KR101685498B1

KR101685498B1 - 차량용 캐니스터

Info

Publication number: KR101685498B1
Application number: KR1020150104110A
Authority: KR
Inventors: 박민용; 윤병철
Original assignee: 주식회사 리한
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-12-13

Abstract

본 발명은 차량용 캐니스터가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 내부에 활성탄으로 충진되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에 차량의 연료탱크로부터 HC가스가 유입되는 유입구와, 차량의 엔진의 구동시 유입된 증발가스가 엔진의 흡기측으로 배출되는 출구와, 외부에서 공기를 상기 하우징 내부로 유입되도록 하거나 엔진 오프시 HC가스가 유동될 수 있도록 한 대기유입구 및 상기 대기유입구 내에 설치되어 상기 HC가스 및 이물질을 흡착할 수 있도록 한 가스포집부재를 포함하는 차량용 캐니스터가 제공된다.

Description

차량용 캐니스터 {CANISTER}

본 발명은 차량용 캐니스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐니스터 내부에 HC가스의 포집이 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 블리드 에미션을 최소화할 수 있도록 한 차량용 캐니스터에 관한 것이다.

일반적으로, 연료탱크 내부에 채워지는 가솔린은 연료펌프에 의해 엔진으로 보내지며 이 중, 사용되지 않은 연료는 다시 연료탱크로 보내지게 된다. 이렇게 연료탱크로 다시 보내진 연료는 엔진 구동시 엔진의 열을 받아 온도가 상승하게 되고, 특히 여름철과 같이 주위온도가 고온으로 올라가는 경우에는 상기 연료탱크 내의 가솔린 온도는 더욱 상승하게 된다.

이처럼, 연료탱크 내에서 가솔린 온도가 상승하게 되면 탄화수소(HC)와 같은 유해가스를 발생하게 된다. 이렇게 발생하는 유해가스는 연료탱크에 결합된 배관라인을 타고 연료탱크 외부로 빠져나오게 되는데, 이렇게 외부로 빠져나오는 유해가스를 모아두는 저장소의 역할을 행하는 장소가 바로 캐니스터(canister)이다.

캐니스터는 상술한 바와 같이, 자동차의 연료탱크에서 발생하는 유해한 증발가스를 엔진이 작동하지 않는 경우 캐니스터 내부에 구비된 활성탄에 흡착시켜 저장하였다가 엔진이 작동하여 RPM이 상승하면 상기 저장된 흡착가스를 엔진으로 이송하여 연소하도록 하는 것에 의해 상기 연료탱크에서 발생하는 연료의 손실을 방지하는 기능을 행한다.

상술한 바와 같은 기능을 구비하는 종래 캐니스터의 일반적인 예가 도 1에 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참조하여 종래 캐니스터를 설명한다.

일반적으로 사용되는 캐니스터(10)는 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 활성탄으로 충전되어 있는 하우징(11)과, 상기 하우징(11)의 상부에 연료탱크로부터 유해가스인 증발가스가 유입되는 유입구(12), 엔진구동시 상기 증발가스가 엔진의 흡기측으로 배출되는 출구(13) 및 외부에서 공기를 캐니스터 내부로 유입하도록 하거나 엔진 오프시 활성탄(15)에 흡착된 증발가스를 외부로 배출하는 대기유입구(14)를 포함하여 형성된다.

즉, 종래의 캐니스터(10)는 상기 도면에 도시된 바와 같이, 외부의 공기를 하우징(11) 내부로 유입하도록 하는 대기유입구(14)에 활성탄(15)을 충진시켜 증발가스를 포집할 수 있도록 함으로써, 북미 에미션 PZEV, LEV2에 대응을 하고 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 종래의 캐니스터(10)의 경우 대기유입구(14) 내측에 활성탄(15)을 충진함으로써 증발가스를 포집하는 성능은 향상되었으나, 활성탄(15)에 이물질이 과하게 포집될 경우 통기저항이 증가하면서 HC가스가 대기로 방출되는 블리드 에미션(bleed emission)이 발생하는 단점이 있다.

