JP2012102722A - 車両用キャニスタ及びこれを含む燃料蒸発系装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料蒸気のオーバーフローを防止して、燃費を向上させることができ、ブリードエミッションの発生を減少させることができる車両用キャニスタ及びこれを含む燃料蒸発系装置を提供する。
【解決手段】、本発明の実施形態による車両用キャニスタは、燃料タンクと連結されて、蒸発ガスが供給される蒸発ガス供給通路、外部から空気が選択的に供給される空気通路、供給された空気の流れによってエンジンに蒸発ガスを供給するパージ通路、そして空気通路を通過した空気がキャニスタに流入する位置または空気通路に装着されて、キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングモジュール、を含み、ヒーティングモジュールは、キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングコア、及び空気通路とヒーティングモジュールとの間に装着されて、空気通路を通過した空気を分散させて、ヒーティングコアで均等に加熱されるようにする拡散板を含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用キャニスタ及びこれを含む燃料蒸発系装置に係り、より詳しくは、ハイブリッド車両などのエンジンの作動（パージ）領域が減少した車両に装着されて、少ないパージ量でも車両における蒸発ガスの発生量を減少させることができる車両用キャニスタ及びこれを含む燃料蒸発系装置に関する。

自動車産業は、排出ガスを改善するために多くの研究を行っている。排出ガスには、エンジン燃焼後に大気中に放出される排気ガス（Ｔａｉｌ Ｐｉｐｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）、及び燃料タンクなどの車両の燃料系統でガソリンが蒸発して大気中に放出される蒸発ガス（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）がある。このうちの蒸発ガスを改善する一つの方法は、キャニスタを利用するものである。
一般に、ガソリンは、高級揮発性ブタン（Ｃ４）から低級揮発性のＣ８乃至Ｃ１０の範囲までの炭化水素混合物を含んでいる。このようなガソリンは、燃料タンクに充填されている。しかし、周辺の温度が高い場合、または燃料補給など蒸気の移動などの原因によって燃料タンクの蒸気圧が増加する場合、燃料蒸気は燃料タンクの隙間から外部に流出するようになる。このような燃料蒸気の大気への流出を防止するために、燃料タンクの蒸気圧が増加する場合、燃料蒸気はキャニスタに排出されるようになる。

キャニスタは、揮発性燃料を保存する燃料タンクから燃料蒸気を吸収することができる吸着性物質（つまり活性炭）を含む。しかし、キャニスタに吸着した炭化水素（ＨＣ）を放置すると、大気中に燃料蒸気が排出されて、排気ガス規制を満足させることができないので、エンジン制御ユニット（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）は、パージ制御ソレノイドバルブを通してキャニスタに吸着した炭化水素をエンジンに流入させる。
蒸発ガスは、キャニスタの活性炭に物理的または化学的に吸着される。
物理的吸着は、蒸発ガスが分子間に作用するファンデルワールス力（Ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌ’ｓ ｆｏｒｃｅ）によって活性炭に吸着されるものである。このような物理的吸着は、吸着質と吸着剤との間の電子の移動がなく、可逆反応であるため、脱着が容易であり、吸着速度が速く、低温でも容易に起こる。

化学的吸着は、吸着質と吸着剤との間で電子を共有することによって起こる。このような化学的吸着は、不可逆反応であるため、脱着が容易でなく、吸着速度が遅い。
化学的吸着及び物理的吸着は、全て発熱反応である。
活性炭に吸着された蒸発ガスは、キャニスタに供給される空気によって脱着される。このような脱着反応は、吸熱反応であるため、空気の温度が高いほど容易に起こる。
キャニスタの活性炭に吸着された蒸発ガスは、拡散によって外部に流出する。蒸発ガス供給通路近くの活性炭に吸着した蒸発ガスの成分中の低分子物質であるＣ４、Ｃ５は、キャニスタの温度が上昇すると、空気通路近くに拡散して、空気通路近くの活性炭に吸着される。その後、キャニスタの温度が再び上昇すると、空気通路近くの活性炭に吸着した低分子物質が空気通路を通して流出する。このような現象をブリードエミッション（Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）という。

