KR101597319B1 - 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체 - Google Patents

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김기홍
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Abstract

본 발명은 연료탱크의 부압을 해소할 수 있는 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체를 제공하기 위하여, 연료탱크에 연통되며, 외부로부터 기체가 유입될 수 있는 기체 유입부 및 상기 기체 유입부로부터 상기 연료탱크를 향하는 기체의 이송면적이 확장되도록 내주면으로부터 외주면으로 함몰된 확장부가 형성되는 밸브 하우징과 상기 밸브 하우징 내부에 수용되고 상기 연료탱크의 압력 변화에 따라 상기 기체 유입부를 폐쇄하는 폐쇄위치와 상기 기체 유입부를 개방하는 개방위치 사이에서 이동되며, 상기 개방위치에서 상기 확장부를 통해 유입되는 기체가 상기 연료탱크로 가이드되도록 상기 확장부와 연통되는 가이드부가 형성되는 밸브 스풀을 포함한다. 이에, 연료탱크의 부압을 해소할 수 있어 연료탱크의 변형 또는 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체{VALVE FOR CONTROLLING PRESSURE AND FILLER TUBE ASSEMBLY HAVING THE SAME}
본 발명은 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 연료탱크에 연결되는 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 휘발유, 경유, LPG(Liquefied Petroleum Gas), LNG(Liquefied Natural Gas) 및 CNG(Compressed Natural Gas) 등과 같은 다양한 연료에 의해 주행할 수 있는 동력을 얻을 수 있다. 이러한 자동차의 다양한 연료들은 필러 넥이라 지칭되는 연료 주입관을 통해 자동차의 연료탱크로 이송되어 연료탱크 내부에 저장된다.
이러한, 필러 넥에 대한 종래 기술은 이미 "대한민국 공개특허공보 제 10-2014-0026948호(필러 튜브 조립체 및 이를 갖는 필러 넥, 2014.03.06)"에 개시된 바 있다. 상기 공개발명은 연료 주입노즐과 연결되어, 연료 주입노즐로부터의 연료가 연료탱크로 이송되도록 하는 필러 튜브 조립체를 갖는 필러 넥을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 공개발명을 포함한 종래의 필러 넥에서는 연료탱크로 주입되는 연료로 인해 연료탱크 내부에서 증발 가스가 발생될 수 있어 연료탱크 내부에 부압이 발생될 수 있었다. 이에, 연료탱크의 변형 또는 파손이 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2014-0026948호(필러 튜브 조립체 및 이를 갖는 필러 넥, 2014.03.06)
본 발명의 목적은 연료탱크의 부압을 해소할 수 있는 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 차량용 연료탱크에 연통되는 필러튜브에 배치된 압력 조절밸브는 상기 연료탱크에 연통되며, 외부로부터 기체가 유입될 수 있는 기체 유입부 및 상기 기체 유입부로부터 상기 연료탱크를 향하는 기체의 이송면적이 확장되도록 내주면으로부터 외주면으로 함몰된 확장부가 형성되는 밸브 하우징과 상기 밸브 하우징 내부에 수용되고 상기 연료탱크의 압력 변화에 따라 상기 기체 유입부를 폐쇄하는 폐쇄위치와 상기 기체 유입부를 개방하는 개방위치 사이에서 이동되며, 상기 개방위치에서 상기 확장부를 통해 유입되는 기체가 상기 연료탱크로 가이드되도록 상기 확장부와 연통되는 가이드부가 형성되는 밸브 스풀을 포함한다.
상기 밸브 하우징에는 상기 연료탱크에 인접하는 내측 바닥면으로부터 돌출되며 기체가 상기 연료탱크로 이송되도록 하는 기체 배출부가 형성된 돌출관이 마련되고, 상기 밸브 스풀은 상기 돌출부에 인접하는 저면에 함몰부가 형성되어 상기 밸브 하우징의 내측 바닥면과 상기 함몰부 사이에 배치되는 탄성부재에 의해 상기 기체 유입부의 개방위치와 폐쇄위치에서 병진 운동할 수 있다.
상기 가이드부는 상기 밸브 스풀의 측벽 하단에서 상기 밸브 스풀의 내측과 외측이 상호 연통되도록 상단을 향해 함몰 형성될 수 있다.
