KR100292675B1 - 퍼지효율을 향상시킨 캐니스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래와 같이 에어 벤트를 통한 활성탄으로서의 에어 패스가 고정되어 증발가스의 퍼지효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 케이싱의 저부에 복수의 공기유도홀이 형성된 디스크를 전자제어장치(Electric Control Unit; ECU)의 신호에 의해 구동되는 모터와 연결하여 차량의 주행조건에 따라 상기 디스크를 회전시킴으로서 에어 벤트를 통해 활성탄으로 형성되는 에어 패스가 유동되어 활성탄에 포집된 증발가스를 고루고루 퍼지시킬 수 있도록 함으로서 증발가스의 퍼지효율을 극대화시키고 활성탄의 이용도를 높여 캐니스터의 용량을 상대적으로 증대시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

퍼지효율을 향상시킨 캐니스터

본 발명은 차량의 연료 탱크에서 발생된 연료 증발가스를 대기로 방출시키기 않고 포집하였다가 엔진이 시동하면 포집된 연료 증발가스를 흡기 매니폴드로 유입시키기 위해 증발가스 제어장치에 사용되는 캐니스터(canister)에 관한 것으로, 특히 캐니스터를 구성하는 케이싱 저부에 모터에 의해 회전되는 디스크를 설치하고 이에 복수의 공기유도홀을 천공하여 주행조건에 따라 상기 디스크를 건헐적으로 회전시킴에 따라 공기유도홀의 위치변화에 의해 활성탄에 포집된 증발가스를 고루고루 퍼지(purge)시킬 수 있도록 함으로서 증발가스의 퍼지효율을 극대화시키고 활성탄의 이용도를 높여 캐니스터의 용량(working capacity)을 상대적으로 증대시킬 수 있도록 하는 퍼지효율을 향상시킨 캐니스터에 관한 것이다.

잘 아는 바와 같이 차량의 증발가스는 기화기나 연료 탱크 내의 연료가 증발하여 대기 중으로 방출되는 가스로서, 이 증발가스는 연료의 탄화수소와 같은 조성을 하며 차량으로부터 배출되는 전 탄화수소량의 약 15％를 차지하고 있다.

따라서 엔진이 정지하고 있을 때 증발가스를 대기로 방출시키지 않고 포집하여 저장하였다가 엔진이 구동되면 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 유입되어 재 연소시키로록 의무화하고 있다.

상기와 같이 연료 탱크에서 발생하는 증발가스를 포집하여 재 연소시키기 위해서 캐니스터가 사용된다.

이러한 캐니스터는 엔진이 정지되었을 때 기화기의 뜨개실 또는 연료 탱크로부터 발생된 연료 증발가스를 캐니스터 내에 채워진 활성탄이 포집하여 대기 중으로 방출되는 것을 방지하게 되며, 엔진이 시동을 하면 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 유입되어 연소가 이루어지게 되는 것이다.

이때 활성탄에 포집된 증발가스가 연소실로 유입될 때 퍼지효율에 따라 공급량이 결정되게 되는데, 종래에는 증발가스가 활성탄에 정체되어 퍼지효율이 떨어지는 문제가 있었다.

도 1은 종래 캐니스터의 구성 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 캐니스터(50)는, 외관을 구성하는 케이싱(52)과,

상기 케이싱(52)의 내부 바닥에 설치되는 정화용 필터(56)와,

상기 케이싱(52)의 내부에 채워져 증발가스를 포집하는 활성탄(54)과,

상기 케이싱(52)의 상부에 설치되고 도시 생략된 연료 탱크와 연결되어 상기 활성탄(54)으로 증발가스를 유입시키는 연결관(58)과,

상기 케이싱(52)의 상부에 설치되고 도시 생략된 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브와 연결되어 활성탄(54)에 포집된 증발가스를 흡기 매니폴드로 퍼지시키는 연결관(60)과,

상기 케이싱(52)의 저면에 설치되어 외부 공기를 활성탄(54)으로 유입시켜 연결관(60)을 통한 증발가스의 퍼지를 유도하는 에어 벤트(62)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 캐니스터(50)에 의하면 엔진이 정지되었을 때 연료 탱크로부터 발생된 연료 증발가스가 연결관(58)을 통해 케이싱(52) 내에 채워진 활성탄(54)에 포집이 이루어지게 되어 증발가스가 대기 중으로 방출되지 않게 된다.

상기와 같이 활성탄(54)에 포집된 증발가스는 엔진이 시동을 하면 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 유입되어 연소가 이루어지게 된다.