一方、ハイブリッド車両には、燃料の燃焼によって動力を出力するエンジンと、バッテリーの動力を出力するモータとが共に備えられている。最近は、燃費向上の理由でエンジンの使用が減少しており、それによってキャニスタの燃料蒸気を脱着して再燃焼することができる時間が減少している。キャニスタに吸着する燃料蒸気は増加するが、エンジンでパージする燃料蒸気が減少するので、燃料蒸気のオーバーフローが発生することがある。

特開平０５−２２３０２４号公報

本発明は、のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、燃料蒸気のオーバーフローを防止して、燃費を向上させることができる、車両用キャニスタ及びこれを含む燃料蒸発系装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ブリードエミッションの発生を減少させることができる、車両用キャニスタ及びこれを含む燃料蒸発系装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の実施形態による車両用キャニスタは、内部に活性炭が備えられ、燃料タンクから蒸発した蒸発ガスを吸着して、空気の供給によって吸着した蒸発ガスを脱着してエンジンに供給する車両用キャニスタにおいて、燃料タンクと連結されて、蒸発ガスが供給される蒸発ガス供給通路、外部から空気が選択的に供給される空気通路、前記供給された空気の流れによってエンジンに蒸発ガスを供給するパージ通路、そして前記空気通路を通過した空気が前記キャニスタに流入する位置または前記空気通路に装着されて、キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングモジュール、を含み、前記ヒーティングモジュールは、前記キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングコア、及び前記空気通路と前記ヒーティングモジュールとの間に装着されて、前記空気通路を通過した空気を分散させて、前記ヒーティングコアで均等に加熱されるようにする拡散板を含むことを特徴とする。

前記拡散板は、薄板形状であり、複数の拡散孔が形成されることを特徴とする。

前記ヒーティングコアは、電気の供給によって発熱するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）組立体、そして前記ＰＴＣ組立体に一面が接着されていて、前記ＰＴＣ組立体で発生した熱を空気と熱交換することによってキャニスタに流入する空気を加熱するピン、を含むことを特徴とする。

前記ピンは、前記ＰＴＣ組立体に熱伝導接着によって接着されることを特徴とする。

前記ＰＴＣ組立体は、内部空間が形成された中空のロッド、前記内部空間に挿入されて、電気の供給によって発熱するＰＴＣ素子、そして前記内部空間に装着されて、前記ＰＴＣ素子と接触して電気を供給する第１ターミナル、を含むことを特徴とする。

前記ＰＴＣ組立体は、ＰＴＣフレームに形成された定着ホールに挿入装着されることを特徴とする。

前記第１ターミナルと前記中空のロッドとの間には、インシュレータが装着されることを特徴とする。

前記ヒーティングコアは、前記ピンの他面に付着されていて、前記第１ターミナルに対応する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする。

前記ヒーティングコアは、前記内部空間で前記ＰＴＣ素子を基準にして前記第１ターミナルの反対側に装着され、前記ＰＴＣ素子に接触する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする。

前記空気通路は、出口の直径が入口の直径より大きいことを特徴とする。

前記拡散板及び前記ヒーティングモジュールは、前記キャニスタの一側上端に形成されて、前記空気通路と連結されたケース内に脱着可能に装着されることを特徴とする。

前記キャニスタは、ケースカバーをさらに含み、前記ケースの一面は開口されていて、前記ケースカバーは、前記開口された一面に脱着可能に結合され、前記拡散板及び前記ヒーティングモジュールは、前記開口された一面を通して前記ケースから取り出すことができるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、注油ラインと連結されて、燃料が供給され、蒸発ガスラインを通して内部の蒸発ガスを排出し、燃料供給ラインを通して燃料を供給する燃料タンク、前記燃料供給ラインに連結されて、燃料タンクから燃料が供給され、吸気通路に連結されて、空気が供給されるエンジン、前記吸気通路に連結されるパージライン、そして内部に蒸発ガスを吸着する活性炭が備えられ、前記蒸発ガスラインに連結されて、蒸発ガスが供給される蒸発ガス供給通路、空気供給ラインに連結され、外部の空気が供給される空気通路、前記パージラインに連結され、前記空気通路を通して供給される空気の流れによって前記活性炭に吸着した蒸発ガスを脱着して前記吸気通路に供給するパージ通路、そして前記空気通路を通過した空気が流入する位置または前記空気供給ラインに装着されて、空気を加熱するヒーティングモジュールを含むキャニスタ、を含み、前記ヒーティングモジュールは、前記キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングコア、及び前記空気通路と前記ヒーティングモジュールとの間に装着され、前記空気通路を通過した空気を分散させて、前記ヒーティングコアで均等に加熱するようにする拡散板を含むことを特徴とする。

