KR20170107677A - 차량의 연료탱크 밴팅 시스템 - Google Patents

차량의 연료탱크 밴팅 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 연료탱크에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터에 통과시켜 처리하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 있어서, 상기 캐니스터에 연결되어 차량의 연료주입구 측으로 연장되며, 에어밴트 홀을 구비하여 연료 증발가스의 배출경로를 형성하는 캐니스터 에어밴트 및 상기 에어밴트 홀의 내부에 설치되고, 상기 연료주입구에 연료캡이 삽입됨에 따라 자력에 의해 동작하여 상기 에어밴트 홀을 선택적으로 개방시키는 밴팅 컨트롤 밸브를 포함한다.

Description

차량의 연료탱크 밴팅 시스템{Fuel tank venting system of vehicle}
본 발명은 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료 주유 시 에어밴트 홀을 차단하여 연료의 추가 주입을 제한할 수 있는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가솔린 등의 차량 엔진의 연료는 연료탱크에 충전되는데, 주변의 온도가 높거나 또는 증기의 이동 등의 원인으로 인해 연료탱크의 증기압이 증가하는 경우 증발가스가 연료탱크의 틈을 통하여 외부로 유출될 우려가 있다.
이러한 증발가스는 발암물질로 인체에 유해한 가스이기 때문에, 각 국가에서는 환경법규를 제정하여 증발가스의 유출을 규제하고 있고, 실 차량에는 증발가스의 방출을 방지하기 위해서 캐니스터를 장착하여 증발가스를 포집하는 시스템을 적용하고 있다.
한편, 연료탱크에는 차량이 경사지역에 위치하거나 전복되었을 경우, 연료가 캐니스터로 유입되는 것을 방지하기 위해서 연료탱크와 캐니스터 사이에 롤 오버 밸브(Roll Over Valve : ROV)가 설치된다.
여기서, 주유가 이루어 지는 경우에 있어서, 만일 연료탱크 내부로 주입된 연료에 의해 레벨링파이프가 잠기게 되면, 롤 오버 밸브가 잠기기 전까지 추가적으로 적은양의 연료가 계속적으로 주입될 수 있게 되고, 이는 연료의 추가 주입으로 인하여 연료탱크 내부의 베이퍼 공간이 줄어들게 되는 원인이 된다.
그에 따라, 연료탱크 내부의 압력이 과도하게 상승하게 되고, 결과적으로는 압력으로 인하여 연료탱크에 크랙이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
대한민국공개특허공보 제10-2004-0046710호(2004.06.05.)
본 발명의 목적은, 자력에 의해 선택적으로 동작되는 밴팅 컨트롤 밸브를 적용함으로써, 주유 시에는 에어밴트 홀을 차단하여 연료의 추가 주입을 제한하고, 주유 종료 후에는 에어밴트 홀을 개방시켜 연료탱크의 통기성능을 확보할 수 있는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템은 차량의 연료탱크에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터에 통과시켜 처리하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 있어서, 상기 캐니스터에 연결되어 차량의 연료주입구 측으로 연장되며, 에어밴트 홀을 구비하여 연료 증발가스의 배출경로를 형성하는 캐니스터 에어밴트 및 상기 에어밴트 홀의 내부에 설치되고, 상기 연료주입구에 연료캡이 삽입됨에 따라 자력에 의해 동작하여 상기 에어밴트 홀을 선택적으로 개방시키는 밴팅 컨트롤 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 밴팅 컨트롤 밸브는 상기 연료주입구 측을 향하도록 결합되며, 내부에 결합공간이 형성되는 밸브 하우징 및 상기 결합공간에 삽입되고, 자성을 가지도록 형성되며, 상기 연료캡의 삽입 시 자력에 의해 상기 연료주입구 측으로 이동하여 상기 에어밴트 홀이 개방되도록 하는 밸브 본체를 구비한다.
이러한 상기 밴팅 컨트롤 밸브는 상기 결합공간에 설치되고, 상기 연료캡의 제거 시 탄성복원력에 의해 상기 밸브 본체를 이동시켜 상기 에어밴트 홀을 차단하도록 하는 탄성부재를 더 구비한다.
