KR101295912B1

KR101295912B1 - 연료 탱크 리저버

Info

Publication number: KR101295912B1
Application number: KR1020100138412A
Authority: KR
Inventors: 송현민; 권구성; 윤찬흠; 최재원
Original assignee: 주식회사 코아비스
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2013-08-12
Also published as: US8789515B2; US20130000608A1; CN102562385B; KR20120076733A; CN102562385A

Abstract

본 발명은 연료 탱크 리저버에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 펌프가 없는 리저버에 있어서 저온 환경에서 연료의 응고가 일어날 때 응고물을 효과적으로 막아 연료의 송출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 연료 탱크 리저버를 제공함에 있다.
본 발명의 연료 탱크 리저버는, 연료 탱크(300) 내에 구비되는 리저버(100)로서, 엔진(200)으로 연료를 공급하는 연료 흡입관(120)이 연결되며 연료를 수용하는 수용부(110)와, 상기 수용부(110)에 연결되어 상기 연료 탱크(300) 내의 연료를 상기 수용부(110) 내로 공급하는 공급부(130)와, 상기 수용부(110) 내에 수용된 연료의 양을 측정하는 측정부(140)를 포함하는 리저버(100)에 있어서, 연료 내 응고물을 포함하는 이물질이 걸려 상기 연료 흡입관(120)으로 흡입되는 것을 방지하도록, 상기 연료 흡입관(120)의 입구측 위치에 울타리형 구조물(150)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 탱크 리저버 {Reservoir for Fuel Tank}

본 발명은 연료 탱크 리저버에 관한 것이다.

차량의 연료 탱크에서 엔진으로의 연료 공급은 지속적이고 안정적으로 이루어져야 함은 당연하다. 이에 따라 엔진으로의 연료 공급이 원활하면서 또한 원하는 양만큼 안정적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 많은 기술이 개시되어 있다. 특히 일반적인 주행 조건이 아닌 경우, 즉 연료 탱크에 연료가 적당히 차 있고 차량 자체는 운행 중인 경우의 조건이 아닌 경우에, 이와 같이 원활하고 안정적인 연료 공급이 이루어질 수 있도록 하는 기술은 매우 중요하다. 특히 차량이 막 시동되었을 때나 연료 탱크에 연료가 많이 차 있지 않았을 때와 같은 경우에, 일반적인 주행 조건에서의 연료 공급 구조만으로는 엔진으로의 연료 공급이 원활히 이루어지기 어렵다. 이에 따라 연료 탱크에는 일반적으로, 이러한 경우에서의 원활한 연료 공급이 이루어질 수 있도록 하는 구조인 리저버가 구비되어 있다.

리저버는 연료 탱크에 연결되어 있는 연료 공급관에 구비되는 소형 연료 수용부 형태로 된 것으로서, 리저버에는 연료 탱크에 수용된 연료의 양과는 상관없이 항상 소정 분량 이상의 연료가 수용되어 있도록 설계되어 있다. 따라서 연료 탱크에 수용된 연료의 양이 극히 적을 때나, 차량이 급경사 길을 장시간 운행하는 등과 같이 연료 탱크 내 연료 수면이 정상적이지 않은 상태가 될 때와 같은 경우에도, 리저버에 의하여 엔진에 연료가 안정적으로 공급될 수 있게 된다.

도 1은 종래의 리저버의 구조를 간략하게 도시하고 있다. 일반적으로 리저버(100')는 연료 탱크(300') 내에 구비되되, 엔진(200')으로 연료를 공급하는 연료 흡입관(120')이 연결되며 연료를 수용하는 수용부(110')와, 상기 수용부(110')에 연결되어 상기 연료 탱크(300') 내의 연료를 상기 수용부(110') 내로 공급하는 공급부(130')와, 상기 수용부(110') 내에 수용된 연료의 양을 측정하는 측정부(140')를 기본적으로 포함하여 이루어지게 된다. 보다 발전된 형태로서 상기 수용부(110') 내의 연료를 능동적으로 빨아올려 상기 엔진(200')으로 송출시키는 펌프가 더 구비되는 리저버도 있으나, 여기에서는 이러한 펌프가 구비되지 않는 리저버에 대해서 논의한다. 펌프가 구비되지 않는 리저버의 경우 펌프가 구비되는 리저버에 비해 상대적으로 엔진으로의 연료 송출이 덜 안정적으로 이루어진다는 단점은 있으나, 반면 구조가 훨씬 간단하기 때문에 제작 비용이 저렴하며 또한 고장 발생률이 훨씬 저감되어 수명이 길고 유지 관리가 편리하다는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 디젤유 차량 등에서는 펌프가 없는 리저버를 채용하는 경우가 아직도 많은 실정이다.