前記拡散板は、薄板形状であり、複数の拡散孔が形成されることを特徴とする。

前記ヒーティングコアは、電気の供給によって発熱するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）組立体、そして前記ＰＴＣ組立体に一面が接着されていて、前記ＰＴＣ組立体で発生した熱を空気と熱交換することによってキャニスタに流入する空気を加熱するピン、を含むことを特徴とする。

前記ピンは、前記ＰＴＣ組立体に熱伝導接着によって接着されることを特徴とする。

前記ＰＴＣ組立体は、内部空間が形成された中空のロッド、前記内部空間に挿入されて、定着ホールが形成されたＰＴＣフレーム、前記定着ホールに挿入装着されて、電気の供給によって発熱するＰＴＣ素子、そして前記内部空間に装着されて、前記ＰＴＣ素子と接触して電気を供給する第１ターミナル、を含むことを特徴とする。

前記第１ターミナルと前記中空のロッドとの間には、インシュレータが装着されることを特徴とする。

前記ヒーティングコアは、前記ピンの他面に付着されていて、前記第１ターミナルに対応する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする。

前記ヒーティングコアは、前記内部空間で前記ＰＴＣ素子を基準にして前記第１ターミナルの反対側に装着されて、前記ＰＴＣ素子に接触する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、キャニスタに供給される空気を加熱するので、キャニスタのパージ効率を増加させることができ、蒸発ガスのオーバーフローを防止することができる。
また、キャニスタに供給される空気を加熱するので、空気通路近くの活性炭に吸着した蒸発ガスを優先的に脱着することによって、ブリードエミッションの発生を減少させることができる。
そして、ＰＴＣ素子をロッドの密閉された内部空間に配置するので、蒸発ガス及びＰＴＣ素子の接触による火災の発生を防止することができる。
さらに、ＰＴＣ素子に電気を供給する第１ターミナルがロッドの密閉された内部空間で完全に絶縁されるので、安全性が増加する。

本発明の実施形態による燃料蒸発系装置の概略図である。 本発明の第１実施形態による車両用キャニスタの斜視図である。 図２におけるヒーティングモジュールを示した拡大図である。 図２における空気通路を示した概略図である。 本発明の実施形態による車両用キャニスタに使用される多様な形態の拡散板を示した斜視図である。 本発明の実施形態による車両用キャニスタに使用されるＰＴＣ組立体の斜視図である。 本発明の実施形態による車両用キャニスタに使用されるＰＴＣ組立体の分解斜視図である。 本発明の実施形態による車両用キャニスタに使用されるヒーティングコアの断面図である。 本発明の他の実施形態による車両用キャニスタに使用されるヒーティングコアの断面図である。 本発明の実施形態による車両用キャニスタに使用されるロッド及びピンの結合を示した概略図である。 本発明の第２実施形態による車両用キャニスタにおけるヒーティングモジュールを示した拡大図である。 図１１のヒーティングモジュールの組み立て図である。 本発明の第３実施形態による車両用キャニスタの断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による燃料蒸発系装置の概略図である。
図１に示すように、本発明の実施形態による燃料蒸発系装置は、エンジン１０、燃料タンク２０、そしてキャニスタ３０を含む。
エンジン１０は、燃料及び空気を燃焼して、車両を駆動するための動力を生成するものであって、空気及び燃料の供給を受けるための吸気マニホールド、及び燃焼過程で発生した排気ガスを排出するための排気マニホールドを含む。吸気マニホールドは、吸気通路１２に連結されて、外部の空気が供給される。また、吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が装着されて、吸気マニホールドに供給される空気量を調節する。

燃料タンク２０は、燃料を保存するものであって、燃料供給ライン２６を通してエンジン１０に連結されて、エンジン１０に燃料を供給する。燃料タンク２０は、注油ライン２２に連結されて、燃料が供給される。また、燃料タンク２０は、蒸発ガスライン２４を通してキャニスタ３０に連結されて、燃料タンク２０で発生した蒸発ガスをキャニスタ３０に供給する。ここで、蒸発ガスは、燃料蒸気を意味する。
キャニスタ３０は、燃料タンク２０の蒸発ガスを吸着して、制御部（図示せず）の制御によって吸着した蒸発ガスを脱着して、エンジン１０に供給する。このような目的を達成するために、キャニスタ３０の内部には、活性炭３８が備えられている。活性炭３８には、複数の微細孔（ｍｉｃｒｏｐｏｒｅ）が形成されていて、この複数の微細孔に蒸発ガスが吸着される。また、キャニスタ３０は、蒸発ガス供給通路３２、パージ通路３４、そして空気通路３６をさらに含む。

