KR100888302B1 - 캐니스터 에어필터 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 일측 상부에 대기 개방용 포트가 형성되고 타측 하부에 캐니스터 연결 포트가 형성된 케이스 및, 상기 케이스에 내에 장착되는 필터를 포함하여 구성하되, 상기 대기 개방용 포트와 캐니스터 연결 포트는 서로 평행하게 배열되고, 상기 필터는 유체 흐름 방향이 상기 대기 개방용 포트와 캐니스터 연결 포트의 유체 흐름 방향과 직각을 이루도록 장착됨으로써, 대기의 유입방향과 필터링 방향이 서로 수직하게 구성되어 대기중의 수분이 공기와 분리될 수 있고 필터의 일부 면적이 아닌 전 면적을 통과할 수 있어 필터의 효율 및 수명을 증대시킬 수 있는 캐니스터 에어필터 구조를 제공한다.
캐니스터, 에어필터, 수분, 대기 개방용 포트, 캐니스터 유입 포트,

Description

캐니스터 에어필터 구조{Canister air filter structure}
본 발명은 캐니스터 에어필터 구조에 관한 것으로, 특히 무화된 수분이 필터의 표면에 직접 달라붙게 되는 것을 방지하여 에어필터의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 캐니스터 에어필터 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 연료탱크에서 발생되는 증발가스의 주성분은 탄화수소로서 산소와 화합하여 오존이 과다하게 발생되며 인체는 물론, 환경에 심각한 문제를 유발시키기 때문에 그 규제가 점차 강화되고 있다.
따라서, 차량에는 연료탱크 내의 증발가스를 포집하고 이를 다시 외부공기에 편승시켜 실린더로 공급하여 연료의 손실 및 대기 오염을 방지할 수 있도록 캐니스터(Canister)가 장착된다.
도 1은 차량의 연료탱크 주변장치를 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 1의 도시와 같이 주유기를 삽입하기 위한 필러넥 필러튜브(150)에 연결된 필러파이프(140)가 연료탱크(110)와 연결되고, 연료탱크(110) 내부의 증발가스를 가스라인(120)을 통해 포집하기 위한 캐니스터(130)가 설치되어 엔진 정지시에 내부 활성탄에 의해 증발가스를 포집한 상태로 있다가 엔진 운전시에 퍼지밸브의 작동과 함께 엔진의 흡기계로 퍼지되도록 하여 공기와 함께 혼합된 후 연소실에서 연소되도록 한다.
이때, 필러넥 필러튜브(150) 상에는 상기 캐니스터(130)의 퍼지작동이 보다 원활하게 이루어지도록 에어튜브(160)가 상기 필러넥 필러튜브(150)와 캐니스터(130)를 각각 연결하여 캐니스터(130)에 대기의 공급을 가능하게 하고 있으며, 상기 에어튜브(160) 상에는 상기 캐니스터(130)로 공급되는 대기 중에 포함된 이물질과 습기를 제거하기 위한 에어필터(170)가 장착된다.
상기 종래의 캐니스터 에어필터(170)의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 종래 캐니스터 에어필터의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
종래의 캐니스터 에어필터(170)는 상부 일측에는 대기 유입을 위한 대기 개방용 포트(171a)가 형성되는 상부 케이스(171)와, 하부 일측에는 캐니스터로 필터링된 대기가 공급되도록 캐니스터 공급 포트(172a)가 형성되는 하부 케이스(172) 및, 상기 상부 케이스(171)와 하부 케이스(172) 사이에 장착되는 필터(173)를 포함하며, 상기 상부 케이스(171)와 하부 케이스(172)가 서로 융착됨으로써 고정되는 구조를 갖는다.
따라서, 대기 개방용 포트(171a)를 통해 유입되는 대기는 이물질이나 수분이 상기 필터(173)를 통과하면서 필터링되어 깨끗한 대기만이 상기 캐니스터 공급 포 트(172a)를 통해 캐니스터 (130) 내부로 공급된다.
