KR100882644B1

KR100882644B1 - 차량용 캐니스터

Info

Publication number: KR100882644B1
Application number: KR1020070105277A
Authority: KR
Inventors: 김동완
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2009-02-06

Abstract

본 발명은 차량용 캐니스터에 관한 것으로, 공기포트의 하단부를 벤츄리관 형태로 형성하여 공기의 유입속도를 빠르게 하고 하우징 바닥면의 형상을 경사지게 형성하여 공기포트를 통해 유입되는 공기가 더욱 원활하게 하우징 내부공간에 고르게 흘러갈 수 있도록 함으로써, 공기의 흐름이 미치지 못하는 데드볼륨이 방지되고 이에 따라 연료탱크의 증발가스 정화효율 및 연료 손실 방지 효과가 높은 차량용 캐니스터를 제공한다.

캐니스터, 공기포트, 퍼지포트, 벤츄리관

Description

차량용 캐니스터{Canister for Vehicle}

본 발명은 차량용 캐니스터에 관한 것이다. 보다 상세하게는 공기포트의 하단부를 벤츄리관 형태로 형성하여 공기의 유입속도를 빠르게 하고 하우징 바닥면의 형상을 경사지게 형성하여 공기포트를 통해 유입되는 공기가 더욱 원활하게 하우징 내부공간에 고르게 흘러갈 수 있도록 함으로써, 공기의 흐름이 미치지 못하는 데드볼륨이 방지되고 이에 따라 연료탱크의 증발가스 정화효율 및 연료 손실 방지 효과가 높은 차량용 캐니스터에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행시의 진동 및 연료펌프의 펌핑 작용 등 여러가지 원인에 의해 연료탱크로부터 증발가스가 발생되는데, 이러한 증발가스는 대부분 연료의 주성분인 하이드로카본(hydrocarbon)으로 이루어져 있으므로 대기 중으로 방출되면 대기 오염의 원인이 된다.

따라서, 이러한 증발가스에 의한 대기 오염을 방지하기 위해 차량에는 연료탱크에 연결되는 증발가스 배출 억제장치가 설치되는데, 이러한 증발가스 배출 억제장치는 연료탱크로부터 증발가스를 포집하고 이를 다시 외부 공기에 편승시켜 연 소실로 공급함으로써 연료의 손실 및 대기 오염을 방지하는 캐니스터(canister)가 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 캐니스터의 내부 구조를 간략하게 도시한 내부 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 캐니스터는 일반적으로 직육면체 형태로 형성되는데, 내부 공간에 활성탄(charcoal granules)이 수용되는 대략 직육면체 형상의 하우징(10) 상부측에 탱크포트(40), 퍼지포트(30) 및 공기포트(20)가 각각 형성된다.

탱크포트(40)는 연료탱크와 연결되어 이를 통해 연료탱크로부터 증발가스가 하우징(10) 내부로 유입되고, 유입된 증발가스의 하이드로카본 성분은 하우징(10) 내부에 수용된 활성탄(50)에 의해 흡착되고 정화된 공기만이 공기포트(20)를 통해 대기 중으로 방출된다. 한편, 엔진 기동시에 연소실로 흡입되는 공기는 공기포트(20)를 통해 캐니스터의 하우징(10) 내부로 유입된 후 퍼지포트(30)를 통해 연소실로 흡입되는데, 이때 활성탄(50)에 흡착된 하이드로카본 성분이 동시에 연소실로 공급되어 연소된다.

이러한 구조 및 동작 방식에 따라 캐니스터를 통해 연료탱크의 증발가스가 정화되어 정화된 공기만이 대기중으로 방출되고 증발가스의 하이드로카본 성분은 연소실로 공급되므로 대기 오염 및 연료의 손실이 방지된다.

한편, 캐니스터의 하우징(10) 상하부측에는 각각 상부필터(11)와 하부필터(12)가 형성되어 활성탄(50)을 수용하는 공간이 형성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 퍼지포트(30)는 하우징(10) 내부에서 상부필터(11)의 상부 공간과 연통되도록 형성되어 상부필터(11)를 통과한 공기에 대해 더욱 폭 넓게 퍼지포트(30)를 통과하도록 구성된다.

공기포트(20)와 퍼지포트(30)의 사이에는 하우징(10) 내부 공간을 가로지르는 수직격판(13)이 형성되는데, 이러한 수직격판(13)은 하우징(10) 내부 공간에서 상측으로부터 하측 방향으로 길게 연장되고 하부필터(12)와 소정 간격 이격되게 형성됨으로써, 하우징(10) 내부에 공기가 통과할 수 있는 간극(14)이 형성된다. 이러한 수직격판(13)에 의해 탱크포트(40)로부터 유입된 증발가스는 충분한 시간 동안 하우징(10) 내부에 머무르며 공기포트(20) 측으로 방출되므로 증발가스의 정화효율이 증가하게 된다.