蒸発ガス供給通路３２は、蒸発ガスライン２４に連結されて、燃料タンク２０の蒸発ガスが供給される。蒸発ガス供給通路３２を通してキャニスタ３０の内部に供給された蒸発ガスは、活性炭３８に吸着される。
パージ通路３４は、パージライン５０に連結されて、このパージライン５０は、吸気通路１２上のスロットルバルブ１４の下流に連結されている。パージ通路３４は、キャニスタ３０内の蒸発ガスをパージライン５０及び吸気通路１２を通して選択的にエンジン１０に供給する。
空気通路３６は、空気供給ライン６０に連結されて、外部の空気が選択的に供給される。吸気通路１２のスロットルバルブ１４の下流に生成される負圧と空気通路３６上の大気圧との差によって外部の空気が空気通路３６を通してキャニスタ３０の内部に供給されると、活性炭３８に吸着した蒸発ガスは脱着され、脱着された蒸発ガスは、キャニスタ３０に供給された空気と共に吸気通路１２に供給される。つまり、キャニスタ３０の蒸発ガスは、空気通路３６を通して供給された空気の流れによってエンジン１０に供給され、蒸発ガスは、エンジン１０で再燃焼された後、排気ガスとして排出される。

一方、本発明の実施形態による燃料供給蒸発系装置は、空気供給ライン６０に装着されたキャニスタクローズバルブ（Ｃａｎｉｓｔｅｒ Ｃｌｏｓｅ Ｖａｌｖｅ）４０、パージライン５０に装着されたパージコントロールソレノイドバルブ（ｐｕｒｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖａｌｖｅ）５２をさらに含む。
キャニスタクローズバルブ４０は、空気供給ライン６０を通したキャニスタ３０への空気の供給を調節し、パージコントロールソレノイドバルブ５２は、パージライン５０を通したキャニスタ３０から吸気通路１２への蒸発ガスの供給を調節する。このようなキャニスタクローズバルブ４０及びパージコントロールソレノイドバルブ５２は、制御部によって同時に制御される。つまり、キャニスタクローズバルブ４０が開かれると、パージコントロールソレノイドバルブ５２も開かれ、キャニスタクローズバルブ４０が閉じられると、パージコントロールソレノイドバルブ５２も閉じられる。

以下、図２乃至図５を参照して、本発明の実施形態による車両用キャニスタ３０をより詳細に説明する。
図２は本発明の第１実施形態による車両用キャニスタの斜視図であり、図３は図２におけるヒーティングモジュールを示した拡大図である。
図２及び図３に示す通り、本発明の実施形態による車両用キャニスタ３０は、空気通路３６とキャニスタ３０との間に設置されたケース１０５をさらに含む。 即ち、空気通路３６を通過した空気は、ケース１０５の内部を通してキャニスタ３０の内部に供給される。このようなケース１０５は、キャニスタ３０の本体に結合される。
ケース１０５の内部には、ヒーティングモジュール１００が装着され、ヒーティングモジュール１００は、拡散板１１０及びヒーティングコア１２０を含む。

拡散板１１０は、空気通路３６を通過した空気を分散させて、ヒーティングコア１２０で均等に加熱されるようにする。図５に示すように、多様な形態の拡散板１１０が使用されるが、拡散板１１０には、複数の拡散孔１１２が形成されている。拡散孔１１２も、図５に示すように、多様な形態からなる。拡散板１１０及び拡散孔１１２の形態は、図５に示した形態に限定されない。
このような拡散板１１０の外周面は、ケース１０５の内周面とほぼ同一形態からなって、ケース１０５の内周面に嵌合されるように構成されている。空気通路３６を通過した空気の一部は、拡散板１１０の拡散孔１１２を通してヒーティングコア１２０に供給され、空気の他の一部は、拡散板１１０にぶつかって周囲に分散されるようになる。その後、空気の他の一部は、拡散孔１１２を通してヒーティングコア１２０に供給される。また、空気通路３６は、空気の分散効果を増大させるために、ディフューザー形態からなる。即ち、空気通路３６の出口の直径（Ｄ１）が空気通路３６の入口の直径（Ｄ２）より大きく形成されている。