상기 가이드부는 상기 밸브 스풀의 측벽에 홀 형태로 마련되거나, 상기 밸브 스풀의 외주면에서 내주면으로 함몰 형성될 수 있다.
상기 확장부는 복수로 마련되어 상기 밸브 하우징의 내측벽에 동일한 간격으로 형성되고, 상기 가이드부는 복수로 마련되어 상기 밸브 스풀의 측벽 하단에 동일한 간격으로 형성될 수 있다.
상기 압력 조절밸브는 상기 기체 유입부에 인접하는 상기 밸브 스풀의 상단에 배치되는 실링부를 더 포함할 수 있다.
상기 실링부는 상기 밸브 하우징의 상단으로부터 상기 기체 유입부를 향해 확장되는 관 형태로 마련되며 상단의 직경이 상기 기체 유입부의 직경보다 클 수 있다.
상기 밸브 하우징은 상기 연료탱크와 연통되는 개구가 형성되는 밸브 바디와, 상기 밸브 스풀이 상기 밸브 하우징 내부에 수용되도록 상기 개구에 배치되어 상기 밸브 하우징의 바닥면을 형성하고 상기 밸브 하우징 내부로 유입되는 기체가 상기 연료탱크로 이송되도록 하는 기체 배출부가 형성되는 밸브 시트를 포함할 수 있다.
상기 밸브 시트는 상기 밸브 바디의 내측벽에 형성된 홈에 삽입되는 결합돌기를 포함하고, 상기 결합돌기는 상기 밸브 바디와 상기 밸브 시트의 결합방향으로 상향 경사질 수 있다.
상기 밸브 스풀은 상기 연료탱크에 부압이 발생됨에 따라 상기 기체 유입부의 폐쇄위치에서 개방위치로 이동될 수 있다.
한편, 차량용 연료탱크에 연결된 필러튜브 조립체는 상기 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 압력 조절밸브와 상기 압력조절 밸브와 상기 연료탱크를 상호 연결하며, 상기 연료탱크로 이송되는 연료의 이송유로를 형성하는 필터튜브와 상기 필터튜브로부터 상기 압력 조절밸브의 외측벽을 감싸도록 연장되어 상기 압력 조절밸브가 상기 필러튜브에 지지되도록 하는 밸브포트를 포함한다.
본 발명에 따른 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체는 연료탱크의 부압을 해소할 수 있어 연료탱크의 변형 또는 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 필러 넥을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 실시예에 따른 필러튜브 조립체와 필러 하우징의 결합을 나타낸 측면도이고,
도 3은 본 실시예에 따른 필러튜브 조립체를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 실시예에 따른 필러 튜브 조립체를 나타낸 분해 사시도이고,
도 5는 도 3에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'선을 기준으로 절단한 단면 사시도이고,
도 6은 도 5에 도시된 "A"영역의 확대 사시도이고,
도 7은 본 실시예에 따른 밸브 바디와 밸브 스풀의 결합을 나타낸 저면도이고,
도 8 및 도 9는 다른 실시예에 따른 압력 조절밸브를 나타낸 단면도이고,
도 10은 본 실시예에 따른 압력 조절밸브의 작동을 나타낸 작동도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
또한, 본 실시예에서 설명하고 있는 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체는 가솔린 연료를 사용하는 차량에 설치되어 가솔린 연료탱크 내부에서 발생되는 증발가스로 인한 부압을 해소할 수 있으나, 본 발명에 따른 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브의 적용은 가솔린 차량에 한정하지 않고, 가스 발생에 따라 부압이 발생되는 모든 차량용 연료탱크에 적용 실시될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 필러 넥을 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 필러 넥(10)은 필러튜브 조립체(100), 필러 파이프(300), 에어 벤트 파이프(500) 및 가스 벤트 파이프(700)를 포함한다.
필러튜브 조립체(100)에는 외부로부터의 연료 주유노즐(미도시)이 삽입되어 고정될 수 있으며, 연료 주유노즐로부터의 연료가 유입되는 경로를 형성한다.
필러 파이프(300)는 필러튜브 조립체(100)와 연료탱크(미도시) 사이에 배치되어 필러튜브 조립체(100)와 연료탱크가 상호 연결되도록 한다. 여기서, 필러 파이프(300)는 필러튜브 조립체(100)로 유입되는 연료를 연료탱크로 안내한다.
