4는 도 2의 C-C에서 본 도면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 주유건 셧오프 제어 장치는, 연료탱크(10)의 필러넥(31) 내부에 배치되는 리테이너(50)와 파티션(60) 및 조기셧오프방지밸브(70)를 포함하여 구성된다.

상기 리테이너(50)는, 필러넥(31) 내부에 삽입되는 주유건의 연료토출부(1)를 지지하여 고정해 수 있도록 구성된 것으로, 필러넥(31) 내부에 고정되도록 장착된다.

구체적으로 리테이너(50)는, 그 상측부가 테이퍼지게 형성된 파이프 타입으로 구성될 수 있으며, 그 하측부는 상기 연료토출부(1)의 외경에 상응하는 내경을 가질 수 있다.

상기 리테이너(50)는 하측부가 연료토출부(1)의 외경에 상응하는 내경을 가짐으로써 주유건의 연료토출부(1)가 삽입될 때 상기 연료토출부(1)를 움직이지 않도록 잡아줄 수 있다. 이때 리테이너(50)의 내주면과 연료토출부(1)의 외주면 사이에는 연료토출부(1)의 원활한 출입을 위해 미세한 갭이 존재할 수 있다.

상기 리테이너(50)의 상측부는 리테이너(50)에서 가장 큰 외경을 가지는 상단이 필러넥(31)의 상측부에 압입 가능한 외경을 가지도록 구성될 수 있다. 따라서 리테이너(50)가 필러넥(31) 내부에 장착될 때, 리테이너(50)의 상단은 둘레방향으로 필러넥(31)의 내주면에 기밀하게 밀착될 수 있다.

리테이너(50)는 필러넥(31) 내부에 장착될 때, 리테이너(50)의 상단이 필러넥(31)의 상단(즉, 연료주입구)에 근접하게 배치될 수 있으며, 리테이너(50)의 하단이 필러넥(31)에 연결된 레벨링파이프(40)의 상단부보다 하측에 배치될 수 있다.

그리고 상기 리테이너(50)의 하측부는 연료토출부(1)의 끝단이 걸리게 되는 주유건걸림턱(54)이 구비될 수 있다. 상기 주유건걸림턱(54)은 리테이너(50)의 내주면에 반경방향의 내측을 향해 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 주유건걸림턱(54)은 리테이너(50)의 하단에 구비될 수 있다.

주유건의 연료토출부(1)는 그 끝단이 상기 주유건걸림턱(54)에 걸릴 때까지 리테이너(50)에 삽입될 수 있다.

또한 상기 리테이너(50)는, 필러넥(31)의 연료주입방향 및 주유건의 삽입방향을 기준으로, 그 상측부에 외부공기흡입홀(51)과 증발가스벤팅홀(52)이 형성되고, 그 하측부에 개구부(53)가 형성된다.

상기 외부공기흡입홀(51)은, 필러넥(31)의 내주면과 리테이너(50)의 외주면 사이의 공간에 외부공기가 흡입될 수 있도록 하기 위해 리테이너(50)에 구비된다.

필러넥(31)의 연료주입구(31a)를 통해 리테이너(50)의 내측으로 유입되는 외부공기는, 상기 외부공기흡입홀(51)을 통해 필러넥(31)과 리테이너(50) 사이의 공간으로 유입될 수 있다.

상기 증발가스벤팅홀(52)은, 레벨링파이프(40)를 통해 필러넥(31)과 리테이너(50) 사이의 공간으로 토출된 연료증발가스를 외부로 내보낼 수 있도록 하기 위해 리테이너(50)에 구비된다.

레벨링파이프(40)를 통해 필러넥(31)과 리테이너(50) 사이의 공간으로 토출된 연료증발가스는, 상기 증발가스벤팅홀(52) 및 연료주입구(31a)를 통해 필러넥(31)의 외부로 배출될 수 있다.