ヒーティングコア１２０は、拡散板１１０で分散された空気を加熱して、キャニスタ３０の内部に供給する。加熱された空気がキャニスタ３０の内部に供給されると、活性炭３８に吸着した蒸発ガスが効果的に脱着される。したがって、キャニスタ３０のパージ効率が増加し、ハイブリッド車両などパージ量が少ない車両に有利である。また、ヒーティングコア１２０が空気通路３６とキャニスタ３０との間に配置されているので、空気通路３６近くの活性炭に吸着した蒸発ガスが優先的に脱着される。それによって、ブリードエミッション（Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の発生が減少する。
一方、ヒーティングコア１２０は、ケース１０５に密着するように装着される。それによって、空気通路３６を通過した空気がヒーティングコア１２０とケース１０５との間を通過してキャニスタ３０に供給されるのを防止する。

以下、図６乃至図１０を参照して、ヒーティングコア１２０について詳細に説明する。
図６乃至図８に示す通り、ヒーティングコア１２０は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）組立体１３０及びピン１４６を含む。
ＰＴＣ組立体１３０は、ヒーティングコア１２０を通過する空気に加熱用の熱を提供し、ロッド１３２、ＰＴＣフレーム１３８、ＰＴＣ素子１３６、第１、２ターミナル１４２、１４８、そしてインシュレータ１４４を含む。
ロッド１３２は、内部空間１３４が形成された中空の長方形形態からなっている。このようなロッド１３２の内部空間１３４には、ＰＴＣフレーム１３８、ＰＴＣ素子１３６、第１ターミナル１４２、そしてインシュレータ１４４が装着される。また、ＰＴＣ組立体１３０がキャニスタ３０に装着される時、内部空間１３４は、蒸発ガスに対して密閉されるように構成されている。ロッド１３２の一面には、ピン１４６が接着されている。

ロッド１３２の内部には、少なくとも一つ以上のＰＴＣフレーム１３８が装着されている。ＰＴＣフレーム１３８は、固定溝１４０を含み、この固定溝１４０には、ＰＴＣ素子１３６が装着される。一つのＰＴＣフレーム１３８に一つのＰＴＣ素子１３６が装着されてもよく、一つのＰＴＣフレーム１３８に二つ以上のＰＴＣ素子１３６が装着されてもよい。
ＰＴＣ素子１３６は、電気が供給されて発熱する。このようなＰＴＣ素子１３６は、当業者に周知であるので、詳細な説明は省略する。
第１ターミナル１４２は、ＰＴＣ素子１３６に接触して、ＰＴＣ素子１３６に電気を供給する。第１ターミナル１４２の一端には、接続部１６０が形成されている。このような接続部１６０は、ロッド１３２から突出されて、コネクタピン１５４（図１１参照）に連結されている。コネクタピン１５４は、車両の電力の供給を受けるためのコネクタ１０７内に配置される。第１ターミナル１４２は、コネクタ１０７を通してバッテリー（図示せず）の（＋）電源に直接または間接的に連結されている。

第２ターミナル１４８は、ピン１４６に付着されていて、バッテリーの（−）電源に連結されたり、接地されている。一方、第２ターミナル１４８は、図９に示しているように、ロッド１３２の内部に配置される。つまり、第２ターミナル１４８は、ＰＴＣ素子１３６上に配置される。
インシュレータ１４４は、第１ターミナル１４２とロッド１３２との間に装着されていて、第１ターミナル１４２を蒸発ガス、第２ターミナル１４８、そしてロッド１３２から完全に絶縁させて、ＰＴＣ素子１３６で発生した熱がロッド１３２の一面にだけ伝達されるようにする。
一方、ロッド１３２がＰＴＣ素子１３６及び第１ターミナル１４２を蒸発ガスに対して完全に密閉するので、蒸発ガス及びＰＴＣ素子１３６または第１ターミナル１４２の接触による火災の発生の危険性が減少するようになる。したがって、安全性が増加する。