에어 벤트 파이프(500)는 필러튜브 조립체(100)의 일측과 에어필터(미도시) 사이를 상호 연결하고, 가스 벤트 파이프(700)는 필러튜브 조립체(100)의 타측에 결합되어 연료 주입 시 증발 가스를 배출한다.
여기서, 필러 파이프(300), 에어 벤트 파이프(500) 및 가스 벤트 파이프(700)는 공지된 기술로 이해 가능하므로 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 주요한 특징을 가지는 필러 넥(10)에 포함된 필러튜브 조립체(100)에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 실시예에 따른 필러튜브 조립체와 필러 하우징의 결합을 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 필러튜브 조립체를 나타낸 사시도이다. 그리고 도 4는 본 실시예에 따른 필러 튜브 조립체를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'선을 기준으로 절단한 단면 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 필러튜브 조립체(100)는 필러튜브(110), 압력 조절밸브(130) 및 에어 드레인부(150)를 포함한다.
먼저, 필러튜브(110)는 상단이 플랜지(110a)에 의해 필러 하우징(10)과 결합되고, 하단이 필러 파이프(300)와 연결된다. 여기서, 필러 하우징(10)은 차체를 매개로 격리되어 이물질 유입이 어렵고, 내부가 신선한 외부 공기와 접촉되는 구조를 가진다.
그리고 필러튜브(110)는 내부튜브(111), 외부튜브(113) 및 캡 홀더(115)를 포함할 수 있다.
먼저, 내부튜브(111)에는 연료 주유통로(111a), 가스통로(111c) 및 플랩밸브(111e)가 마련될 수 있다. 여기서, 연료 주유통로(111a)는 연료 주유노즐을 가이드할 수 있으며, 가스통로(111c)는 연료 주유통로(111a)와 나란하게 형성될 수 있다. 이때, 가스통로(111c)는 플랩밸브(111e)로 인해 연료탱크 내부의 증발 가스가 외부로 배출되지 못하도록 하는 구조를 가지나, 연료 주입 시 연료 주유노즐의 삽입에 따른 플랩밸브(111e)의 개방으로 증발 가스가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
그리고 플랩밸브(111e)는 내부튜브(111)의 하단에 배치된다. 여기서, 플랩밸브(111e)는 내부튜브(111)의 하단에 피봇 결합되어 연료 주유통로(111a)와 가스통로(111c)가 개폐되도록 할 수 있다. 여기서, 플랩밸브(111e)는 이상 연료 주입 시 주입 방지 및 주유 중 또는 주유 후의 연료의 과다한 역류를 저지시킬 수 있다. 그리고 플랩밸브(111e)에는 실링 플레이트(111ea)가 결합되어, 플랩밸브(111e)가 폐쇄위치에 배치될 경우 내부튜브(111)의 하단을 밀폐하여 연료 및 가스 누출을 저지할 수 있다.
한편, 외부튜브(113)는 내부튜브(111)를 수용하고 내부튜브(111)의 하단보다 상대적으로 길게 연장되어 필러 파이프(300)와 연결된다. 그리고 외부튜브(113)의 측벽에는 압력 조절밸브(130)가 삽입 장착되는 밸브포트(113a)가 돌출 형성된다.
그리고 캡 홀더(115)는 필러튜브(110)의 상단과 결합되어 내부튜브(111)를 지지한다. 여기서, 캡 홀더(115)에는 노즐 삽입구(115a)로 삽입되는 연료 주유노즐이 안착될 수 있으며, 필러튜브 조립체(100)와 필러 하우징(10)의 결합에서 필러튜브(110)와 격리되어 필러 하우징(10) 내부에 배치될 수 있다.
그리고 캡 홀더(115)에는 노즐 삽입구(115a)를 개폐하는 더스트 밸브(115c)가 마련된다. 더스트 밸브(115c)는 더스트 밸브 스프링(115ca)에 의해 캡 홀더(115) 내측에 피봇 결합되어, 먼지 등 이물질이 필러튜브(110) 내측으로 유입되는 것을 저지한다.