이때 상기 외부공기흡입홀(51)과 증발가스벤팅홀(52)은, 외부공기와 연료증발가스의 섞임을 최대한 방지하기 위해, 리테이너(50)의 둘레방향을 기준으로 서로 마주하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 리테이너(50)의 상측부에는 복수의 외부공기흡입홀(51) 및 복수의 증발가스벤팅홀(52)이 구비될 수 있다. 이때 상기 복수의 외부공기흡입홀(51)은 리테이너(50)의 둘레방향으로 이격 배치될 수 있고, 상기 복수의 증발가스벤팅홀(52) 역시 리테이너(50)의 둘레방향으로 이격 배치될 수 있다.

상기 개구부(53)는, 필러넥(31) 및 리테이너(50)의 내부에 삽입된 연료토출부(1)의 벤츄리포트(2)를 개방하기 위한 것으로, 리테이너(50)의 하측부 중 둘레방향의 일측을 개방한 형태로 형성될 수 있다.

따라서 상기 연료토출부(1)가 리테이너(50)에 삽입될 때, 상기 벤츄리포트(2)는 리테이너(50)의 개구부(53)를 마주하는 위치에 배치될 수 있다. 좀더 말해, 상기 개구부(53)는 리테이너(50)의 하측부에 삽입된 연료토출부(1)의 외측에 배치되어서 상기 연료토출부(1)의 벤츄리포트(2)를 개방할 수 있다.

예를 들어, 상기 연료토출부(1)가 리테이너(50)의 주유건걸림턱(54)에 닿을 때까지 리테이너(50)에 삽입되는 경우, 상기 벤츄리포트(2)는 개구부(53)를 마주하는 위치에 위치할 수 있다.

상기 개구부(53)는, 외부공기흡입홀(51)의 하방에 배치되며, 상기 외부공기흡입홀(51)과 유체 유동가능하게 연통될 수 있다. 예를 들어, 상기 외부공기흡입홀(51)과 개구부(53)는, 리테이너(50)에 대한 연료토출부(1)의 삽입방향을 기준으로, 일렬로 배열될 수 있다.

상기 외부공기흡입홀(51)을 통해 리테이너(50)와 필러넥(31) 사이의 공간으로 유입된 공기는, 상기 개구부(53)를 통해 개방된 연료토출부(1)의 벤츄리포트(2)를 통해 주유건의 내부에 흡입될 수 있다.

한편, 필러넥(31)에 유입된 연료증발가스가 상기 벤츄리포트(2)를 통해 벤츄리포트연결관(3)에 흡입되는 것을 방지하기 위해, 리테이너(50)의 외주면에는 파티션(60)이 구비된다.

상기 파티션(60)은, 필러넥(31)의 내주면과 리테이너(50)의 외주면 사이의 공간을 제1공간(S1)과 제2공간(S2)으로 이분하는 것으로, 리테이너(50)의 외주면에 배치되어 상기 외부공기흡입홀(51)과 개구부(53)의 주변 공간을 둘러싸도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 파티션(60)은, 필러넥(31)과 리테이너(50) 사이의 공간 중 상기 외부공기흡입홀(51)과 개구부(53)를 유체 유동가능하게 연결하는 상기 제1공간(S1)을 둘러싸도록 구성될 수 있다.

상기 제1공간(S1)은 외부공기흡입홀(51) 및 개구부(53)와 동시에 유체 유동가능하게 연통되는 공간이고, 상기 제2공간(S2)은 증발가스벤팅홀(52)과 유체 유동가능하게 연통되는 공간이다. 상기 제1공간(S1)과 제2공간(S2)은 파티션(60)과 조기셧오프방지밸브(70)를 통해 서로 독립된 공간으로 분리될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연료증발가스가 벤츄리포트(2)에 접촉하는 것을 방지하기 위해, 상기 파티션(60)은 상기 제1공간(S1)을 밀폐하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 파티션(60)의 가장자리부는 리테이너(50)의 외주면에 기밀하게 밀착된 상태로 고정될 수 있다.