ピン１４６は、ＰＴＣ組立体１３０で発生した熱が供給されて、ヒーティングコア１２０を通過する空気を加熱する。ピン１４６は、空気への熱伝達が効率的に行われるように、複数の薄板を互いに距離をおいて一定の方向に装着することによって形成される。本発明の実施形態では、一つの薄板を連続的に曲げてピン１４６を形成したことを例示しているが、これに限定されない。
ピン１４６は、図１０に示すように、熱伝導接着によってロッド１３２に接着される。熱伝導接着によってロッド１３２及びピン１４６を接着する場合、ロッド１３２にピン１４６を接着するための力が少量だけ加えられるので、ピン１４６をより薄く形成することができる。ピン１４６が薄く形成されると、ピン１４６とＰＴＣ組立体１３０との間の熱伝達効率が増加して、ＰＴＣ組立体１３０で発生した熱を空気により効率的に伝達することができる。
一方、ピン１４６の他面には、第１ターミナル１４２に対応する第２ターミナル１４８が付着されている。第２ターミナル１４２の一端は、コネクタピン１５４に連結されている。このような第２ターミナル１４８は、コネクタ１０７を通してバッテリーの（−）端子に連結されたり、接地されている。

以下、本発明の実施形態による車両用キャニスタ３０の作動について説明する。
本発明の実施形態によれば、空気通路３６を通過する空気は、拡散板１１０によって分散されて、ヒーティングコア１２０に供給される。この時、空気通路３６の出口の直径（Ｄ１）が空気通路３６の入口の直径（Ｄ２）より大きいので、空気が拡散板１１０に流入する前に空気の流速が低下して、流動が安定化される。空気は、拡散板１１０を通過しながらより拡散されて、安定化される。
流動が安定化された空気は、ヒーティングコア１２０によって加熱されて、キャニスタ３０の内部に供給される。このような空気は、空気通路３６近くの活性炭３８に吸着した蒸発ガスを優先的に脱着する。したがって、ブリードエミッションの発生が減少する。

また、空気は、パージ通路３４近くに移動して、空気通路３６からパージ通路３４近くまでの活性炭３８に吸着した蒸発ガスを順次に脱着する。
最後に、空気及び脱着された蒸発ガスは、パージ通路３４及びパージライン５０を通して吸気通路１２に供給される。
図１１は本発明の第２実施形態による車両用キャニスタにおけるヒーティングモジュールを示した拡大図であり、図１２は図１１のヒーティングモジュールの組み立て図である。
図１１及び図１２に示す通り、本発明の第２実施形態による車両用キャニスタは、ヒーティングコア１２０を交換することができるように考案された。即ち、ケース１０５の一面が開口されていて、この開口された一面にケースカバー１０２がボルト１３によって組み立てられる。ケースカバー１０２には、コネクタ１０７が形成されている。

また、ヒーティングコア１２０は、開口された一面を通してケース１０５の内部に挿入されたり、取り出すことができるように構成されている。このような目的のために、ヒーティングコア１２０は、コアケース１５０内に装着され、コアケース１５０は、開口された一面を通して挿入が可能なサイズからなる。
コアケース１５０の一面は、開口されて、ヒーティングコア１２０が挿入され、コアケース１５０の一面には、ＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ‐ｃｉｒｃｕｉｔ‐ｂｏａｒｄ）１５２が結合される。ＰＣＢ１５２は、ヒーティングコア１２０に供給される電流を調節することができるように、第１、２ターミナル１４２、１４８と各々連結される一対のコネクタピン１５４を有し、このコネクタピン１５４は、コネクタ１０７内に位置するようになる。場合によっては、ＰＣＢ１５２には、第１、２ターミナル１４２、１４８の断線、短絡など故障の診断のための回路、ＰＴＣ引入電圧をコントロールすることができるコントロールユニット、制御のための各種回路などが追加的に含まれる。コアケース１５０の上面及び下面には、複数の貫通孔が形成されて、拡散板１１０を通過した空気がピン１４６を通過した後にキャニスタ３０の内部に流れるように構成されている。