한편, 압력 조절밸브(130)는 밸브포트(113a)에 삽입 장착되어 연료탱크의 부압이 해소되도록 할 수 있다. 이러한 압력 조절밸브(130)에 대해서는 이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
한편, 에어 드레인부(150)는 필러튜브(110) 외측에 연결되는 에어 드레인 포트(151), 밸브 커버(153) 및 에어 드레인 케이스(155)를 포함할 수 있다.
먼저, 에어 드레인 포트(151)는 플랜지(110a)에 연결될 수 있으며, 상단이 필러 하우징(10) 내부에 배치되어 필러튜브(110)와 격리되도록 배치될 수 있다. 여기서, 에어 드레인 포트(151)의 상단에는 필러 하우징(10) 내부로부터 외부 기체가 유입되는 기체 유입홀(151a)가 형성된다. 이때, 기체 유입홀(151a)를 통해 유입되는 기체는 에어 드레인 포트(151)에 형성된 제 1 및 제 2기체 유입로(151c, 151e)를 통해 각각 압력 조절밸브(130)를 향해 이송되거나 에어 드레인 케이스(155) 내부로 이송될 수 있다.
즉, 제 1기체 유입로(151c)는 기체 유입홀(151a)로부터의 기체가 에어 드레인 포트(151)에 연통된 밸브 커버(153) 내측으로 이송되도록 하여 기체가 압력 조절밸브(130)를 향하도록 할 수 있다. 그리고 제 2기체 유입로(151e)는 기체 유입홀로(151a)부터의 기체가 에어 드레인 포트(151)에 연통된 에어 드레인 케이스(155) 내부로 이송되도록 하여 기체가 에어 드레인 케이스(155)에 연결된 에어 벤트 파이프(500)를 향하도록 할 수 있다.
한편, 밸브 커버(153)는 에어 드레인 포트(151)로부터 압력 조절밸브(130)까지의 기체 이송 경로를 형성하도록 에어 드레인 포트(151)의 하단에 배치된다. 여기서, 밸브 커버(153)는 제 1기체 유입로(151c)와 연통되도록 에어 드레인 포트(151)에 연결되어 제 1기체 유입로(151c)로부터의 기체가 압력 조절밸브(130)로 이송되도록 할 수 있다.
그리고 에어 드레인 케이스(155)는 필러튜브(110)와 밸브 커버(153) 사이에 배치되어 제 2기체 유입로(151e)와 연통되도록 에어 드레인 포트(151)에 연결된다. 여기서, 에어 드레인 케이스(155)는 상호 탈착 가능하게 마련되는 제 1 및 제 2케이스(155a, 155c)를 포함하여 필러튜브(110)의 외측벽을 감싸도록 배치될 수 있으며 제 2기체 유입로(151e)를 통해 유입된 기체가 에어 벤트 파이프(500)로 이송되도록 할 수 있다.
한편, 이하에서는 압력 조절밸브에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 도 5에 도시된 "A"영역의 확대 사시도이고, 도 7은 본 실시예에 따른 밸브 바디와 밸브 스풀의 결합을 나타낸 저면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 압력 조절밸브(130)는 밸브 하우징(131), 밸브 스풀(133) 및 실링부(135)를 포함할 수 있다.
먼저, 밸브 하우징(131)은 필러튜브(110)의 외측벽으로부터 연장되어 필러튜브(110) 내부와 밸브 커버(153) 내측 공간을 연통시키는 밸브포트(113a)에 삽입 장착된다. 여기서, 밸브 하우징(131) 내부에는 밸브 스풀(133) 및 실링부(135)가 수용된다. 이에, 밸브 하우징(131)은 밸브 스풀(133) 및 실링부(135)가 내부에 수용 가능하도록, 밸브 바디(131a)와 밸브 시트(131c)의 결합으로 구성될 수 있다.
먼저, 밸브 바디(131a)는 하단에 개구가 형성되고 상단에 밸브 커버(153) 내측과 밸브 하우징(131)을 연통시켜 밸브 커버(153) 내측 공간으로부터의 기체가 유입될 수 있는 기체 유입부(131aa)가 형성된다.
그리고 밸브 바디(131a)의 내측벽에는 확장부(131ac)가 형성된다. 여기서, 확장부(131ac)는 기체 유입부(131aa)를 통해 유입되어 필러튜브(110) 내부를 향하는 기체의 이송면적이 확장되도록 할 수 있다. 이러한 확장부(131ac)는 복수로 마련되어 밸브 바디(131a)의 내측벽에 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 확장부(131ac)는 각각 밸브 바디(131a)의 내주면으로부터 외주면으로 함몰 형성될 수 있으며, 밸브 바디(131a)의 측벽 하단까지 형성될 수 있다.