다시 말해서, 활성탄(54)에 포집된 증발가스는 에어 벤트(62)를 통해 외부의 공기가 정화용 필터(56)를 통해 활성탄(54)으로 유입됨에 따라 이들 공기가 증발가스의 퍼지를 유도하여 연결관(60)을 따라 이와 연결된 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 유입되어 연소가 이루어지게 되는 것이다.

그런데 종래의 케이싱(52)의 저면에 설치되어 외부 공기를 공급하는 에어 벤트(62)는, 대략 케이싱(52)의 어느 한쪽으로 치우침이 없이 중앙으로 설치되어 있다. 이 때문에 외부로부터 유입되는 에어 패스(air path)는 화살표로 나타낸 바와 같이 케이싱(52) 중앙으로의 고정된 형태로 나타나기 때문에 활성탄(54)에 포집된 증발가스를 고루고루 퍼지하지 못하고 에어 패스(화살표 참조)를 이루는 부근의 증발가스만 원활하게 퍼지하여 증발가스의 퍼지효율을 저하시키게 된다.

즉, 에어 패스로부터 떨어져 있는 케이싱(52)의 내부 벽면이나 구석진 곳의 활성탄(54)에서의 증발가스가 정체되어 그 결과 증발가스의 퍼지효율이 급격히 저하되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 종래와 같이 에어 벤트를 통한 활성탄으로서의 에어 패스가 고정되어 증발가스의 퍼지효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 케이싱의 저부에 복수의 공기유도홀이 형성된 디스크를 전자제어장치(Electric Control Unit; ECU)의 신호에 의해 구동되는 모터와 연결하여 차량의 주행조건에 따라 상기 디스크를 회전시킴으로서 에어 벤트를 통해 활성탄으로 형성되는 에어 패스가 유동되어 활성탄에 포집된 증발가스를 고루고루 퍼지시킬 수 있도록 함으로서 증발가스의 퍼지효율을 극대화시키고 활성탄의 이용도를 높여 캐니스터의 용량을 상대적으로 증대시킬 수 있도록 하는 퍼지효율을 향상시킨 캐니스터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 캐니스터의 외관을 구성하는 케이싱,

상기 케이싱의 내부 바닥에 설치되어 외부 공기를 정화시키는 정화용 필터,

상기 케이싱의 내부에 채워져 증발가스를 포집하는 활성탄,

상기 케이싱의 상부에 설치되고 연료 탱크와 연결되어 활성탄으로 증발가스를 유입시키는 연결관,

상기 케이싱의 상부에 설치되고 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브와 연결되어 활성탄에 포집된 증발가스를 흡기 매니폴드로 퍼지시키는 연결관,

상기 케이싱의 저면에 설치되어 외부 공기를 활성탄으로 유입시켜 연결관을 통한 증발가스의 퍼지를 유도하는 에어 벤트,

상기 에어 벤트로부터 정화용 필터 사이에 형성되는 공간부에 에어 벤트로 유입된 공기를 유도하는 복수의 공기유도홀이 형성된 디스크,

상기 케이싱에 설치되고 전자제어장치의 신호에 의해 구동되어 상기 디스크를 간헐적으로 회전시키는 모터로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 차량의 주행조건에 따라 전자제어장치의 신호에 따라 구동되는 모터가 디스크를 간헐적으로 회전시킴으로서 에어 벤트를 통해 형성되는 에어 패스가 가변적으로 유동되어 활성탄에 포집된 증발가스를 고루고루 퍼지시키게 되어 증발가스의 퍼지효율을 향상시키게 되는 것이다.

도 1은 종래 캐니스터의 구성 단면도.

도 2는 본 발명의 캐니스터의 구성 사시도.

도 3은 본 발명의 캐니스터의 구성 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 캐니스터 52 : 케이싱

54 : 활성탄 56 : 정화용 필터

58, 60 : 연결관 62 : 에어 벤트

64 : 공간부 66 : 디스크

66a : 공기유도홀 68 : 모터

70 : 전자제어장치

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면부호로 표기하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 캐니스터의 구성 사시도이고, 도 3은 본 발명의 캐니스터의 구성 단면도를 도시한 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 캐니스터(10)는, 외관을 구성하는 케이싱(52)의 내부 바닥에는 정화용 필터(56)가 설치되어 있고 이를 통해 증발가스를 포집하는 활성탄(54)이 채워져 있다.