本発明の第２実施形態によれば、ヒーティングコア１２０をコアケース１５０に挿入して、コアケース１５０の一面にＰＣＢ１５２を結合させる。この時、ヒーティングコア１２０の第１、２ターミナル１４２、１４８は、各々一対のコネクタピン１５４に連結される。
その後、コアケース１５０をケース１０５内に挿入して、ケース１０５の一面にケースカバー１０２をボルト１３で結合させる。水分がケース１０５内に浸入するのを防止するために、ケース１０５及びケースカバー１０２を結合させた後にシリコンを塗布したり、Ｏリングを結合部位に装着することができる。この時、一対のコネクタピン１５４は、コネクタ１０７の内部に位置する。
万一、ヒーティングコア１２０が故障すれば、ケースカバー１０２をケース１０５から分離して、コアケース１５０をケース１０５から取り出して、ヒーティングコア１２０を交換することができる。

図１３は本発明の第３実施形態による車両用キャニスタの断面図である。
本発明の第３実施形態による車両用キャニスタは、本発明の第１、２実施形態による車両用キャニスタと構成部品は同一である。ただし、ヒーティングモジュール１００がキャニスタ３０内に装着されず、空気供給ライン６０に装着されている。ここで、空気供給ライン６０は、空気通路３６を含むと解釈されるべきである。
このように、本発明によれば、キャニスタに供給される空気を加熱するので、キャニスタのパージ効率を増加させることができ、蒸発ガスのオーバーフローを防止することができる。
また、キャニスタに供給される空気を加熱するので、空気通路近くの活性炭に吸着した蒸発ガスを優先的に脱着することによって、ブリードエミッションの発生を減少させることができる。
そして、ＰＴＣ素子をロッドの密閉された内部空間に配置するので、蒸発ガス及びＰＴＣ素子の接触による火災の発生を防止することができる。
さらに、ＰＴＣ素子に電気を供給する第１ターミナルがロッドの密閉された内部空間で完全に絶縁されるので、安全性が増加する。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０ エンジン
１２ 吸気通路
１４ スロットルバルブ
２０ 燃料タンク
２２ 注油ライン
２４ 蒸発ガスライン
２６ 燃料供給ライン
３０ キャニスタ
３２ 蒸発ガス供給通路
３４ パージ通路
３６ 空気通路
３８ 活性炭
４０ キャニスタクローズバルブ
５０ パージライン
５２ パージコントロールソレノイドバルブ
６０ 空気供給ライン
１００ ヒーティングモジュール
１０２ ケースカバー
１０５ ケース
１０７ コネクタ
１１０ 拡散板
１１２ 拡散孔
１２０ ヒーティングコア
１３０ ＰＴＣ組立体
１３２ ロッド
１３４ 内部空間
１３６ ＰＴＣ素子
１３８ ＰＴＣフレーム
１４０ 固定溝
１４２ 第１ターミナル
１４４ インシュレータ
１４６ ピン
１４８ 第２ターミナル
１５０ コアケース
１５２ ＰＣＢ
１５４ コネクタピン

Claims (20)