한편, 밸브 시트(131c)는 밸브 스풀(133) 및 실링부(135)가 밸브 바디(131a) 내측에 수용된 상태에서 밸브 바디(131a)의 개구로 삽입되어 밸브 바디(131a)에 지지된다.
여기서, 밸브 시트(131c)의 외측벽에는 복수 개의 결합돌기(131ca)가 형성되어 밸브 바디(131a)와 밸브 시트(131c)의 결합에서 밸브 바디(131a) 내측벽에 형성된 홈에 삽입 지지될 수 있다. 이때, 결합돌기(131ca)는 밸브 바디(131a)와 밸브 시트(131c)의 결합 방향으로 밸브 시트(131c)의 외측벽을 향해 상향 경사지도록 형성되어 밸브 바디(131a)와 밸브 시트(131c)의 결합이 용이하도록 하고 밸브 바디(131a)로부터 밸브 시트(131c)가 이탈되는 것을 저지할 수 있다.
또한, 밸브 시트(131c)에는 밸브 하우징(131) 내부와 필러튜브(110) 내부가 상호 연통되도록 하여 밸브 하우징(131) 내부로 유입된 기체가 필러튜브(110) 내부로 배출되도록 하는 기체 배출부(131cc)가 형성된다. 여기서, 기체 배출부(131cc)는 밸브 시트(131c)의 대략 중심영역에 형성된 돌출부(131ce)에 형성될 수 있다.
한편, 밸브 스풀(133)은 필러 하우징(10) 내부에 배치되어 기체 유입부(131aa)가 개폐되도록 한다. 여기서, 밸브 스풀(133)은 하단에 함몰부(133a)가 형성되어 밸브 시트(131c)와 함몰부(133a) 사이에 배치된 탄성부재(132)에 의해 지지된다. 이때, 탄성부재(132)는 하단이 돌출부(131ce)의 외측둘레에 인접하게 밸브 시트(131c)에 지지되고, 상단이 하단으로부터 연장되어 밸브 스풀(133)의 내측 상부면을 지지하도록 배치될 수 있다.
그리고 밸브 스풀(133)의 측벽에는 가이드부(133c)가 형성된다. 여기서, 가이드부(133c)는 기체 유입부(131aa)가 개방되어 확장부(131ac)를 통해 기체가 유입될 경우, 기체가 기체 배출부(131cc)를 통해 필러튜브(110) 내부를 향하도록 가이드한다. 이러한 가이드부(133c)는 복수로 마련되어 밸브 스풀(133)의 측벽에 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 가이드부(133c)는 각각 밸브 스풀(133)의 측벽 하단에서 밸브 스풀(133)의 내측과 외측이 상호 연통되도록 상단을 향해 함몰 형성될 수 있다.
또한, 복수의 가이드부(133c)의 수는 복수의 확장부(131ac)의 수와 비교하여 상대적으로 적게 형성될 수 있으며, 가이드부(133c)의 수와 확장부(131ac)의 수가 동일할 경우 가이드부(133c)의 넓이는 확장부(131ac)의 넓이보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이에, 압력 조절밸브(130)는 확장부(131ac)를 통해 밸브 하우징(131) 내부로 이송되는 기체가 충분히 확보된 상태에서 필러튜브(110)로 가스가 이송되도록 할 수 있다.
이러한 밸브 스풀(133)는 필러튜브(110)에 연통된 연료탱크 내부의 압력 변화에 따라 기체 유입부(131aa)를 폐쇄하는 폐쇄위치(M1)와 기체 유입부(131aa)를 개방하는 개방위치(M2) 사이에서 이동될 수 있다. 즉, 밸브 스풀(133)은 평시에 탄성부재(132)에 의해 기체 유입부(131aa)를 폐쇄하도록 폐쇄위치(M1)에 배치되나, 연료탱크에 부압이 발생될 경우 탄성부재(132)가 수축되며 기체 유입부(131aa)가 개방되는 개방위치(M2)로 이동될 수 있다.