그러나, 종래의 캐니스터 에어필터는 입자상 이물질을 필터링 하는데는 효과적이나, 상기 대기 개방용 포트와 캐니스터 유입 포트가 서로 동일한 방향인 수직 방향으로 구성되고, 상기 필터의 필터링 방향 역시 동일한 방향으로 구성되기 때문에 습기를 동반한 공기나 수분의 유입시에는 필터 표면에 습기 또는 수분이 그대로 달라붙게 되어 수막을 형성하게 되고, 먼지 등이 쉽게 달라붙게 되어 통기 저항성을 증대시키게 되는 문제점이 있게 된다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 대기의 공급 방향과 필터의 필터링 방향이 서로 수직을 이루도록 하고, 상기 공급되는 대기는 필터링 되기 전 수분이 분리되는 전처리과정을 거치도록 구성됨으로써, 무화된 수분이 필터의 표면에 직접 달라붙게 되는 것을 방지할 수 있는 캐니스터 에어필터 구조를 제공함에 있다.
본 발명은 일측 상부에 대기 개방용 포트가 형성되고 타측 하부에 캐니스터 연결 포트가 형성된 케이스 및, 상기 케이스에 내에 장착되는 필터를 포함하여 구성하되, 상기 대기 개방용 포트와 캐니스터 연결 포트는 서로 평행하게 배열되고, 상기 필터는 유체 흐름 방향이 상기 대기 개방용 포트와 캐니스터 연결 포트의 유체 흐름 방향과 직각을 이루도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 캐니스터 에어필터 구조에 의하면, 대기의 유입방향과 필터링 방향이 서로 수직하게 구성되어 대기중의 수분이 공기와 분리될 수 있고 필터의 일부 면적이 아닌 전 면적을 통과할 수 있어 필터의 효율 및 수명을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 대기 개방용 포트의 격벽구조 및 하부의 리저버에 구비된 원웨이 밸브에 의해 자동으로 배출됨으로써, 필터의 성능 저하를 일으키는 것을 사전에 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.
또한, 과다량의 수분이 유입된 경우 외부로 즉시 배출이 가능하기 때문에 수분에 의한 필터오염을 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람 직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 캐니스터 에어필터의 내부 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 대기 개방용 포트 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 배출구 주변을 확대 도시한 확대도이다.
도 3 내지 도 5의 도시와 같이 본 발명에 따른 캐니스터 에어필터(A)는 크게 상부 케이스(10)와, 하부 케이스(20) 및, 상기 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)의 내부에 장착되는 필터(30)를 포함하여 구성된다.
상부 케이스(10)는 하부가 개방되는 통체로 내부 중앙에는 제 1삽입부(11)가 형성되고, 상기 제 1삽입부(11)를 기준으로 일측에는 대기의 유입이 가능하도록 상측으로 개방되는 대기 개방용 포트(12)가 형성되며, 타측에는 내부가 빈 공간을 갖도록 공간부(13)가 형성된다.
하부 케이스(20)는 상기 상부 케이스(10)와 유사한 형태를 가지며 상부가 개방되는 통체로 내부 중앙에는 상기 상부 케이스(10)에 구비된 제 1삽입부(11)와 대응되는 위치에 동일한 형태 및 구조로 제 2삽입부(21)가 형성되고, 상기 제 2삽입부(21)를 기준으로 일측(상기 대기 개방용 포트와 대응되는 위치)에는 상기 대기 개방용 포트(12)를 통해 유입되면서 떨어지는 수분을 외부로 배출시킬 수 있도록 배출구(22)가 형성되며, 상기 제 2삽입부(21)의 타측(상기 공간부와 대응되는 위치)에는 상기 대기 개방용 포트(12)를 통해 유입되는 대기를 캐니스터(미도시) 측으로 공급시키도록 캐니스터와 연결되는 캐니스터 유입 포트(23)가 형성된다.