1. 内部に活性炭が備えられ、燃料タンクから蒸発した蒸発ガスを吸着して、空気の供給によって吸着した蒸発ガスを脱着してエンジンに供給する車両用キャニスタにおいて、
   燃料タンクと連結されて、蒸発ガスが供給される蒸発ガス供給通路、
   外部から空気が選択的に供給される空気通路、
   前記供給された空気の流れによってエンジンに蒸発ガスを供給するパージ通路、そして
   前記空気通路を通過した空気が前記キャニスタに流入する位置または前記空気通路に装着されて、キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングモジュール、を含み、
   前記ヒーティングモジュールは、前記キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングコア、及び前記空気通路と前記ヒーティングモジュールとの間に装着されて、前記空気通路を通過した空気を分散させて、前記ヒーティングコアで均等に加熱されるようにする拡散板を含むことを特徴とする車両用キャニスタ。
2. 前記拡散板は、薄板形状であり、複数の拡散孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用キャニスタ。
3. 前記ヒーティングコアは、
   電気の供給によって発熱するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）組立体、そして
   前記ＰＴＣ組立体に一面が接着されていて、前記ＰＴＣ組立体で発生した熱を空気と熱交換することによってキャニスタに流入する空気を加熱するピン、を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用キャニスタ。
4. 前記ピンは、前記ＰＴＣ組立体に熱伝導接着によって接着されることを特徴とする請求項３に記載の車両用キャニスタ。
5. 前記ＰＴＣ組立体は、
   内部空間が形成された中空のロッド、
   前記内部空間に挿入されて、電気の供給によって発熱するＰＴＣ素子、そして
   前記内部空間に装着されて、前記ＰＴＣ素子と接触して電気を供給する第１ターミナル、を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用キャニスタ。
6. 前記ＰＴＣ組立体は、ＰＴＣフレームに形成された定着ホールに挿入装着されることを特徴とする請求項５に記載の車両用キャニスタ。
7. 前記第１ターミナルと前記中空のロッドとの間には、インシュレータが装着されることを特徴とする請求項５に記載の車両用キャニスタ。
8. 前記ヒーティングコアは、前記ピンの他面に付着されていて、前記第１ターミナルに対応する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用キャニスタ。
9. 前記ヒーティングコアは、前記内部空間で前記ＰＴＣ素子を基準にして前記第１ターミナルの反対側に装着されて、前記ＰＴＣ素子に接触する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用キャニスタ。
10. 前記空気通路は、出口の直径が入口の直径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の車両用キャニスタ。
11. 前記拡散板及び前記ヒーティングモジュールは、前記キャニスタの一側上端に形成されて、前記空気通路と連結されたケース内に脱着可能に装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用キャニスタ。
12. 前記キャニスタは、ケースカバーをさらに含み、
    前記ケースの一面は開口されてい、前記ケースカバーは、前記開口された一面に脱着可能に結合されて、前記拡散板及び前記ヒーティングモジュールは、前記開口された一面を通して前記ケースから取り出すことができるように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の車両用キャニスタ。
13. 注油ラインと連結されて、燃料が供給され、蒸発ガスラインを通して内部の蒸発ガスを排出し、燃料供給ラインを通して燃料を供給する燃料タンク、
    前記燃料供給ラインに連結されて、燃料タンクから燃料が供給され、吸気通路に連結されて、空気が供給されるエンジン、
    前記吸気通路に連結されるパージライン、そして
    内部に蒸発ガスを吸着する活性炭が備えられ、前記蒸発ガスラインに連結されて、蒸発ガスが供給される蒸発ガス供給通路、空気供給ラインに連結され、外部の空気が供給される空気通路、前記パージラインに連結され、前記空気通路を通して供給される空気の流れによって前記活性炭に吸着した蒸発ガスを脱着して前記吸気通路に供給するパージ通路、そして前記空気通路を通過した空気が流入する位置または前記空気供給ラインに装着されて、空気を加熱するヒーティングモジュールを含むキャニスタ、を含み、
    前記ヒーティングモジュールは、前記キャニスタに流入する空気を加熱するヒーティングコア、及び前記空気通路と前記ヒーティングモジュールとの間に装着され、前記空気通路を通過した空気を分散させて、前記ヒーティングコアで均等に加熱するようにする拡散板を含むことを特徴とする燃料蒸発系装置。
14. 前記拡散板は、薄板形状であり、複数の拡散孔が形成されることを特徴とする請求項１３に記載の燃料蒸発系装置。
15. 前記ヒーティングコアは、
    電気の供給によって発熱するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）組立体、そして
    前記ＰＴＣ組立体に一面が接着されていて、前記ＰＴＣ組立体で発生した熱を空気と熱交換することによってキャニスタに流入する空気を加熱するピン、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の燃料蒸発系装置。
16. 前記ピンは、前記ＰＴＣ組立体に熱伝導接着によって接着されることを特徴とする請求項１５に記載の燃料蒸発系装置。
17. 前記ＰＴＣ組立体は、
    内部空間が形成された中空のロッド、
    前記内部空間に挿入されて、定着ホールが形成されたＰＴＣフレーム、
    前記定着ホールに挿入装着されて、電気の供給によって発熱するＰＴＣ素子、そして
    前記内部空間に装着されて、前記ＰＴＣ素子と接触して電気を供給する第１ターミナル、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の燃料蒸発系装置。
18. 前記第１ターミナルと前記中空のロッドとの間には、インシュレータが装着されることを特徴とする請求項１７に記載の燃料蒸発系装置。
19. 前記ヒーティングコアは、前記ピンの他面に付着されていて、前記第１ターミナルに対応する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の燃料蒸発系装置。
20. 前記ヒーティングコアは、前記内部空間で前記ＰＴＣ素子を基準にして前記第１ターミナルの反対側に装着されて、前記ＰＴＣ素子に接触する第２ターミナルをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の燃料蒸発系装置。
    

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