이에, 기체 유입부(131aa)를 통해 밸브 하우징(131) 내부로 유입되는 기체는 밸브 스풀(133)의 외측벽과 밸브 하우징(131)의 내측벽 사이로 유입되며, 확장부(131ac)에 의해 기체의 유량이 확보되며 가이드부(133c)까지 이송된다. 그리고 가이드부(133c)는 확장부(131ac)와 연통되어 확장부(131ac)로부터의 기체가 기체 배출부(131cc)까지 이송되도록 가이드하여 연료탱크의 부압이 해소되도록 할 수 있다.
한편, 실링부(135)는 밸브 스풀(133)의 상단에 배치된다. 여기서, 실링부(135)는 밸브 스풀(133)이 폐쇄위치(M1)에 배치될 경우 기체 유입부(131aa)를 실링하여 필러튜브(110) 내부의 기체가 기체 유입부(131aa)를 통해 외부로 배출되는 것을 저지할 수 있다. 이러한 실링부는 밸브 하우징(131)의 상단으로부터 기체 유입부(131aa)를 향해 확장되는 관 형태로 마련될 수 있으며, 상단 직경이 기체 유입부(131aa)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 가이드부(133c)가 밸브 스풀(133)의 측벽 하단에서 밸브 스풀(133)의 내측과 외측이 상호 연통되도록 상단을 향해 함몰 형성되는 것을 설명하고 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 하나의 실시예이며, 가이드부(133c)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 밸브 스풀(233)의 측벽에 홀(233c) 형태로 마련되거나, 밸브 스풀(333)의 외주면에서 내주면으로 함몰되는 홈(333c) 형태로 마련될 수 있다.
한편, 이하에서는 참조된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 압력 조절밸브의 작동에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 10은 본 실시예에 따른 압력 조절밸브의 작동을 나타낸 작동도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 압력 조절밸브(130)는 연료탱크에 부압이 발생될 경우, 외부로부터의 기체를 필러튜브(110)를 통해 연료탱크 내부로 공급하여 연료탱크의 부압이 해소되도록 할 수 있다.
먼저, 압력 조절밸브(130)는 탄성부재(132)에 의해 밸브 스풀(133)이 기체 유입부(131aa)를 폐쇄하고 있는 상태를 유지할 수 있다. 여기서, 필러튜브 조립체(100)로 연료 주유노즐이 삽입되어 연료탱크로 연료를 주입하는 과정에서 연료 주입에 따른 증발 가스가 발생될 수 있다. 이에, 연료탱크 내부에서는 부압이 발생되어 연료탱크 및 연료탱크에 연결된 필러 넥(10)이 수축될 수 있다.
이때. 압력 조절밸브(130)는 연료탱크의 부압에 연동하여 밸브 스풀(133)이 기체 유입부(131aa)의 폐쇄위치(M1)에서 개방위치(M2)로 이동된다. 이에, 압력 조절밸브(130)는 기체를 연료탱크로 제공하여 연료탱크의 부압이 해소되도록 한다.
여기서, 압력 조절밸브(130)의 작동을 보다 상세히 살펴보면, 밸브 스풀(133)이 폐쇄위치(M1)에서 개방위치(M2)로 이동됨에 따라 기체 유입부(131aa)가 개방된다. 따라서 에어 드레인부(150)를 통해 외부로부터 유입되는 기체가 기체 유입부(131aa)로 유입된다.
이때, 기체는 밸브 하우징(131) 내측면을 따라 밸브 스풀(133)과 밸브 하우징(131) 사이에서 밸브 하우징(131) 내부 하측으로 이송된다.
여기서, 기체는 확장부(131ac)에 의해 밸브 하우징(131) 하측으로의 유량이 확보된 상태에서 확장부(131ac)와 연통된 가이드부(133c)로 이송된다. 이에, 기체는 밸브 스풀(133)과 밸브 시트(131c) 사이 공간과, 가이드부(133c)를 통해 기체 배출부(131cc)로 이송하게 되고 필러튜브(110) 내부로 배출된다. 따라서 기체는 필러튜브(110)와 연결된 연료탱크 내부로 유입되어 연료탱크의 부압이 해소되도록 할 수 있다.
