KR100931119B1 - 활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 캐니스터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 충격에 의하여 캐니스터에 내장된 활성탄이 연료탱크로 유출되어 차량 전복시 연료가 누유되는 것을 방지하기 위한 활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터에 관한 것이다.

상술한 본 발명은, 연료탱크와 연결되는 증발가스유입부가 구비되고, 내부에 활성탄이 내장되어 있는 하우징;

가스는 통과되면서 활성탄의 유출은 방지되도록 상기 증발가스유입부에 설치되는 고형체유출방지수단;을 포함하여 구성되는 활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터장치를 제공한다.

자동차, 연료시스템, 캐니스터, 롤오버밸브, 활성탄, 연료증발가스

Description

활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터 장치{Automobile Canister}

본 발명은 자동차용 캐니스터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 충격에 의하여 캐니스터에 내장된 활성탄이 연료탱크로 유출되어 차량 전복시 연료가 누유되는 것을 방지하기 위한 활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터에 관한 것이다.

연료증발가스 배출제어 시스템은 연료 주유시 연료가 연료탱크의 지정면까지 주유되면 캐니스터로 연결되는 통로를 차단하고 연료탱크의 압력을 순간적으로 상승시켜 주유가 차단되도록 하며, 차량이 일정한 정도 이상으로 기울어지거나 전복될 때 연료가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 시스템으로, 이러한 시스템이 필요한 것은 액상 연료의 누출은 차량의 전복 자체보다 더욱 심각한 문제를 야기하기 때문이다.

일반적으로, 증발가스 배출을 위해 롤오버밸브를 적용하게 되며, 이는 연료탱크 내부의 증발가스를 외부 즉, 캐니스터로 방출하는 역할을 한다. 또한, 가장 기초적인 성능으로 차량의 전복이나 이상 자세각에서의 연료탱크 내부 액상연료가 바깥으로 누유되는 현상을 막는 기능을 가지며, 추가로 주유시에 연료탱크 내부압 력에 의한 주유트러블 등의 각종 재급유시 이상현상을 막는 역할을 한다.

또한, 캐니스터는 자동차의 연료탱크에서 발생되는 연료증발가스를 내부에 들어있는 활성탄에 흡착하기 위한 장치로, 엔진이 워밍업된 후 정상 작동시 엔진으로 캐니스터에 포집된 연료증발가스를 재이송하여 연소되게 함으로써 연료탱크에서 증발되는 연료의 손실을 방지함과 동시에 유해한 연료증발가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지할 목적으로 자동차에 장착된다.

도1은 통상적인 자동차의 연료시스템을 나타낸 구성도이고, 도2는 종래 사용되는 통상적인 캐니스터의 구조를 보인 개략 단면도이다.

도1에 보인 바와 같이, 연료탱크(1) 내부에서 발생한 연료증발가스는 연료탱크(1) 상부에 설치된 롤오버밸브(2)를 통하여 캐니스터(10)로 전달된다.

상기 롤오버밸브(2)는 차량의 전복시 연료누출을 방지할 뿐만 아니라 탱크 내부의 증발가스를 해소함으로써 연료탱크(1) 내부의 압력이 항상 대기압이 될 수 있도록 유지한다.

참고로, 상기 롤오버밸브(2)는 캐니스터와 연결되기 위한 니플부가 형성되고, 그 내부에는 연료증발가스가 유통되기 위한 소정직경의 오리피스가 형성되며, 상기 오리피스의 하부에는 차량이 전복될 때 상기 오리피스를 폐쇄하기 위한 뜨개부가 설치되어 차량이 전복되면 상기 뜨개부가 상기 오리피스를 막아 연료탱크 내부의 연료가 상기 캐니스터 쪽으로 누출되는 것을 방지하며, 평상시에는 상기 오리피스가 항상 개방된 상태로 유지된다.

한편, 상기 롤오버밸브(2)와 연결되는 캐니스터(10)는 도2에 도시된 바와 같이 내부에 활성탄이 채워질 수 있도록 소정공간을 갖는 하우징(11)이 마련되고, 상기 하우징(11)에는 연료탱크(1)와 연결되어 연료증발가스가 유입되도록 하는 증발가스유입부(12)와, 컨트롤밸브와 연결되어 순수 연료성분을 엔진으로 공급하기 위한 증발가스공급부(13)와, 공기를 대기로 방출하기 위한 공기배출부(14)가 구비된다.

또한, 상기 하우징(11) 내부에는 별도로 나타내지 않은 활성탄이 채워져 연료증발가스의 포집을 용이하게 하는데, 이때 상기 하우징(11) 내부에는 유입된 연료증발가스의 포집을 돕고 포집된 연료증발가스로부터 순수 연료성분과 공기가 용이하게 분리되도록 하는 격판(15)이 설치된다.