상기 공급부(130')는 일반적으로 제트 펌프 형태로 이루어지는데, 이러한 제트 펌프는 상기 연료 탱크(300')의 형태와 구조 등에 따라 1개가 구비될 수도 있고 또는 그 이상이 구비될 수도 있다. 상기 측정부(140')는 일반적으로 수위를 측정하는 가장 간단한 구조 중 하나인 플로트(float) 형태로 이루어진다. 또한 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 리저버(100')에는 이외에도 상기 엔진(300')으로부터 리턴되는 연료를 다시 상기 리저버(100')의 상기 수용부(110') 내로 배출하는 리턴 연료 배출관이 연결되는 구조가 구비되기도 한다.

한편, 일반적으로 차량에 사용되는 연료는 디젤유와 휘발유로 크게 나뉜다. 휘발유의 경우에는 일반적으로 여과가 잘 이루어진 채로 제품화되므로 이물질이 거의 혼합되어 있지 않아 별 문제가 없으나, 디젤유의 경우에는 휘발유에 비해 상대적으로 이물질의 혼입 비율이 높은 편이다. 또한, 디젤유는 물질 특성상 휘발유에 비하여 온도가 떨어짐에 따라 좀더 응고가 빨리 일어나는 편이며, 더불어 그 생산 과정의 특성상 수분이 상대적으로 많이 함유되기 때문에 특히 저온 환경 시 연료 내에 수분이 얼어서 덩어리진 형태로 포함되어 있게 되는 경우도 있다.

일반적으로 디젤유는 -20℃ 정도에서 슬러쉬(slush) 상태가 되고 -24~5℃ 정도에서 얼게 되며, 바이오디젤유의 경우에는 이보다도 높은 온도에서 얼기 시작한다. 이에 따라 특히 펌프가 없는 리저버의 채용 비율이 높은 디젤유 차량에서, 이와 같이 디젤유 또는 디젤유 내의 수분이 얼어서 생긴 덩어리가 연료 흡입관 입구에 걸려 막혀서 연료의 흡입 및 엔진으로의 송출이 제대로 이루어지지 못하게 되는 문제가 많이 있었다.

펌프가 구비되는 리저버의 경우에는 펌프 흡입부에 이물질을 여과하는 필터가 구비되도록 하는 기술 등이 개시되어 있으나, 특히 펌프가 없는 리저버를 채용하는 많은 차량의 경우 이러한 이물질이나 응고물을 제거하기 어려운 문제가 있다. 또한, 펌프가 없는 리저버는 상술한 바와 같이 저렴한 비용이나 유지 관리의 편의성 등의 장점 때문에 채용되는 구조이기 때문에, 여기에 (펌프가 있는 리저버의 경우처럼) 필터를 구비시키는 것은 가격 상승이나 유지 관리의 불편함 야기 등의 문제점이 있어 이러한 문제의 해소 수단이 되지 못한다. 또한, 필터는 이물질을 여과하기에는 효과적이겠으나, 디젤유가 슬러쉬 상태가 된 경우나 디젤유 또는 디젤유 내 수분이 얼어서 덩어리가 생긴 경우 이러한 응고물들은 매우 넓은 면적으로 필터를 덮게 되기 때문에, 필터로 인하여 오히려 연료의 유통이 더욱 어려워질 수 있는 문제점 또한 있어, 필터의 채용은 바람직하지 않다.