이와 같이 구성되는 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)는 서로 융착됨으로써 고정이 가능하지만, 내부에 장착되는 필터(30)의 교환이 용이하도록 상기 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)의 접촉 면에 형성되는 착탈기구(미도시)에 의해 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
필터(30)는 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)에 구비된 제 1,2삽입부(11)(21)에 필터(30)의 양단 일부가 각각 삽입되어 안착되는 것으로, 이러한 필 터(30)는 다공성의 섬유 소재로서, 지그재그의 형태로 절곡된 다수의 절곡부들을 갖는 평판형으로 구성되는 일반적인 것을 말한다.
본 발명에서는 상기 대기 개방 포트(12)의 위치 및 방향과 캐니스터 유입 포트(23)의 위치 및 방향은 종래의 구조와 동일하게 구성되지만, 필터(30)의 조립방향이 상기 대기의 유입방향과 수직방향을 갖도록 구성된다는 것에 그 특징이 있다.
즉, 대기 유입방향과 필터(30)의 필터링방향을 수직방향으로 구성함으로써, 대기의 SWIRL 현상이 일어나 필터(30)의 전면적에 고르게 대기가 통과할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 상부 케이스(10)에 형성되는 대기 개방용 포트(12) 내부에는 대기의 유입시 대기에 포함된 수분을 먼저 분리시키는 전처리과정을 위한 다수의 격벽(14)이 형성된다.
상기 격벽(14)은 대기의 유입방향과 수직방향으로 돌출되는 것으로, 유입되는 대기 중의 수분을 분리시키고 대기의 흐름성을 상승시키는 역할을 한다.
즉, 도 5의 도시와 같이 대기는 유입시 상기 각각의 격벽(14)에 부딪히면서 유입되고, 이때 대기에 포함된 수분은 상기 격벽(14)과의 부딪힘시 격벽(14)에 달라붙게 되기 때문에 수분이 분리된 대기만이 필터(30)측으로 공급 가능하게 되며, 상기 격벽(14)에 달라붙은 수분은 점차 사이즈가 커짐에 따라 물방울이 됨으로써 자중에 의해 하부로 떨어지져 상기 하부 케이스(20)에 형성된 배출구(22)를 통해 배출된다.
이때, 상기 다수의 격벽(14)은 유입되는 대기가 상기 격벽(14)과의 부딪힘 가능 면적을 넓이기 위하여 상기 대기 개방용 포트(12) 내부에 나선형의 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 또한 격벽(14)에 달라붙은 수분이 제 2케이스(20)의 배출구 측으로 용이하게 떨어질 수 있도록 끝단이 하측으로 약간 기울여지는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 유입되는 대기는 상기 다수의 격벽(14)을 통해 수분이 분리된 상태로 원활하게 필터(30)측으로 공급이 가능하기 때문에 상기 유입되는 대기 중에 포함된 수분으로 인해 발생되는 필터(30)의 통기 저항성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 대기 개방용 포트(12) 내에 형성된 다수의 격벽(14)에서 낙하되는 수분은 별도로 모아두어 대기온의 상승시 증발되어 대기로 다시 방출되도록 하거나, 일정량 이상이 되면 자동으로 배출시킬 수 있도록 도 5의 도시와 같이 상기 제 2케이스(20)의 배출구(22) 주변에는 상기 대기 개방용 포트(12)에서 낙하되는 수분을 모아두고 필터(30)측으로 수분의 넘침을 방지하는 리저버(24)가 형성되고, 상기 리저버(24)의 바닥면에는 상기 리저버(24) 내에 수분이 일정량 이상되면 자동으로 개방하여 배출구(22)를 통해 수분을 배출시킬 수 있도록 별도의 배출수단(40)이 마련된다.
배출수단(40)은 상기 리저버(24) 내의 바닥면에 방사상으로 다수 형성되는 배출공(41)과, 상기 배출공(41)을 개폐시키도록 상기 리저버(24) 내의 바닥면에 결합되는 원웨이 밸브(42)로 구성된다.