따라서, 연료탱크(1)에서 기화된 연료증발가스는 상기 증발가스유입부(12)를 통해 상기 하우징(11) 내부로 유입된 후 상기 하우징(11)에 채워진 활성탄에 의하여 연료성분이 포집된 후 상기 증발가스공급부(13)를 통해 엔진으로 공급된다.

그리고, 연료증발가스에서 분리된 공기는 상기 공기배출부(14)를 통해 대기로 방출된다.

그러나, 상술한 바와 같은 연료시스템을 갖는 차량은 후방충돌 사고시 캐니스터가 파손되면서 캐니스터에 내장된 활성탄이 연결호스를 통해 롤오버밸브로 유입되어 롤오버밸브의 작동을 방해하는 문제가 발생하는바, 이에 따라 롤오버밸브가 정상작동하지 못해 차량이 전복되는 경우 연료가 누출되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 차량 충돌사고에서도 캐니스터에 있는 활성탄이 롤오버밸브 쪽으로 유입되지 못하도록 함으로써 롤오버밸브가 어떠한 상황에서도 정상적으로 작동되도록 하여 차량 전복시 연료가 누유되는 것을 방지함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은, 연료탱크와 연결되는 증발가스유입부가 구비되고, 내부에 활성탄이 내장되어 있는 하우징;

가스는 통과되면서 활성탄의 유출은 방지되도록 상기 증발가스유입부에 설치되는 고형체유출방지수단;을 포함하여 구성되는 활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터장치를 제공한다.

또한, 상기 고형체유출방지수단은 망사 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고형체유출방지수단은 고형체를 거르는 메쉬부와, 상기 메쉬부의 테두리에 형성되는 림부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고형체유출방지수단은 부직포로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 충돌사고로 인하여 캐니스터에 충격이 가해져도 내부에 수용된 활성탄을 포함한 기타 고형체가 연료탱크에 있는 롤오버밸브로 이동하지 못하므로 차량 전복 사고시 연료가 누유되는 것을 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터 장치의 구조를 보인 단면 개략도이고, 도4는 본 발명의 고형체유출방지수단을 실시예에 따라 나타낸 참고도이다.

먼저, 도3에 도시된 바와 같이 본 발명은 자동차용 캐니스터 장치에 관한 것으로서, 캐니스터 내부에 수용되어 있는 활성탄이 외부의 충격에 의해 파손되면서 연료탱크 쪽으로 역류되어 롤오버밸브의 작동을 방해하는 것을 방지하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 캐니스터 장치(100)는 크게 하우징(110)과, 고형체유출방지수단(120)을 포함하여 이루어지는데, 내부에 소정의 수용공간이 형성된 상기 하우징(110)에는 그 수용공간으로 연료탱크에서 발생한 연료증발가스가 유입될 수 있도록 증발가스유입부(111)가 형성된다.

상기 증발가스유입부(111)나 후술하게 될 증발가스공급부(112) 및 공기배출부(113)는 파이프나 호스 등과 용이하게 결합될 수 있도록 니플(Nipple) 형태로 이루어지는 것이 바람직하다

또한, 상기 하우징(110)에는 하우징(110) 내부로 유입된 연료증발가스가 순수 연료성분과 공기로 분리되면 그 연료성분이 엔진으로 공급될 수 있도록, 순수 연료성분이 배출되는 증발가스공급부(112)가 하우징(110)의 수용공간과 통하도록 형성된다.

또한, 연료증발가스에서 분리된 공기는 대기로 방출되어야 하는바, 상기 하우징(110)에는 공기가 배출되도록 하는 공기배출부(113)가 상기 하우징(110)의 수용공간과 통하도록 형성된다.

연료증발가스를 순수 연료성분과 공기로 분리하는 기술은 이미 통상의 캐니스터에서 공지된 것인바, 이에 대한 설명은 생략한다.

한편, 상기 하우징(110) 내부의 수용공간에는 연료증발가스를 흡착하기 위한 활성탄(c)이 내장되는바, 상기 증발가스유입부(111)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 연료증발가스는 내부에 채워진 활성탄(c)에 흡착되고 이 과정에서 그 연료증발가스로부터 분리된 공기는 하우징(110) 내부에 설치된 격판(114)에 의하여 구획분리된 공기배출부(113)를 통해 대기 중으로 방출된다.

여기서, 상기 활성탄(c)은 탄소 성분으로 이루어져 있기 때문에 충격에 매우 약하다. 따라서 차량 충돌 사고시 캐니스터에 충격이 가해지면 하우징(110) 내부에 있던 활성탄이 깨지면서 입자가 작은 알갱이 형태가 되어 외부로 쉽게 유출될 수 있다.