이에 따라 펌프가 없는 리저버에서 특히 저온 시 즉 연료에 응고가 일어나는 시점에서 연료의 송출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 구조에 대한 요구가 당업자 사이에서 꾸준히 있어 왔다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펌프가 없는 리저버에 있어서 저온 환경에서 연료의 응고가 일어날 때 응고물을 효과적으로 막아 연료의 송출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 연료 탱크 리저버를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 탱크 리저버는, 연료 탱크(300) 내에 구비되는 리저버(100)로서, 엔진(200)으로 연료를 공급하는 연료 흡입관(120)이 연결되며 연료를 수용하는 수용부(110)와, 상기 수용부(110)에 연결되어 상기 연료 탱크(300) 내의 연료를 상기 수용부(110) 내로 공급하는 공급부(130)와, 상기 수용부(110) 내에 수용된 연료의 양을 측정하는 측정부(140)를 포함하는 리저버(100)에 있어서, 연료 내 응고물을 포함하는 이물질이 걸려 상기 연료 흡입관(120)으로 흡입되는 것을 방지하도록, 상기 연료 흡입관(120)의 입구측 위치에 울타리형 구조물(150)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 수용부(110) 바닥면으로부터 돌출된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 수용부(110) 바닥면으로부터 상기 연료 흡입관(120)의 입구 높이까지 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120)의 축 중심을 중심으로 방사상으로 배치되되 서로 일정 간격 이격되도록 배치되며, 각각이 판재로 형성되는 복수 개의 단편부로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 단편부는 판면의 연장 방향이 상기 연료 흡입관(120)의 축 중심을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 단편부는 상기 연료 흡입관(120)에 가까운 쪽의 높이가 상기 연료 흡입관(120)에서 먼 쪽의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 돌출 연장된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 상기 수용부(110) 바닥면까지 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 울타리형 구조물(150)은 복수 개의 통공이 형성되거나 격자로 된 면으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 연료 탱크 내에 구비되는 리저버, 특히 펌프가 구비되지 않는 리저버에 있어서, 저온 환경에서 연료 자체가 슬러쉬 상태가 되거나 연료 자체 또는 연료 내 수분이 얼어서 덩어리가 생기는 경우, 본 발명의 울타리형 구조물에 의하여 이러한 응고물들이 연료 흡입관 입구를 막는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 리저버에서 엔진으로의 연료 송출을 온도 환경에 구애받지 않고 원활하게 수행할 수 있게 되는 큰 효과가 있다.

본 발명은 펌프가 없는 리저버에 구비되는 것으로, 일반적으로 펌프가 있는 리저버에 비해 가격이 저렴하고 유지 관리가 편리한 장점이 있는 펌프가 없는 리저버에 있어서, 본 발명의 울타리형 구조물은 그 자체가 매우 단순한 구조를 가지고 있어 그 자체의 제작이 편리하고 또한 리저버에 적용시키기도 매우 용이한 장점이 있다. 또한 이와 같이 본 발명의 울타리형 구조물은 단순한 구조를 가지고 있기 때문에, 제작 비용 상승이 거의 없고, 따로 유지 관리를 해 줄 필요도 없어, 본 발명에 의하면 펌프가 없는 리저버가 가지고 있는 장점(가격이 저렴하고 유지 관리가 편리함)을 그대로 유지하면서도 효과적으로 흡입관 막힘 현상을 방지할 수 있다는 큰 효과가 있다.

도 1은 종래의 연료 탱크 리저버.
도 2는 본 발명의 연료 탱크 리저버.
도 3 및 도 4는 본 발명의 울타리형 구조물의 여러 실시예.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 연료 탱크 리저버를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 연료 탱크 리저버를 간략히 도시한 것이다. 본 발명은 상술한 바와 같이 펌프가 구비되지 않는 리저버에 관한 것으로서, 본 발명의 리저버(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 연료 탱크(300) 내에 구비되는 리저버(100)로서, 엔진(200)으로 연료를 공급하는 연료 흡입관(120)이 연결되며 연료를 수용하는 수용부(110)와, 상기 수용부(110)에 연결되어 상기 연료 탱크(300) 내의 연료를 상기 수용부(110) 내로 공급하는 공급부(130)와, 상기 수용부(110) 내에 수용된 연료의 양을 측정하는 측정부(140)를 포함하여 이루어지되, 연료 내 응고물을 포함하는 이물질이 걸려 상기 연료 흡입관(120)으로 흡입되는 것을 방지하도록, 상기 연료 흡입관(120)의 입구측 위치에 울타리형 구조물(150)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120)의 입구 주변에 형성되어, 연료 자체 또는 연료 내 수분이 얼어서 생긴 덩어리나 슬러쉬 상태의 연료가 상기 울타리형 구조물(150)에 걸리도록 하여, 상기 울타리형 구조물(150)을 통해 액체 상태의 연료만이 상기 연료 흡입관(120) 입구로 유입될 수 있게 함으로써 상기 연료 흡입관(120)의 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