원웨이 밸브(42)는 상기 리저버(24) 내의 바닥면에 결합되는 결합구(42a)와, 상기 결합구(42a)의 상단에 돌출되어 상기 리저버(24)로부터 원웨이 밸브(42)의 이탈을 방지하기 위한 돌출부(42b) 및, 상기 결합구(42a)의 하단에 형성되어 상기 리저버(24) 내의 수분 용량에 따라 상기 배출공(41)을 개방시키거나 폐쇄시키는 밸브몸체(42c)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 밸브몸체(42c)는 단면 형상이 우산과 같은 형상으로 이루어져 평상시에는 상기 리저버(24)의 배출공(41)을 폐쇄시키는 상태를 갖지만, 상기 리저버 (24)내의 수분이 용량이 커지게 되면 상기 수분에서 가해지는 하중에 의해 밸브몸체(42c)의 형태가 도 5의 도시와 같은 상태로 변경되면서 배출공(41)을 개방시켜 리저버(24) 내의 수분을 모두 배출시키고, 상기와 같이 배출공(41)이 개방되어 수분이 모두 배출된 상태에서는 상기 밸브몸체(42c)에 가해지는 하중이 없어지기 때문에 상기 밸브몸체(42c)는 원래의 형태로 복원되면서 상기 배출공(41)을 폐쇄시키게 되는 구조이다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
도 1은 차량의 연료탱크 주변장치를 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래 캐니스터 에어필터 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 캐니스터 에어필터의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 대기 개방용 포트 내부 구조를 확대 도시한 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시된 배출구 주변을 확대 도시한 확대도이다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
A - 캐니스터 에어필터 10 - 상부 케이스
11, 21 - 삽입부 12 - 대기 개방용 포트
14 - 격벽 20 - 하부 케이스
22 - 배출구 23 - 캐니스터 공급 포트
24 - 리저버 30 - 필터
40 - 배출수단 41 - 배출공
42 - 원웨이 밸브

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 일측 상부에 대기 개방용 포트(12)가 형성되고 타측 하부에 캐니스터 연결 포트(23)가 형성된 케이스 및, 상기 케이스 내에 장착되는 필터(30)를 포함하여 구성하되,
    상기 대기 개방용 포트(12)와 캐니스터 연결 포트(23)는 서로 평행하게 배열되고, 상기 필터(30)는 유체 흐름 방향이 상기 대기 개방용 포트(12)와 캐니스터 연결 포트(23)의 유체 흐름 방향과 직각을 이루도록 장착되며,
    상기 케이스는 상부케이스(10)와 하부케이스(20)로 구성되고, 상기 상부 케이스(10)는 내부 중앙에 제 1삽입부(11)가 형성되고, 상기 하부 케이스(20)는 상기 제 1삽입부(11)와 대응되는 위치에 제 2삽입부(21)가 형성되어 상기 제 1삽입부(11)와 제 2삽입부(21)에 필터(30)의 양단이 각각 삽입되어 고정되며,
    상기 대기 개방용 포트(12)의 내부에는 유입되는 대기에 포함된 수분을 분리하는 다수의 격벽(14)이 형성되고, 상기 대기 개방용 포트(12)와 대응되는 부위의 하부 케이스(20)에는 상기 격벽(14)에 의해 분리된 수분을 외부로 배출시키도록 배출구(22)가 형성되며,
    상기 대기 개방용 포트(12)와 대응되는 부위의 하부 케이스(20)에는 상기 분리된 수분을 모아주기 위한 리저버(24)가 형성되고, 상기 리저버(24)의 바닥면에는 상기 리저버(24) 내의 수분량에 따라 자동으로 상기 수분을 배출시키도록 배출수단(40)이 구비되는 것을 특징으로 하는 캐니스터 에어필터 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽(14)은 나선형의 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 캐니스터 에어필터 구조.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽(14)은 끝단이 하향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 캐니스터 에어필터 구조.
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 배출수단(40)은,
    상기 리저버(24)의 내부 바닥면에 방사상으로 형성되는 다수의 배출공(41)과,
    상기 리저버(24)의 내부 바닥면 외측에 결합되어 상기 리저버(24) 내의 수분 용량에 따라 상기 배출공(41)을 개방시키거나 폐쇄시키도록 구성되는 원웨이 밸브(42)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 캐니스터 에어필터 구조.
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