이렇게 작은 입자가 된 활성탄은 상기 증발가스유입부(111)에 연결된 호스를 통해 연료탱크의 롤오버밸브 쪽으로 역류될 수 있는바, 종래기술의 문제점으로 지적한 바와 같이 활성탄이 롤오버밸브 쪽으로 역류되면 롤오버밸브의 작동부에 활성탄이 끼어 밸브의 정상적인 작동을 방해하게 되고, 심지어 차량이 전복되었을 때 롤오버밸브가 닫히지 않아 연료탱크의 연료가 외부로 유출되는 사고가 발생된다.

이와 같이 활성탄이 롤오버밸브 쪽으로 역류되는 것을 방지하기 위하여 본 발명에서는 상기 증발가스유입부(111)에 고형체유출방지수단(120)이 구비된다.

상기 고형체유출방지수단(120)은 가스는 통과되도록 하여 통기성능에는 전혀 지장을 주지 않으면서 상기 하우징(110) 내부에 수용되어 있는 고체 상태의 고형체, 특히 활성탄이 상기 증발가스유입부(111)를 통해 외부로 유출되는 것을 방지한다.

물론, 상기 고형체유출방지수단(120)은 활성탄의 유출만을 방지하는 것이 아니라 고체 상태의 타 물질이 상기 증발가스유입부를 통해 유출되는 것도 막을 수 있는데, 이는 캐니스터가 외부 충격을 받으면서 손상될 때 캐니스터나 다른 물품에서 이탈된 작은 파편이나 미세한 물질 등이 생길 수 있기 때문에 이것들이 증발가스유입부를 통해 유출되는 것을 함께 방지하고자 함이다.

이와 같이 상기 증발가스유입부(111)에 고형체유출방지수단(120)을 설치하면 캐니스터가 파손되어 내부에 활성탄을 포함하는 작은 입자들이 생기더라도 연료탱크 쪽으로 역류되지 못하므로 롤오버밸브가 작동되지 않는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 고형체유출방지수단(120)에는 여러 가지가 있을 수 있으나, 본 발명에서는 도4를 예로 들어 몇가지 소개한다.

먼저, 도4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 고형체유출방지수단(120)은 망사구조로 이루어질 수 있다.

망사구조를 갖는 상기 고형체유출방지수단(120)은 활성탄을 포함하는 고형체를 거르기 위한 메쉬부(121)와, 상기 메쉬부(121)의 테두리에 형성되는 림부(122)로 이루어진다.

이때, 상기 메쉬부(121)의 입자크기는 통기성과 고형체의 입자크기를 고려하여 적절하게 설정하면 된다.

또한, 상기 림부(122)는 상기 메쉬부(121)가 일정한 형태를 유지할 수 있도록 도와주는 역할을 하는 한편, 상기 메쉬부(121)가 유동되지 않고 상기 증발가스유입부에 용이하게 설치될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 림부(122)는 상기 증발가스유입부(111)에 끼움결합 가능하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 고형체유출방지수단(120)이 망사구조로 이루어지게 되면 통기저항이 작아서 연료증발가스의 유입에 전혀 지장이 없을 뿐만 아니라 내구성이 강하여 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 고형체유출방지수단(120)에는 도4의 (b)에 나타낸 바와 같이 부직포(123)가 사용될 수도 있다.

상기 부직포(123)는 상술한 바와 같은 망사구조에 비해서는 통기성이 낮지만 원가가 절감되는 장점과 함께 아주 미세한 입자를 갖는 고형체가 전혀 통과되지 않으므로 상품 신뢰성 측면에서는 아주 우수하다.

여기서 상기 부직포(123)는 통기성이 서로 다른 다양한 형태가 많이 있으므로 비교적 통기성이 우수한 재질을 사용하게 되면 연료증발가스의 유입에 큰 어려움없이 고형체의 유출을 막을 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 통상적인 자동차의 연료시스템을 나타낸 구성도,

도2는 종래 사용되는 통상적인 캐니스터의 구조를 보인 개략 단면도,

도3은 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터 장치의 구조를 보인 단면 개략도,

도4는 본 발명의 고형체유출방지수단을 실시예에 따라 나타낸 참고도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 하우징 111 : 증발가스유입부

112 : 증발가스공급부 113 : 공기배출부

114 : 격판 120 : 고형체유출방지수단

121 : 메쉬부 122 : 림부

123 : 부직포

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 연료탱크와 연결되는 증발가스유입부(111)가 구비되고, 내부에 활성탄(c)이 내장되어 있는 하우징(110);

   가스는 통과되면서 활성탄의 유출은 방지되도록 상기 증발가스유입부(111)에 설치되며, 망사구조로 이루어진 고형체유출방지수단(120);

   을 포함하며, 상기 고형체유출방지수단은,

   고형체를 거르는 메쉬부(121)와, 상기 메쉬부(121)의 테두리에 형성되는 림부(122)로 이루어져 상기 림부(122)가 상기 증발가스유입부(111)에 끼움결합되도록 구성되는 활성탄 유출방지구조를 갖는 자동차용 캐니스터 장치.
4. 삭제

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