그리고 상기 케이싱(52)의 상부에는 도시 생략된 연료 탱크와 연결되어 상기 활성탄(54)으로 증발가스를 유입시키는 연결관(58)이 형성되고, 상기 케이싱(52)의 상부 일 측으로 도시 생략된 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브와 연결되어 활성탄(54)에 포집된 증발가스를 흡기 매니폴드로 퍼지시키는 연결관(60)이 형성된다.

또한 케이싱(52)의 저면에는 외부 공기를 활성탄(54)으로 유입시키는 에어 벤트(62)가 형성되며, 상기 에어 벤트(62)로부터 정화용 필터(56) 사이에 형성되는 공간부(64)에는 에어 벤트(62)로 유입된 공기를 유도하는 복수의 공기유도홀(66a)이 형성된 디스크(66)가 설치되고, 상기 디스크(66)는 케이싱(52)에 설치된 모터(68)의 축(68a)을 통해 연결되며, 상기 모터(68)는 전자제어장치(70)와 연결되어 이 전자제어장치(70)의 구동신호에 따라 상기 모터(68)가 구동하여 디스크(66)를 간헐적으로 회전시키도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 캐니스터(10)에 의하면 엔진이 정지되었을 때 연료 탱크로부터 발생된 연료 증발가스가 연결관(58)을 통해 케이싱(52) 내에 채워진 활성탄(54)에 포집이 이루어지게 되어 증발가스가 대기 중으로 방출되지 않게 된다.

상기와 같이 활성탄(54)에 포집된 증발가스는 엔진이 시동을 하면 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 유입되어 연소가 이루어지게 된다.

다시 말해서, 활성탄(54)에 포집된 증발가스는 에어 벤트(62)를 통해 외부의 공기가 디스크(66)의 공기유도홀(66a)을 거쳐 정화용 필터(56)를 통해 활성탄(54)으로 유입됨에 따라 이들 공기가 증발가스의 퍼지를 유도하여 연결관(60)을 따라 이와 연결된 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 흡기 매니폴드를 통해 연소실로 유입되어 연소가 이루어지게 되는 것이다.

이때 차량의 주행조건에 따라 전자제어장치(70)가 모터(68)를 간헐적으로 구동시켜 이와 연결된 디스크(66)가 소정한 각도로 회전됨에 따라 에어 벤트(62)를 통해 활성탄(54)으로 형성되는 에어 패스(도 3의 화살표 참조)는 유동하게 되어 활성탄 구석구석까지의 증발가스를 퍼지하게 됨에 따라 증발가스가 정체되지 않게 되어 퍼지효율을 향상시키게 된다.

상기에서 디스크(66)에 천공되는 공기유도홀(66a)을 도면에서는 2개로 표시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 증발가스의 량에 따라 증가시킬 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전자제어장치의 신호에 따라 구동되는 모터가 디스크를 간헐적으로 회전시킴으로서 에어 벤트를 통해 활성탄까지 형성되는 에어 패스가 가변적으로 유동되어 활성탄에 포집된 증발가스를 고루고루 퍼지시키게 됨에 따라 증발가스의 퍼지효율을 향상시키는 효과를 갖게 된다.

Claims (1)

1. 캐니스터(10)의 외관을 구성하는 케이싱(52),

   상기 케이싱(52)의 내부 바닥에 설치되어 외부 공기를 정화시키는 정화용 필터(56),

   상기 케이싱(52)의 내부에 채워져 증발가스를 포집하는 활성탄(54),

   상기 케이싱(52)의 상부에 설치되고 연료 탱크와 연결되어 활성탄(54)으로 증발가스를 유입시키는 연결관(58),

   상기 케이싱(52)의 상부에 설치되고 활성탄(54)에 포집된 증발가스를 퍼지시키는 연결관(60),

   상기 케이싱(52)의 저면에 설치되어 외부 공기를 활성탄(54)으로 유입시켜 연결관(60)을 통한 증발가스의 퍼지를 유도하는 에어 벤트(62),

   상기 에어 벤트(62)로부터 정화용 필터(56) 사이에 형성되는 공간부(64)에 에어 벤트(62)로 유입된 공기를 유도하는 복수의 공기유도홀(66a)이 형성된 디스크(66),

   상기 케이싱(52)에 설치되고 전자제어장치(70)의 신호에 의해 구동되어 상기 디스크(66)를 간헐적으로 회전시키는 모터(68)로 이루어진 것을 특징으로 하는 퍼지효율을 향상시킨 캐니스터.