따라서, 본 출원인은 상술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 한 차량용 캐니스터를 강구하게 되었다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 통기저항을 감소시킬 수 있도록 함으로써, HC가스가 대기로 방출되는 블리드 에미션을 최소화할 수 있도록 한 차량용 캐니스터를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 내부에 활성탄으로 충진되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에 차량의 연료탱크로부터 HC가스가 유입되는 유입구와, 차량의 엔진의 구동시 유입된 증발가스가 엔진의 흡기측으로 배출되는 출구와, 외부에서 공기를 상기 하우징 내부로 유입될 수 있도록 한 대기유입구 및 상기 대기유입구 내에 설치되어 상기 HC가스 및 이물질을 흡착할 수 있도록 한 가스포집부재를 포함하는 차량용 캐니스터가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 캐니스터 내에 복수개의 유로공이 형성된 가스포집부를 설치하여 통기저항을 일정 수준 이하로 유지할 수 있도록 함으로써, 블리드 에미션의 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 활성탄 재질로 이루어진 통기부재를 사용함으로써, HC가스의 포집효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 캐니스터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 절개사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터에 사용된 가스포집부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 에어갭 및 필터를 분해한 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 에어갭 내에 스폰지부재가 포함된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터에 대하여 자세히 살명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 복수개의 유로공이 형성된 형태의 통기부재를 설치함으로써, 통기성을 향상시킬 수 있는 동시에 활성탄 재로 성형함으로써, HC가스의 포집효율을 향상시킬 수 있는 등 블리드 에미션을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터(100)는 활성탄으로 충진되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 상부에 연료탱크로부터 HC가스가 유입되는 유입구(120)와, 엔진의 구동시 증발가스가 엔진의 흡기측으로 배출되는 출구(130)와, 외부에서 공기를 상기 하우징(110) 내부로 유입될 수 있도록 한 대기유입구(140) 및 상기 대기유입구(140)가 형성된 하우징(110) 내에 설치되어 상기 HC가스를 포집할 수 있도록 한 가스포집부(150)를 포함할 수 있다.

즉, 일반적인 차량용 캐니스터와 유사한 구성으로 이루어지되, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터(100)는 상기 하우징(110) 내에 엔진에서 유입되는 HC가스를 포집할 수 있도록 한 별도의 가스포집부(150)를 더 포함하도록 한 것을 특징으로 한다.

예컨데, 기존의 차량용 캐니스터(10)의 경우 외부에서 유입되는 이물질을 걸러주고 HC가스의 배출을 방지할 수 있도록 대기유입구(140)가 형성된 하우징(110) 내에 활성탄만을 충진시키도록 구성되었으나, 이는 일시적으로 HC가스를 포집하고 이물질의 유입을 방지할 수 있었으나, 지속적으로 사용할 경우 이물질이 활성탄의 입자와 입자 사이를 막게 되어 과부압이 발생되고 그로 인해 HC가스와 공기의 혼합으로 인해 발생된 증발가스가 대기유입구(140)를 통해 대기로 방출되는 블리드 에미션이 발생하였다.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에서는 상술한 대기유입구(140)가 형성된 하우징(110) 내의 통기저항을 감소 최소화하면서 HC가스를 포집할 수 있도록 한 가스포집부(150)를 설치할 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 가스포집부(150)는 에어갭(151)과, 상기 에어갭(151)의 양 끝단에 위치되는 통기부재(152)와, 상기 에어캡과 상기 통기부재(152) 사이에 설치되어 충격 및 진동에 의해 상기 통기부재(152)가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 완충부재(153)와, 상기 에어갭(151)의 외주면을 감쌀 수 있도록 한 필터(154), 및 상기 통기부재(152)를 감싸는 부직포(155)를 포함할 수 있다.

상기 에어갭(151)은 원통 형태로 이루어지며, 내부에 공기 및 가스가 유동될 수 있다.

여기서, 상기 에어갭(151)은 후술하는 통기부재(152) 내로 가스의 유입시 유속을 일시 저감시켜 가스의 흡착효율이 향상되도록 하는 기능을 하는 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 형성되되 상하부 양 끝단에 플랜지 형상으로 돌출되게 형성될 수 있다.

이때, 상기 에어갭(151)의 도 6을 참고하면, 내부에는 경우에 따라 가스의 흡착효율을 향상시키기 위해 복수개의 통공이 형성된 스폰지부재(156)를 더 포함할 수도 있다.

즉, 상기 에어갭(151) 내측으로 가스 및 공기의 유동시 상기 스폰지부재(156)의 통공을 통과할 수 있도록 함으로써, 통공의 통과시 표면에 가스가 흡착되도록 하거나 이물질이 흡착되도록 할 수 있다.

또한, 상기 원통형상으로 형성된 상기 에어갭(151)의 상하 양 끝단에는 HC가스를 흡착할 수 있도록 한 통기부재(152)가 위치된다.

상기, 통기부재(152)는 도 4에 도시된 바와 같이, 종방향으로 복수개의 통공이 형성된 것으로, 엔진에서 유입되는 HC가스를 흡착시켜 일시 저장할 수 있도록 하는 한편 공기의 유동시 이물질을 걸러주도록 할 수 있다.