구체적으로 상기 파티션(60)은, 그 하단에 구비된 연료유입홀(61)을 제외하고 상기 제1공간(S1)을 밀폐하도록 구성될 수 있다.

파티션(60)은, 연료탱크(10)가 만충되기 전에는 제1공간(S1)을 밀폐하고 연료탱크(10)가 만충되면 제1공간(S1)을 개방할 수 있도록 하기 위해, 상기 연료유입홀(61)을 구비한다.

상기 연료유입홀(61)은, 제1공간(S1)에 연료가 유입될 수 있도록 파티션(60)의 하단을 개방한 형태로 형성될 수 있다.

필러넥(31)에 역류하는 연료탱크(10)의 연료가 상기 연료유입홀(61)을 통해 제1공간(S1)에 유입되는 경우, 주유건의 벤츄리포트(2)에 연료가 닿아서 벤츄리포트(2)를 막게 된다.

좀더 구체적으로 상기 파티션(60)은, 리테이너(50)의 외주면으로부터 반경방향으로 연장되는 제1측벽부(63)와 제2측벽부(64) 및 상기 제1측벽부(63)와 제2측벽부(64)를 일체로 연결하는 외벽부(65)를 포함하여 구성될 수 있다. 리테이너(50)가 필러넥(31)에 장착될 때, 상기 외벽부(65)는 필러넥(31)의 내주면에 밀착될 수 있다.

상기 제1측벽부(63)와 제2측벽부(64)는 리테이너(50)의 둘레방향을 기준으로 서로 일정 거리를 두고 배치될 수 있다. 그리고, 상기 외벽부(65)는 리테이너(50)의 반경방향을 기준으로 제1측벽부(63)와 제2측벽부(64)의 끝단에 배치될 수 있다.

상기 연료유입홀(61)의 개폐를 위해, 상기 파티션(60) 내부에 조기셧오프방지밸브(70)가 배치될 수 있다.

상기 조기셧오프방지밸브(70)는, 연료탱크(10)의 만충 전에는 연료유입홀(61)을 폐쇄하고 상기 연료탱크(10)의 만충 시에는 연료유입홀(61)을 개방하는 역할을 한다.

상기 조기셧오프방지밸브(70)는, 파티션(60)의 내주면과 리테이너(50)의 외주면에 동시 접촉한 상태로 제1공간(S1)에 배치되도록 파티션(60) 내에 장착될 수 있다.

상기 조기셧오프방지밸브(70)는, 스프링부재(80)에 의해 상기 연료유입홀(61)을 기밀하게 닫은 상태를 유지할 수 있다.

상기 스프링부재(80)는, 조기셧오프방지밸브(70)를 연료유입홀(61)을 향해 가압하는 역할을 하며, 압축 시 생성되는 탄성복원력에 의해 상기 조기셧오프방지밸브(70)를 연료유입홀(61)쪽으로 가압할 수 있다.

이를 위해 상기 스프링부재(80)는, 스프링지지판(66)에 장착되어 조기셧오프방지밸브(70)의 상측에 배치될 수 있다. 다시 말해, 상기 스프링부재(80)는 스프링지지판(66)에 장착되어 상기 스프링지지판(66)과 조기셧오프방지밸브(70) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 스프링부재(80)의 상단부는 스프링지지판(66)에 설치될 수 있고, 스프링부재(80)의 하단부는 조기셧오프방지밸브(70)에 설치될 수 있다.

상기 스프링지지판(66)은, 파티션(60)의 외벽부(65) 내주면에 장착되거나 또는 리테이너(50)의 외주면에 장착될 수 있다. 이때 스프링지지판(66)은, 제1공간(S1)에서 외부공기흡입홀(51)과 개구부(53) 간에 유체 유동이 가능하도록 하기 위해, 스프링지지판(66)이 배치되는 위치를 기준으로 한 제1공간(S1)의 단면적보다 작은 단면적을 가진 판부재로 구성되거나, 또는 그 중앙부가 개구된 판부재로 구성될 수 있다.