그리고, 상기 밴팅 컨트롤 밸브는 상기 밸브 본체의 일단부에 결합되고, 상기 에어밴트 홀 차단 시 상기 밸브 본체와 상기 에어밴트 홀의 내측면 사이에서의 연료 증발가스의 유출을 차단하는 실링부재를 더 구비한다.
한편, 상기 연료캡에는 상기 밸브 본체의 자성과 대응되는 자성을 가지는 자성체가 내장된다.
또한, 상기 자성체는 상기 연료주입구에 삽입되는 상기 연료캡의 하부에 내장되며, 링 형상으로 형성된다.
본 발명은, 자력에 의해 선택적으로 동작되는 밴팅 컨트롤 밸브를 적용함으로써, 주유 시에는 에어밴트 홀을 차단하여 연료의 추가 주입을 제한하고, 주유 종료 후에는 에어밴트 홀을 개방시켜 연료탱크의 통기성능을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 연료탱크의 내부 압력 증가로 인한 크랙 발생을 미연에 방지할 수 있고, 연료캡 오픈 시 가스 리크에 의해 발생되는 소음을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 대한 에어밴트 홀의 차단을 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 대한 에어밴트 홀의 개방을 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에서의 연료캡을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 연료탱크 밴팅 시스템은 차량의 연료 주입구(11)를 통해 주유된 연료탱크(1)에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터(2)에 통과시켜 처리하는 것으로서, 기본적으로 필러파이프(10), 레벨링파이프(20) 및 롤 오버 밸브(30)를 포함한다.
여기서, 레벨링파이프(20)는 연료탱크(1)의 상부에 장착되고, 연료탱크(1)의 내부로 주입되는 연료의 주입량을 제어하도록 형성된다.
레벨링파이프(20)는 필러파이프(10)를 통해 연료탱크(1)의 내부로 연료가 주입되는 과정에서 연료탱크(1) 내부의 공기를 필러파이프(10)의 연료 주입구(11)를 통해 배출시켜 연료의 주입을 원활하게 하는 기능을 한다.
그리고, 레벨링파이프(20)는 연료가 연료탱크(1) 내부의 풀 레벨(full level, 당 업계에서는 통상적으로 "공칭 용량" 이라고도 한다)의 높이까지 주입되는 경우, 공칭 용량의 유면에 의해 관로가 막히게 되면서 필러파이프(10)를 통한 연료의 주유가 차단되도록 한다.
다시 말해, 레벨링파이프(20)가 공칭 용량의 유면에 의해 막히게 되면, 연료탱크(1) 내부의 압력 상승에 의해서 필러파이프(10)를 통해 주입되는 연료가 역류하여 연료 주유건에 이르게 되며, 결국 연료 주유건에 마련된 센서에 필러파이프(10)로 상승된 연료가 닿게 되고, 연료 주유건이 셧오프(shut-off)되어 주유가 중단되게 된다.
이러한 레벨링파이프(20)는 유면에 의해 막히기 전까지 주유가 가능할 수 있는데, 만일 주유가 이루어져 레벨링파이프(20)가 유면에 잠기게 되면 롤 오버 밸브(Roll Over Valve : ROV)(30)에 의해 연료의 추가 주입이 가능할 수 있다.
즉, 롤 오버 밸브(30)는 레벨링파이프(20)가 유면에 의해 막힌 상태에서도 연료탱크(1) 내부의 연료 증발가스를 캐니스터(2)로 배출시킴으로써, 연료탱크(1) 내부에서 롤 오버 밸브(30)가 잠기기 전까지 적은양의 연료가 계속적으로 주입되도록 할 수 있다.
하지만, 이러한 경우 연료의 추가 주입량이 증가됨에 따라 연료탱크(1) 내부의 베이퍼 공간이 저하되고, 그에 따라 연료탱크(1) 내부의 압력이 과도하게 상승하여 연료탱크(1)의 크랙 발생을 유발할 수 있다.
이하, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 대한 에어밴트 홀의 차단을 보여주는 도면이고, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 대한 에어밴트 홀의 개방을 보여주는 도면이며, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에서의 연료캡을 보여주는 도면이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 연료탱크 밴팅 시스템은 캐니스터 에어밴트(100) 및 밴팅 컨트롤 밸브(200)를 포함한다.