그러나 종래 기술에 의한 이와 같은 구조의 캐니스터는 그 구조적인 특성상 하우징(10) 내부의 모서리 부분까지 공기의 흐름이 충분하게 도달하지 못하여 도 1에 도시된 바와 같이 모서리 부분에 데드볼륨(dead volume)(D)이 형성된다. 이러한 데드볼륨(D)에 의해 모서리 부분에 위치한 활성탄(50)에 흡착된 하이드로카본은 퍼지포트(30)로 공급되지 못하고 모서리 부분에 축적되므로 퍼지포트(30)로 공급되는 공기의 퍼지량이 감소하고, 또한 증발가스의 정화효율이 감소하여 대기 오염이 유발되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 공기포트의 하단부를 벤츄리관 형태로 형성하여 공기의 유입속도를 빠르게 하고 하우징 바닥면의 형상을 경사지게 형성하여 공기포트를 통해 유입되는 공기가 더욱 원활하게 하우징 내부공간에 고르게 흘러갈 수 있도록 함으로써, 공기의 흐름이 미치지 못하는 데드볼륨이 방지되고 이에 따라 연료탱크의 증발가스 정화효율 및 연료 손실 방지 효과가 높은 차량용 캐니스터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 내부 공간의 상부 및 하부에 상부필터(110) 및 하부필터(120)가 장착되어 활성탄 수용챔버(150)가 형성되는 하우징(100); 상기 활성탄 수용챔버(150)에 수용되는 활성탄(500); 상기 하우징(100)과 연통하도록 상기 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되는 퍼지포트(300) 및 탱크포트(400); 하단부가 상기 하우징(100)의 바닥면과 간극(140)을 이루며 상기 하우징(100)과 연통하도록 상기 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되고, 하단부의 내부 공간 단면적은 하부측으로 갈수록 작아지게 형성된 공기포트(200)를 포함하고, 상기 하우징(100)의 바닥면은 상기 간극(140)이 형성되는 부분으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터를 제공한다.

본 발명에 의하면, 공기포트의 하단부를 벤츄리관 형태로 형성하여 공기의 유입속도를 빠르게 하고 하우징 바닥면의 형상을 경사지게 형성하여 공기포트를 통해 유입되는 공기가 더욱 원활하게 하우징 내부공간에 고르게 흘러갈 수 있도록 함으로써, 공기의 흐름이 미치지 못하는 데드볼륨이 방지되고 이에 따라 연료탱크의 증발가스 정화효율 및 연료 손실 방지 효과가 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도 록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 내부 구조를 간략하게 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 차량용 캐니스터는 내부 공간의 상부 및 하부에 상부필터(110) 및 하부필터(120)가 장착되고 상부필터(110) 및 하부필터(120)에 의해 활성탄 수용챔버(150)가 형성되는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부 활성탄 수용챔버(150)에 수용되는 활성탄(500)과, 하우징(100)의 내부 공간과 연통하도록 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되는 퍼지포트(300) 및 탱크포트(400)와, 하단부의 내부 공간 단면적이 하부측으로 갈수록 작아지게 형성된 공기포트(200)를 포함하여 구성된다.

이때, 공기포트(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 하단부의 내부 공간 단면적이 하부측으로 갈수록 작아지는 벤츄리관 형태로서, 상단부가 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되고 하단부가 하우징(100)의 바닥면과 간극(140)을 이루면서 하우징(100)의 내부 공간과 연통하도록 형성된다. 또한, 하우징(100)의 바닥면은 도 2에 도시된 바와 같이 공기포트(200)와 간극(140)이 형성되는 부분으로부터 멀어지는 방향 즉, 외측 방향으로 하향 경사지게 형성된다.

이러한 구조에 따라 탱크포트(400)를 통해 연료탱크로부터 증발가스가 활성탄 수용챔버(150) 내부로 유입되고 유입된 증발가스는 활성탄 수용챔버(150) 내부 에서 활성탄(500)에 의해 하이드로카본 성분이 흡착된 상태로 공기만이 공기포트(200)를 통해 대기로 방출된다. 또한, 공기포트(200)를 통해 유입된 공기는 활성탄 수용챔버(150)를 거쳐 퍼지포트(300)를 통해 연소실로 공급되는데, 이때 활성탄(500)에 흡착된 하이드로카본 성분은 공기와 함께 연소실로 공급된다.