또한 상기 파티션(60)의 하단에는 상기 조기셧오프방지밸브(70)를 지지하는 밸브걸림턱(62)이 구비될 수 있다. 상기 밸브걸림턱(62)은 연료유입홀(61)의 외측에 배치될 수 있으며, 스프링부재(80)에 의해 가압되는 조기셧오프방지밸브(70)의 하단면을 지지하여서 상기 조기셧오프방지밸브(70)가 제1공간(S1)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

상기 스프링부재(80)는, 연료탱크(10)가 만충되기 전에는 상기 조기셧오프방지밸브(70)가 파티션(60)의 연료유입홀(61)을 닫은 상태를 유지하도록 한다. 다시 말해, 상기 스프링부재(80)는, 연료탱크(10)로부터 역류하는 연료의 압력에 의해 압축되기 전까지, 조기셧오프방지밸브(70)가 연료유입홀(61)을 닫은 상태를 유지할 수 있도록 상기 조기셧오프방지밸브(70)를 가압하여 밸브걸림턱(62)에 밀착시킨다.

조기셧오프방지밸브(70)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 연료탱크(10)의 만충 전까지는 스프링부재(80)에 의해 파티션(60)의 연료유입홀(61)을 닫은 상태로 유지되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 연료탱크(10)의 만충 시에는 연료탱크(10)로부터 필러넥(31)으로 역류하는 연료에 의해 연료유입홀(61)을 개방하게 된다.

즉, 조기셧오프방지밸브(70)가 연료탱크(10)의 만충 시 필러넥(31)에 역류하는 연료탱크(10)의 연료에 의해 상방으로 가압될 때, 스프링부재(80)는 압축되면서 조기셧오프방지밸브(70)가 상기 연료유입홀(61)을 개방하는 것을 허용하게 된다.

한편, 도 5 내지 도 7은 상기와 같이 구성되는 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태 및 유체의 흐름을 나타낸 것이다. 도 5는 상온 조건에서 연료탱크에 주유 시 상기 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태를 나타낸 것이고, 도 6은 고온 조건에서 연료탱크에 주유 시 상기 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태를 나타낸 것이고, 도 7은 연료탱크의 만충 시 상기 주유건 셧오프 제어 장치의 작동상태를 나타낸 것이다.

연료탱크(10)의 외부온도가 상온인 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 조기셧오프방지밸브(70)는 파티션(60)의 연료유입홀(61)을 닫게 되고, 제1공간(S1)은 필러넥(31) 내부의 유체가 유입 불가한 상태가 된다. 상기 유체는 연료증발가스일 수 있다.

주유건의 연료토출부(1)가 리테이너(50)에 삽입될 때, 연료토출부(1)의 벤츄리포트(2)는 리테이너(50)의 개구부(53)를 통해 제1공간(S1)에 노출된다.

상기 연료토출부(1)가 필러넥(31)에 연료를 토출할 때, 상기 주유건은 내부에 부압이 발생하면서 벤츄리포트(2)를 통해 공기를 흡입하게 되고, 제1공간(S1)의 공기가 주유건 내부로 흡입됨에 따라 필러넥(31) 외부의 공기가 외부공기흡입홀(51)을 통해 제1공간(S1)에 흡입된다.

연료탱크(10)에 연료가 주입될 때 연료탱크(10) 내부에 발생하는 연료증발가스는, 레벨링파이프(40)를 통해 필러넥(31)으로 토출되고, 필러넥(31)의 제2공간(S2) 및 리테이너(50)의 증발가스벤팅홀(52)을 통과하여 필러넥(31)의 외부로 배출된다.

이때 제1공간(S1)은 파티션(60)과 조기셧오프방지밸브(70)에 의해 제2공간(S2)과 분리된 상태이기 때문에, 벤츄리포트(2)는 연료증발가스를 흡입하지 않는다.