캐니스터 에어밴트(100)는 캐니스터(2)에 연결되어 차량의 연료주입구(40) 측으로 연장되며, 이러한 연료주입구(40) 측 일단부에는 에어벤트 홀(100a)이 형성되어 캐니스터(2)에서 배출되는 연료 증발가스의 배출경로를 형성한다.
여기서, 밴팅 컨트롤 밸브(200)는 에어밴트 홀(100a)의 내부에 설치되고, 연료주입구(40)에 연료캡(50)이 삽입됨에 따라 자력에 의해 동작하여 에어밴트 홀(100a)을 선택적으로 개방시킬 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 밴팅 컨트롤 밸브(200)는 에어밴트 홀(100a)의 내부에서 연료주입구(40)와 마주하는 일측에 설치되는데, 차량의 주행 중에는 연료캡(50)과의 상대되는 자력에 의해 이동하여 에어밴트 홀(100a)이 개방되도록 함으로써, 캐니스터(2)를 통과하는 연료 증발가스가 배출되도록 할 수 있다.
이를 위해, 밴팅 컨트롤 밸브(200)는 밸브 하우징(210) 및 밸브 본체(220)를 구비한다.
밸브 하우징(210)은 연료주입구(40) 측을 향하도록 결합되며, 내부에 밸브 본체(220)가 삽입되기 위한 결합공간(A)이 형성된다.
밸브 본체(220)는 결합공간(A)에 삽입되고, 자성을 가지도록 형성되며, 연료캡(50)의 삽입 시 자력에 의해 연료주입구(40) 측으로 이동하여 차량의 주행 중 에어밴트 홀(100a)이 개방되도록 한다.
이러한 밸브 본체(220)에는 연료캡(50)의 제거 시 에어밴트 홀(100a)의 차단을 용이하게 하고, 그에 따른 연료 증발가스의 유출을 효과적으로 차단할 수 있도록 탄성부재(230) 및 실링부재(240)가 결합된다.
탄성부재(230)는 결합공간(A)에 설치되고, 연료캡(50)의 제거 탄성복원력에 의해 밸브 본체(220)를 이동시켜 에어밴트 홀(100a)을 차단하도록 한다.
다시 말해, 도 3에 도시된 바와 같이 연료 주유 시에는 연료캡(50)이 연료주입구(40)에서 제거되기 때문에, 밸브 본체(220) 또한 자성을 잃고 결합공간(A)에서 이동하게 되고, 결과적으로는 에어밴트 홀(100a)의 외측에서 분리되게 된다.
이때, 밸브 본체(220)는 롤 오버 밸브(30)의 통기를 차단시켜 연료가 추가 주입됨을 제한하기 위하여 에어밴트 홀(100a)을 차단하여야 하는데, 이러한 경우 탄성부재(230)는 결합공간(A)에서 이동하는 밸브 본체(220)로 탄성복원력이 작용하도록 하여 효과적으로 에어밴트 홀(100a)을 차단할 수 있다.
또한, 탄성부재(230)는 밸브 본체(220)로 계속적인 탄성력을 제공하여 밸브 본체(220)가 에어밴트 홀(100a)을 차단한 상태를 유지하게 할 수 있다.
그에 따라, 탄성부재(230)는 상기와 같이 밸브 본체(220)가 에어밴트 홀(100a)을 차단한 상태를 유지하도록 할 수 있기 때문에, 연료의 추가 주입량이 증가됨을 차단할 수 있고, 결과적으로는 연료탱크(1) 내부의 압력이 과도하게 상승하여 연료탱크(1)의 크랙 발생을 유발하는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
실링부재(240)는 결합공간(A)에 삽입되지 않은 밸브 본체(220)의 일단부에 결합되고, 밸브 본체(220)에 의한 에어밴트 홀(100a)의 차단 시 밸브 본체(220)와 에어밴트 홀(100a)의 내측면 사이에서의 연료 증발가스의 유출을 차단할 수 있다.