이에, 압력 조절밸브 및 이를 갖는 필러튜브 조립체는 연료탱크의 부압을 해소할 수 있어 연료탱크의 변형 또는 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10 : 필러 넥 100 : 필러튜브 조립체
110 : 필러튜브 111 : 내부튜브
113 : 외부튜브 115 : 캡 홀더　
130 : 압력 조절밸브 131 : 밸브 하우징　
133 : 밸브 스풀 135 : 실링부
150 : 에어 드레인부 151 : 에어 드레인 포트　
153 : 밸브 커버 155 : 에어 드레인 케이스　
300 : 필러 파이프 500 : 에어 벤트 파이프
700 : 가스 벤트 파이프

Claims (11)

  1. 차량용 연료탱크에 연통되는 필러튜브에 배치된 압력 조절밸브에 있어서,
    상기 연료탱크에 연통되며, 외부로부터 기체가 유입될 수 있는 기체 유입부 및 상기 기체 유입부로부터 상기 연료탱크를 향하는 기체의 이송면적이 확장되도록 내주면으로부터 외주면으로 함몰된 확장부가 형성되는 밸브 하우징과;
    상기 밸브 하우징 내부에 수용되고 상기 연료탱크의 압력 변화에 따라 상기 기체 유입부를 폐쇄하는 폐쇄위치와 상기 기체 유입부를 개방하는 개방위치 사이에서 이동되며, 상기 개방위치에서 상기 확장부를 통해 유입되는 기체가 상기 연료탱크로 가이드되도록 하는 가이드부가 형성되는 밸브 스풀을 포함하고,
    상기 가이드부는 상기 확장부와 상기 밸브 스풀 내부를 연통시키는 압력 조절밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 하우징에는
    상기 연료탱크에 인접하는 내측 바닥면으로부터 돌출되며 기체가 상기 연료탱크로 이송되도록 하는 기체 배출부가 형성된 돌출부가 마련되고,
    상기 밸브 스풀은
    상기 돌출부에 인접하는 저면에 함몰부가 형성되어 상기 밸브 하우징의 내측 바닥면과 상기 함몰부 사이에 배치되는 탄성부재에 의해 상기 기체 유입부의 개방위치와 폐쇄위치에서 병진 운동하는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 밸브 스풀의 측벽 하단에서 상기 밸브 스풀의 내측과 외측이 상호 연통되도록 상단을 향해 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 밸브 스풀의 측벽에 홀 형태로 마련되거나, 상기 밸브 스풀의 외주면에서 내주면으로 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 확장부는
    복수로 마련되어 상기 밸브 하우징의 내측벽에 동일한 간격으로 형성되고,
    상기 가이드부는
    복수로 마련되어 상기 밸브 스풀의 측벽 하단에 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기체 유입부에 인접하는 상기 밸브 스풀의 상단에 배치되는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 실링부는
    상기 밸브 하우징의 상단으로부터 상기 기체 유입부를 향해 확장되는 관 형태로 마련되며 상단의 직경이 상기 기체 유입부의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은
    상기 연료탱크와 연통되는 개구가 형성되는 밸브 바디와,
    상기 밸브 스풀이 상기 밸브 하우징 내부에 수용되도록 상기 개구에 배치되어 상기 밸브 하우징의 바닥면을 형성하고 상기 밸브 하우징 내부로 유입되는 기체가 상기 연료탱크로 이송되도록 하는 기체 배출부가 형성되는 밸브 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 밸브 시트는
    상기 밸브 바디의 내측벽에 형성된 홈에 삽입되는 결합돌기를 포함하고,
    상기 결합돌기는
    상기 밸브 바디와 상기 밸브 시트의 결합방향으로 상향 경사지는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 스풀은
    상기 연료탱크에 부압이 발생됨에 따라 상기 기체 유입부의 폐쇄위치에서 개방위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 압력 조절밸브.
  11. 차량용 연료탱크에 연결된 필러튜브 조립체 있어서,
    상기 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 압력 조절밸브와;
    상기 압력조절 밸브와 상기 연료탱크를 상호 연결하며, 상기 연료탱크로 이송되는 연료의 이송유로를 형성하는 필러튜브와;
    상기 필러튜브로부터 상기 압력 조절밸브의 외측벽을 감싸도록 연장되어 상기 압력 조절밸브가 상기 필러튜브에 지지되도록 하는 밸브포트를 포함하는 필러튜브 조립체.
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