상기 울타리형 구조물(150)은, 도 2에 도시된 바와 같이 간편하게 상기 수용부(110) 바닥면으로부터 돌출된 형태로 이루어지도록 한다. 이와 같이 함으로써 상기 울타리형 구조물(150)을 상기 리저버(100) 상에 구비시키는 제작 과정이 매우 용이하게 수행될 수 있다. 즉 상기 수용부(110)의 금형에 아예 상기 울타리형 구조물(150)의 형상이 형성되도록 하여 일체형으로 만들 수도 있고, 또는 상기 수용부(110)를 제작하는 과정에서 상기 수용부(110) 바닥에 상기 울타리형 구조물(150)이 결합되어 형성되도록 할 수도 있다.

또는, 상기 울타리형 구조물(150)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 돌출 연장된 형태로 이루어지도록 할 수도 있다. 이 경우에도 역시 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120) 제작 과정에서 상기 연료 흡입관(120)과 일체로 이루어지도록 하거나 또는 별도의 부품이 상기 연료 흡입관(120)에 결합되도록 하여 쉽게 제작이 가능하다.

상기 울타리형 구조물(150)이 연료 내 응고물에 의해 상기 연료 흡입관(120)의 입구가 막히는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 하기 위해서는, 도 2에서와 같이 상기 수용부(110) 바닥면으로부터 돌출된 형태의 경우, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 수용부(110) 바닥면으로부터 상기 연료 흡입관(120)의 입구 높이까지 연장 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 또는 도 3에서와 같이 상기 연료 흡입관(120) 입구로부터 돌출 연장된 형태의 경우, 상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 상기 수용부(110) 바닥면까지 연장 형성되도록 한다.

상술한 바와 같이 상기 울타리형 구조물(150)은 단순한 모양으로 형성되며, 일반적인 필터에서 여과되는 입자와 비교했을 때 상대적으로 훨씬 큰 응고물(즉 연료 자체 또는 연료 내 수분이 얼어서 생긴 덩어리나 슬러쉬 상태의 연료 등)가 걸리도록 하는 데 훨씬 효과적이다. 필터에서 이러한 응고물을 여과하고자 할 경우, 필터의 상당히 넓은 면적을 응고물이 덮어버리게 되므로, 오히려 필터가 막히게 되어 결과적으로 상기 연료 흡입관(120)으로의 연료 흡입이 제대로 이루어지지 못하게 된다. 그러나 본 발명의 울타리형 구조물(150)은 필터와는 달리 큰 덩어리가 상기 울타리형 구조물(150)에 걸려 서로 뭉치는 것을 방지하도록 되어 있기 때문에, 그 사이로 액체는 쉽게 빠져나갈 수 있어, 막힘 현상이 효과적으로 방지되는 것이다.

도 4를 통해 본 발명의 울타리형 구조물(150)의 구체적인 형상에 대하여 보다 상세히 설명한다. 이 때 도 3에서, 상기 울타리형 구조물(150)의 구체적인 형태가 상세히 보일 수 있도록 하기 위해 실제보다 상기 울타리형 구조물(150)이 상대적으로 크게 도시되도록 하였음을 미리 밝혀 둔다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 울타리형 구조물(150)은 각각이 판재로 형성되는 복수 개의 단편부로 이루어지도록 할 수 있다. 이 때 상기 단편부들은, 도 4(A) 및 (B)의 하측에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 연료 흡입관(120)의 축 중심을 중심으로 방사상으로 배치되되 서로 일정 간격 이격되도록 배치되게 된다. 이와 같이 형성됨으로써 상기 울타리형 구조물(150)의 각 단편부에 응고물 덩어리가 효과적으로 걸릴 수 있게 된다.

상기 단편부들은 도 4(C) 및 (D)에 도시되어 있는 바와 같이 판면이 상기 연료 흡입관(120) 쪽을 향하도록 배치되도록 할 수도 있다. 특히 도 4(D)에 도시된 형태는, 상기 울타리형 구조물(150)이 상기 수용부(110)에 결합되어 있는 경우가 아니라 상기 연료 흡입관(120)의 입구에 결합되어 있는 경우에 적용할 수 있다.