바람직하게는, 실링부재(240)는 고무 등의 탄성을 가진 재질로 형성된다.
그에 따라, 실링부재(240)는 상기와 같이 연료 증발가스의 유출을 차단하여 이로 인해 발생되는 소음을 방지할 수 있고, 동시에 탄성부재(230)의 탄성복원력에 의한 밸브 본체(220)의 이동 시 에어밴트 홀(100a)의 내측과의 충돌로 인한 충격을 완화시켜 밸브 본체(220)의 파손을 미연에 방지할 수도 있다.
한편, 연료캡(50)에는 밸브 본체(220)의 자성과 대응되는 자성을 가지는 자성체(52)가 내장된다.
이러한 자성체(52)는 도 4에 도시된 바와 같이 연료주입구(40)에 삽입되는 연료캡(50)의 하부에 내장되며, 링 형상으로 형성된다.
즉, 자성체(52)는 연료주입구(40)에 연료캡(50)이 삽입되는 경우 자성에 의해 밸브 본체(220)가 이동할 수 있도록 연료캡(50) 내부의 바깥쪽 테두리를 따라 링 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 자력에 의해 선택적으로 동작되는 밴팅 컨트롤 밸브를 적용함으로써, 주유 시에는 에어밴트 홀을 차단하여 연료의 추가 주입을 제한하고, 주유 종료 후에는 에어밴트 홀을 개방시켜 연료탱크의 통기성능을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 연료탱크의 내부 압력 증가로 인한 크랙 발생을 미연에 방지할 수 있고, 연료캡 오픈 시 가스 리크에 의해 발생되는 소음을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
1 : 연료탱크 2 : 캐니스터
10 : 필러파이프 20 : 레벨링파이프
30 : 롤 오버 밸브 40 : 연료주입구
50 : 연료캡 52 : 자성체
100 : 캐니스터 에어밴트 100a : 에어밴트 홀
200 : 밴팅 컨트롤 밸브 210 : 밸브 하우징
220 : 밸브 본체 230 : 탄성부재
240 : 실링부재 A : 결합공간

Claims (6)

  1. 차량의 연료탱크에서 발생한 연료 증발가스를 캐니스터에 통과시켜 처리하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템에 있어서,
    상기 캐니스터에 연결되어 차량의 연료주입구 측으로 연장되며, 에어밴트 홀을 구비하여 연료 증발가스의 배출경로를 형성하는 캐니스터 에어밴트; 및
    상기 에어밴트 홀의 내부에 설치되고, 상기 연료주입구에 연료캡이 삽입됨에 따라 자력에 의해 동작하여 상기 에어밴트 홀을 선택적으로 개방시키는 밴팅 컨트롤 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밴팅 컨트롤 밸브는,
    상기 연료주입구 측을 향하도록 결합되며, 내부에 결합공간이 형성되는 밸브 하우징; 및
    상기 결합공간에 삽입되고, 자성을 가지도록 형성되며, 상기 연료캡의 삽입 시 자력에 의해 상기 연료주입구 측으로 이동하여 상기 에어밴트 홀이 개방되도록 하는 밸브 본체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 밴팅 컨트롤 밸브는,
    상기 결합공간에 설치되고, 상기 연료캡의 제거 시 탄성복원력에 의해 상기 밸브 본체를 이동시켜 상기 에어밴트 홀을 차단하도록 하는 탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 밴팅 컨트롤 밸브는,
    상기 밸브 본체의 일단부에 결합되고, 상기 에어밴트 홀 차단 시 상기 밸브 본체와 상기 에어밴트 홀의 내측면 사이에서의 연료 증발가스의 유출을 차단하는 실링부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 연료캡에는,
    상기 밸브 본체의 자성과 대응되는 자성을 가지는 자성체가 내장되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 자성체는,
    상기 연료주입구에 삽입되는 상기 연료캡의 하부에 내장되며, 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료탱크 밴팅 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040046710A (ko) 2002-11-28 2004-06-05 현대자동차주식회사 차량용 연료탱크의 벤트밸브
KR101567234B1 (ko) * 2014-08-20 2015-11-06 현대자동차주식회사 자동차의 연료탱크 벤팅 시스템

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