그리고 연료탱크(10)의 외부온도가 고온인 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 조기셧오프방지밸브(70)는 파티션(60)의 연료유입홀(61)을 닫은 상태를 유지하고, 제1공간(S1)은 필러넥(31) 내부의 유체가 유입 불가한 상태를 유지한다.

주유건의 연료토출부(1)가 리테이너(50)에 삽입될 때, 벤츄리포트(2)는 리테이너(50)의 개구부(53)를 통해 제1공간(S1)에 노출된다.

상기 연료토출부(1)가 필러넥(31)에 연료를 토출할 때, 상기 주유건은 내부에 부압이 발생하면서 벤츄리포트(2)를 통해 제1공간(S1)의 공기를 흡입하게 되고, 제1공간(S1)의 공기가 주유건 내부로 유입됨에 따라 필러넥(31) 외부의 공기가 외부공기흡입홀(51)을 통해 제1공간(S1)에 흡입된다.

연료탱크(10)에 연료가 주입될 때 연료탱크(10) 내부에 발생하는 연료증발가스는, 레벨링파이프(40)를 통해 필러넥(31)으로 토출되고, 제2공간(S2) 및 증발가스벤팅홀(52)을 통해 필러넥(31)의 외부로 배출된다.

외부온도가 고온인 경우, 상온에서 주유할 때보다 훨씬 많은 양의 연료증발가스가 연료탱크(10) 내에서 발생하고, 레벨링파이프(40)를 통해 과량의 연료증발가스가 필러넥(31)으로 토출되기는 하나, 제1공간(S1)이 파티션(60)과 조기셧오프방지밸브(70)에 의해 제2공간(S2)과 분리된 상태이기 때문에, 주유건의 벤츄리포트(2)는 연료증발가스와 접촉하지 않게 된다.

따라서 상기 주유건의 조기 셧오프 발생 없이, 연료탱크(10)가 만충될 때까지 정상적인 주유가 가능하게 된다.

연료탱크(10)에 연료가 만충되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 연료탱크(10)의 연료가 필러넥(31)으로 역류하게 된다. 필러넥(31)에 역류하는 연료는, 파티션(60)의 연료유입홀(61)을 통해 조기셧오프방지밸브(70)를 상방으로 가압하게 된다. 이때 조기셧오프방지밸브(70)는 상기 연료에 의해 상방으로 밀리면서 스프링부재(80)를 압축하게 되고 연료유입홀(61)을 개방하게 된다.

상기 연료유입홀(61)을 통해 제1공간(S1)에 유입된 연료는 벤츄리포트(2)에 접촉하여 벤츄리포트(2)를 막게 되고, 그에 따라 주유건은 내부의 부압을 해소하지 못하고 셧오프되어 연료 토출을 중단하게 된다.

이때 상기 조기셧오프방지밸브(70)는 필러넥(31)에 역류하는 연료가 외부공기흡입홀(51)을 통해 필러넥(31) 외부로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해 상기 조기셧오프방지밸브(70)는 제1공간(S1)의 단면적에 상응하는 단면적을 가지는 판형 부재 또는 블록형 부재로 구성될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 주유건 셧오프 제어 장치는, 연료탱크(10)의 외부온도 조건에 상관없이, 연료탱크(10)가 만충되기 전까지 주유건의 정상 작동이 가능하도록 한다. 결과적으로 상기 주유건 셧오프 제어 장치는, 주유 시 연료탱크(10)의 만충 전에 주유건이 조기 셧오프되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 또한 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐이므로 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 연료탱크 20 : 연료펌프
30 : 필러파이프 31 : 필러넥
31a : 연료주입구 40 : 레벨링파이프
50 : 리테이너 51 : 외부공기흡입홀
52 : 증발가스벤팅홀 53 : 개구부
54 : 주유건걸림턱 60 : 파티션
61 : 연료유입홀 62 : 밸브걸림턱
63 : 제1측벽부 64 : 제2측벽부
65 : 외벽부 66 : 스프링지지판
70 : 조기셧오프방지밸브 80 : 스프링부재
S1 : 제1공간 S2 : 제2공간
1 : 주유건의 연료토출부 2 : 벤츄리포트
3 : 벤츄리포트연결관