여기서, 상기 통기부재(152)는 액상의 활성탄재를 응고시켜 성형된 것으로 충격에 약한 재질로 형성되어 차량의 흔들림이나 진동에 상기 통기부재(152)가 파손될 위험이 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통기부재(152)의 파손을 방지하고 통기성 향상을 위한 완충부재(153)가 상기 에어갭(151)과 통기부재(152) 사이에 설치될 수 있다.

상기 완충부재(153)는 소정의 쿠션력을 제공할 수 있도록 한 스폰지로서, 차량의 운행시 발생하 수 있는 충격 및 진동에 대해 상기 통기부재(152)가 파손되는 것을 방지한다.

또한, 상기 에어갭(151)의 외주면을 감쌀 수 있도록 필터(154)가 마련된다.

상기 필터(154)는 에어갭(151)의 상하부에 형성된 플랜지 사이에 상기 에어갭(151)의 측면을 감싸도록 위치되는 것으로, 스폰지재로 이루어져, 상기 통기부재(152)와 마찬가지로 HC가스를 흡착할 수 있다.

한편, 상기 통기부재(152)의 외주면에는 부직포(155)가 마련된다.

상기 부직포(155)는 망사형태로 이루어진 것으로, 상기 통기부재(152)를 감싸 측방향에서 전해지는 충격에 상기 통기부재(152)가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 또한 대기유입구(140)가 형성된 하우징(110) 내의 HC가스를 흡착시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터(100)는 차량의 엔진이 작동하지 않는 경우에는 차량의 연료탱크에서 발생하는 유해한 HC가스를 하우징(110) 내부에 구비된 통기부재(152) 및 필터(154) 등을 통해 일시적으로 흡착시켜 저장하였다가 엔진이 작동하여 RPM이 상승하면 상기 통기부재(152) 및 필터(154)로 이루어진 가스포집부(150)에 흡착된 HC가스를 엔진으로 이송시켜 연소하도록 할 수 있다.

또한, 에어갭(151)을 이용하여 대기유입구(140) 내로 유동되는 HC가스의 유속을 일시 감속시킴으로써, 가스의 흡착효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 다공형으로 형성된 통기부재(152)를 통해 공기의 유동이 빠르게 이루어진다. 이로 인해 통기저항은 줄일 수 있으나, 가스의 흡착효율이 일반 활성탄을 사용하는 것보다 저감될 수 있는 바, 다공형상으로 이루어진 통기부재(152)와 통기부재(152) 사이에 원통형상으로 이루어진 에어갭(151)을 설치함으로써, 공기의 유속을 일시 저감시켜 가스의 통기부재(152)로 가스가 흡착되도록 하는 것이다.

또한, 에어갭(151) 내에도 스폰지부재(!56)를 설치함으로써 가스의 흡착효율이 저감되는 것을 최소화할 수 있다.

따라서, 기존 활성탄을 사용하던 캐니스터(10)와는 달리 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캐니스터(100)는 HC가스의 포집효율을 향상시킬 수 있으며, 다공형태로 이루어진 통기부재(152)를 사용함으로써 통기저항을 저감시킬 수 있어 블리드 에미션의 발생을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 캐니스터 110 : 하우징
120 : 유입구 130 : 출구
140 : 대기유입구 150 : 가스포집부
151 : 에어갭 152 : 통기부재
153 : 완충부재 154 : 필터
155 : 부직포 156 : 스폰지부재

Claims

내부에 활성탄으로 충진되는 하우징과,
상기 하우징의 상부에 차량의 연료탱크로부터 HC가스가 유입되는 유입구와,
차량의 엔진의 구동시 유입된 증발가스가 엔진의 흡기측으로 배출되는 출구와,
외부에서 공기를 상기 하우징 내부로 유입될 수 있도록 한 대기유입구 및
상기 대기유입구가 형성된 하우징 내에 설치되어 상기 HC가스 및 이물질을 흡착할 수 있도록 한 가스포집부재를 포함하되, 상기 가스포집부재는
원통형상의 에어갭과,
상기 에어갭의 양 끝단에 위치되는 통기부재와,
상기 에어갭의 외주면을 감쌀 수 있도록 한 필터, 및
상기 통기부재를 감싸는 부직포를 포함하는 차량용 캐니스터.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 가스포집부재는 상기 원통형상의 에어갭 내측에 스폰지부재를 더 포함할 수 있는 차량용 캐니스터.
청구항 3에 있어서 상기 스폰지부재는 복수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
청구항 1에 있어서, 상기 통기부재는 액상의 활성탄재를 응고시킨 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
청구항 1에 있어서, 상기 가스포집부재는 상기 에어캡과 상기 통기부재 사이에 설치되어 충격 및 진동에 의해 상기 통기부재가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 완충부재를 더 포함할 수 있는 차량용 캐니스터,