이와 같은 구조 및 동작 방식에 따라 본 발명에 따른 캐니스터는 벤츄리관 형태의 공기포트(200)를 통해 유입된 공기가 하단부에서 속도가 증가하며 간극(140)을 통해 하우징(100) 내부 공간으로 유입된다. 이때, 하우징(100) 바닥면은 간극(140)이 형성되는 부위로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사지게 형성됨으로써 속도가 증가하며 유입된 공기의 흐름이 더욱 원활하게 진행되며 하우징(100) 내부 공간 전체로 고르게 유입된다. 따라서, 이와 같이 유입된 공기는 활성탄 수용챔버(150)를 전체적으로 고르게 통과하며 퍼지포트(300)를 통해 연소실로 공급되므로, 본 발명의 캐니스터는 하우징(100) 내부 공간에 공기 흐름이 도달하지 못하여 발생하는 데드 볼륨이 형성되지 않는 구조이며 이에 따라 캐니스터의 증발가스 정화효율 및 증발가스에 대한 하이드로카본의 포집효율이 높고 연료 손실 방지 효과가 높은 구조이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터는 도 2에 도시된 바와 같이 공기포트(200)의 하단부가 하우징(100) 내부에 장착된 하부필터(120)보다 하향 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상부필터(110) 및 하부필터(120)는 하우징(100) 내부의 상부 및 하부에 소정 공간이 마련되도록 수평으로 장착되고, 공기포트(200)의 하단부는 하부필터(120)보다 하향 돌출되어 형성됨으로써 이러한 활성탄 수용챔 버(150)의 하부 공간에 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의해 공기포트(200)로부터 하우징(100) 내부 공간으로 유입되는 공기는 활성탄(500)에 의한 공기 흐름의 저항을 받지 않고 더욱 원활하게 하우징 내부로 유입될 수 있다.

또한, 이와 같이 공기포트(200)로부터 유입되는 공기 흐름을 원활하게 하기 위하여 하우징(100)의 측면과 바닥면이 접하는 모서리 부위는 부드러운 곡선을 이루는 유선형으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터는 도 2에 도시된 바와 같이 공기포트(200)가 하우징(100)의 좌우 중앙부에 위치하도록 형성되고, 이러한 공기포트(200)를 중심으로 좌우에 퍼지포트(300) 및 탱크포트(400)가 각각 쌍을 이루며 형성될 수도 있을 것이다. 이러한 구조에 따라 공기포트(200)를 통한 공기 흐름이 더욱 원활해지며 하우징 내부 공간에 전체적으로 고르게 유입될 수 있으므로 캐니스터의 효율이 더욱 증가된다.

또한, 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되는 퍼지포트(300)는 하단부가 상부필터(110)의 상부 공간에 위치하도록 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 활성탄 수용챔버(150)와 직접적으로 연통되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 퍼지포트(300)가 활성탄 수용챔버(150)의 상부 공간과 연통됨으로써 활성탄 수용챔버(150)로부터 상부필터(110)를 통과한 더욱 넓은 구역의 공기가 퍼지포트(300)로 유입될 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 더욱 많은 양의 공기가 퍼지포트(300)를 통해 연소실로 공급될 수 있으므로 이러한 구조를 통해서 캐니스터의 효율이 더욱 증가될 수 있을 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 캐니스터의 내부 구조를 간략하게 도시한 내부 단면도,

Claims

내부 공간의 상부 및 하부에 상부필터(110) 및 하부필터(120)가 장착되어 활성탄 수용챔버(150)가 형성되는 하우징(100);

상기 활성탄 수용챔버(150)에 수용되는 활성탄(500);

상기 하우징(100)과 연통하도록 상기 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되는 퍼지포트(300) 및 탱크포트(400);

하단부가 상기 하우징(100)의 바닥면과 간극(140)을 이루며 상기 하우징(100)과 연통하도록 상기 하우징(100)의 상부에 돌출 형성되고, 하단부의 내부 공간 단면적은 하부측으로 갈수록 작아지게 형성된 공기포트(200)

를 포함하고, 상기 하우징(100)의 바닥면은 상기 간극(140)이 형성되는 부분으로부터 멀어지는 방향으로 원뿔형태로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제 1 항에 있어서,

상기 공기포트(200)의 하단부는 상기 하부필터(120)보다 하향 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제 2 항에 있어서,

상기 하우징(100)의 측면과 바닥면이 접하는 모서리 부위는 곡선을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공기포트(200)는 상기 하우징(100)의 중앙부에 위치하도록 형성되고, 상기 공기포트(200)를 중심으로 좌우에 상기 퍼지포트(300) 및 상기 탱크포트(400)가 각각 쌍을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 퍼지포트(300)의 하단부가 상기 상부필터(110)의 상부 공간에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.