Claims

연료탱크의 필러넥 내부에 장착되고, 상기 필러넥의 연료주입방향을 기준으로, 상측부에 외부공기의 흡입을 위한 외부공기흡입홀과 연료증발가스의 배출을 위한 증발가스벤팅홀이 형성되며, 하측부에 상기 외부공기흡입홀과 유체 유동가능하게 연통되고 상기 필러넥에 삽입된 주유건의 연료토출부 외측에 배치되어 상기 연료토출부의 벤츄리포트를 개방하는 개구부가 형성된, 리테이너;
상기 리테이너의 외주면에 배치되어 상기 필러넥의 내주면과 리테이너의 외주면 사이의 공간 중 상기 개구부 및 외부공기흡입홀과 유체 유동가능하게 연통되는 제1공간을 둘러싸도록 구성되고, 그 하단에 연료유입홀이 구비된 파티션;
상기 파티션 내부에 배치되어 연료탱크의 만충 전에는 상기 연료유입홀을 폐쇄하고, 상기 연료탱크의 만충 시에는 연료탱크로부터 필러넥에 유입되는 연료에 의해 상기 연료유입홀을 개방하는 조기셧오프방지밸브;
를 포함하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 파티션은 필러넥의 내주면과 리테이너의 외주면 사이의 공간을 상기 제1공간과 제2공간으로 분리하게 되며, 상기 제2공간은 필러넥의 내주면과 리테이너의 외주면 사이의 공간 중 상기 증발가스벤팅홀과 유체 유동가능하게 연통되는 공간인 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 파티션은 상기 연료유입홀을 제외하고 상기 제1공간을 밀폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 파티션의 내주면에는 스프링지지판이 장착되고, 상기 스프링지지판과 조기셧오프방지밸브 사이에는 상기 조기셧오프방지밸브를 연료유입홀쪽으로 가압하는 스프링부재가 배치된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 파티션의 하단에는 상기 조기셧오프방지밸브를 지지하는 밸브걸림턱이 구비된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 스프링부재는, 연료탱크의 만충 시 연료탱크로부터 역류하는 연료에 의해 압축되기 전까지, 상기 조기셧오프방지밸브가 연료유입홀을 닫은 상태를 유지하도록 조기셧오프방지밸브를 상기 밸브걸림턱에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 스프링부재는, 연료탱크의 만충 시 연료탱크로부터 필러넥에 유입되는 연료에 의해 압축되어서 상기 조기셧오프방지밸브가 상기 연료유입홀을 개방하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 외부공기흡입홀과 증발가스벤팅홀은 리테이너의 둘레방향을 기준으로 서로 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 리테이너는 그 상단이 필러넥의 내주면에 기밀하게 밀착되도록 필러넥 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 리테이너는 그 하단에 주유건걸림턱이 구비되고, 주유건의 연료토출부 끝단이 상기 주유건걸림턱에 닿을 때 상기 연료토출부의 벤츄리포트가 리테이너의 개구부와 마주하게 되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연료탱크는 주유 시 연료탱크 내부의 연료증발가스를 필러넥으로 배출하는 레벨링파이프가 구비되고, 상기 레벨링파이프는 연료탱크 내부에 배치된 단부가 연료탱크의 만충 시 연료 유면에 닿아서 막히게 되는 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 주유건의 연료토출부는 연료 토출 시 상기 벤츄리포트를 통해 공기를 흡입하도록 된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 주유건의 연료토출부는, 연료탱크로부터 필러넥에 유입되는 연료에 의해 상기 벤츄리포트가 막힐 때, 연료 토출을 중단하도록 된 것을 특징으로 하는 연료탱크용 필러파이프의 주유건 셧오프 제어 장치.