그러나 이렇게 배치할 경우 응고물이 걸리는 부분의 면적 및 액체 상태의 연료가 통과할 수 있는 통로가 다소 줄어들게 된다. 따라서 응고물이 걸리는 부분의 면적 및 액체 연료 통로를 최대화할 수 있도록, 도 4(A) 및 (B)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 단편부는 판면의 연장 방향이 상기 연료 흡입관(120)의 축 중심을 향하도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 단편부는 도 4(A)에 도시된 바와 같이 직사각형 형태로 이루어질 수도 있는 등 그 형태가 특별히 한정되는 것은 아니나, 특히 도 4(B)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 연료 흡입관(120)에 가까운 쪽의 높이가 상기 연료 흡입관(120)에서 먼 쪽의 높이보다 크게 형성되도록 함으로써, 응고물이 상기 연료 흡입관(120)의 입구를 막지 않도록 효과적으로 가로막아 주면서도 액체 연료가 보다 원활하게 통과할 수 있게 함과 동시에 재료 및 제작 비용을 보다 저감할 수 있다.

상기 울타리형 구조물(150)는 또한, 액체 연료의 통과가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위하여 복수 개의 통공이 형성되거나 격자로 된 면으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 물론 이는 상술한 바와 같이 단편부로 이루어지는 실시예에서는 각 단편부에 적용될 수도 있다. 이 경우에는 응고물은 상기 단편부의 형상적 구조에 의해 걸리게 되는 바 통공이나 격자는 응고물을 여과하는 목적보다는 연료를 통과시키고자 하는 목적으로 형성되도록 하는 것이므로, 그 크기나 밀도에 특별한 제약은 없다.

또는 상기 울타리형 구조물(150)이 복수 개의 통공이 형성되거나 격자로 된 면으로 이루어지되, 상기 연료 흡입관(120)과 동일한 형상으로 이루어져 상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 상기 수용부(110)의 바닥면까지 연장된 원기둥 형태로 이루어지도록 할 수도 있다. 물론 이 경우 상기 울타리형 구조물(150)의 통공이나 격자는, 필터에 의해 응고물이 걸러지게 할 경우 발생하는 문제점들을 고려하였을 때, 일반적으로 필터로 사용되는 재질의 격자보다는 상대적으로 훨씬 큰 정도로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: (본 발명의) 리저버 110: 수용부
120: 연료 흡입관 130: 공급부
140: 측정부 150: 울타리형 구조물
200: 엔진 300: 연료 탱크

Claims

디젤을 연료로 사용하는 엔진의 연료 탱크(300) 내에 구비되는 리저버(100)로서, 엔진(200)으로 연료를 공급하는 연료 흡입관(120)이 연결되며 연료를 수용하는 수용부(110)와, 상기 수용부(110)에 연결되어 상기 연료 탱크(300) 내의 연료를 상기 수용부(110) 내로 공급하는 공급부(130)와, 상기 수용부(110) 내에 수용된 연료의 양을 측정하는 측정부(140)를 포함하는 리저버(100)에 있어서,
연료 내 응고물을 포함하는 이물질이 걸려 상기 연료 흡입관(120)으로 흡입되는 것을 방지하도록, 상기 리저버(100) 내부의 연료 흡입관(120)의 입구측 주변에 울타리형 구조물(150)이 형성되며,
상기 울타리형 구조물(150)은 상기 연료 흡입관(120)의 축 중심을 중심으로 방사상으로 배치되되 서로 일정 간격 이격되도록 배치되며, 각각이 판재로 형성되는 복수 개의 단편부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
제 1항에 있어서, 상기 울타리형 구조물(150)은
상기 수용부(110) 바닥면으로부터 돌출된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
제 2항에 있어서, 상기 울타리형 구조물(150)은
상기 수용부(110) 바닥면으로부터 상기 연료 흡입관(120)의 입구 높이까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
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제 1항에 있어서, 상기 단편부는
판면의 연장 방향이 상기 연료 흡입관(120)의 축 중심을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
제 1항에 있어서, 상기 단편부는
상기 연료 흡입관(120)에 가까운 쪽의 높이가 상기 연료 흡입관(120)에서 먼 쪽의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
제 1항에 있어서, 상기 울타리형 구조물(150)은
상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 돌출 연장된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
제 7항에 있어서, 상기 울타리형 구조물(150)은
상기 연료 흡입관(120)의 입구로부터 상기 수용부(110) 바닥면까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 리저버.
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