KR102644542B1 - 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치 - Google Patents

자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캐니스터에 연결된 에어드레인 케이스로 물이 유입될 때, 유입된 물이 캐니스터로 흐르는 것을 용이하게 차단할 수 있도록 한 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 에어드레인 케이스의 내부로 물이 침투되더라도, 침투된 물의 부력에 의하여 승강하는 체크밸브를 이용하여 캐니스터와 연결되는 연결구를 폐쇄시킬 수 있도록 함으로써, 에어드레인 케이스로 침투된 물이 캐니스터쪽으로 흐르는 것을 용이하게 차단할 수 있도록 한 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치{Watertight device for canister of vehicle}
본 발명은 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부로부터 캐니스터에 연결된 에어드레인 케이스로 물이 유입될 때, 유입된 물이 캐니스터로 흐르는 것을 용이하게 차단할 수 있도록 한 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 연료탱크에 충진된 연료의 증발로 인하여 증발가스가 발생한다.
상기 증발가스는 연료탱크의 상부에 장착된 롤 오버 밸브를 통과하여 캐니스터에 포집되며, 포집된 증발가스는 엔진쪽의 퍼지밸브를 통하여 엔진 흡기계로 퍼지된 후, 공기와 함께 엔진 연소실로 연소 가능하게 공급된다.
첨부한 도 1은 연료탱크 내의 증발가스를 엔진쪽으로 퍼지시키는 시스템 구성을 나타낸다.
연료탱크(10)의 상단부에는 증발가스를 포집하는 캐니스터(12)가 장착되고, 캐니스터(12)에서 포집된 증발가스는 퍼지밸브(14)의 열림 작동시 엔진 부압에 의하여 엔진(16)의 흡기관으로 공급된다.
참고로, 상기 캐니스터(12)는 엔진이 정지하고 있을 때, 연료탱크로부터의 증발가스를 흡수하여 저장하는 부품으로서, 내부에 증발가스 흡착을 위한 활성탄이 포함되어 있다.
이때, 상기 캐니스터(12)에 포집된 증발가스가 부압에 의하여 엔진측으로 원활하게 퍼지될 수 있도록 상기 캐니스터(12)의 소정 위치(예, 증발가스 배출구의 반대쪽 위치)에는 에어드레인 케이스(20)와의 연통을 위한 연결호스(18)가 체결된다.
상기 에어드레인 케이스(20)는 그 장착 위치에 제한되지 않고 차량의 어느 위치에도 장착 가능하지만, 외관상 외부에서 보이지 않는 조건을 충족하는 동시에 주행 중 노면으로부터 올라오는 습기 및 이물질 등의 침투를 방지하기 위한 조건을 충족하는 위치에 장착하는 것이 바람직하다.
이에, 위의 조건을 충족시키고자, 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이 상기 에어드레인 케이스(20)는 차량의 연료 주입을 위한 연료주입구 즉, 필러넥(30)의 외경부에 주로 장착되고 있다.
상기 에어드레인 케이스(20)는 속이 빈 구조의 케이스 몸체(21)와, 캐니스터(12)와의 연결을 위한 연결호스(18)가 체결되도록 케이스 몸체(21)의 일측 저부에 형성된 연결구(24)를 포함하여 구성된다.
따라서, 엔진 부압이 캐니스터(12)쪽에 작용하면 엔진 부압에 의하여 캐니스터에 포집된 증발가스가 엔진으로 연소 가능하게 공급되고, 이때 캐니스터(12)가 외부공기가 존재하는 에어드레인 케이스(20)와 연결호스(18)를 매개로 연결된 상태이므로 캐니스터(12)에 엔진 부압이 용이하게 작용하여 증발가스가 엔진으로 원활하게 공급될 수 있다.
그러나, 차량을 세차할 때의 수압 또는 폭우 등과 같은 우천 상황시, 연료도어의 틈새를 통해 필러넥(30)쪽으로 물이 유입되면, 유입된 물이 필러넥(30)에 장착된 에어드레인 케이스(20) 내로 침투된 후, 에어드레인 케이스의 연결구(24) 및 연결호스(18)를 통해 캐니스터(12)로 흐르게 되는 문제점이 있다.
위와 같이 상기 캐니스터로 물이 흘러서 침투되면, 엔진 부압에 따른 증발가스 퍼지시 경고등이 점등될 뿐만 아니라, 캐니스터의 부식 및 작동 불량 등이 초래되는 문제점이 따르게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 에어드레인 케이스의 내부로 물이 침투되더라도, 침투된 물의 부력에 의하여 승강하는 체크밸브를 이용하여 캐니스터와 연결되는 연결구를 폐쇄시킬 수 있도록 함으로써, 에어드레인 케이스로 침투된 물이 캐니스터쪽으로 흐르는 것을 용이하게 차단할 수 있도록 한 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 캐니스터와 연결호스를 매개로 연결되면서 필러넥의 외경부에 장착되는 에어드레인 케이스; 상기 에어드레인 케이스의 내부에 부력에 의하여 상승 가능하게 장착되어, 에어드레인 케이스 내로 물이 침투될 때 캐니스터와 연통되는 연결구를 차단하는 체크밸브; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치를 제공한다.
상기 에어드레인 케이스는: 필러넥의 외경부에 장착 고정되는 케이스 몸체와; 외기 연통홀을 갖는 오목한 형상으로 구비되어 케이스 몸체의 상부 소정 위치에 일체로 형성되는 함몰케이스와; 부력에 의하여 체크밸브가 승강하는 공간으로서 함몰 케이스의 저부에 형성되는 체크밸브 장착공간과; 함몰케이스와 체크밸브 장착공간의 경계 지점에서 하방향으로 연장 형성되어 캐니스터와 연결호스를 매개로 연결되는 연결구; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 체크밸브는: 필러넥의 외경면에 접촉하는 하부몸체와; 하부몸체의 상면에 일체로 형성되어 에어드레인 케이스의 연결구를 개폐하는 제1개폐판과; 제1개폐판의 상부에 일체로 형성되는 이물질 유입 방지용 제1메쉬구조물과, 제1메쉬구조물의 상부에 일체로 형성되어 에어드레인 케이스의 외기 연통홀을 개폐하는 제2개폐판; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 체크밸브의 구성 중 제1개폐판의 내경부에 걸쳐 이물질 유입 방지용 제2메쉬 구조물이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 체크밸브의 구성 중 제1개폐판의 저부에는 부력 증대를 위한 복수의 에어 포켓이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 에어드레인 케이스의 내부로 물이 유입되면, 에어드레인 케이스 내에 내설된 체크밸브가 부력에 의하여 상승하여 캐니스터와 연결되는 연결구를 차단함으로써, 에어드레인 케이스 내로 유입된 물이 캐니스터쪽으로 흘러서 침투하는 것을 용이하게 차단할 수 있고, 그에 따라 기존에 캐니스터로 물이 유입되어 엔진 부압에 따른 증발가스 퍼지시 경고등이 점등될 뿐만 아니라, 캐니스터의 부식 및 작동 불량 등이 초래되는 문제점을 해소할 수 있다.
도 1은 캐니스터가 에어드레인 케이스와 엔진쪽과 연결된 증발가스 포집 시스템의 예를 도시한 개략도,
도 2는 종래의 에어드레인 케이스를 통해 물이 유입된 후, 캐니스터쪽으로 침투되는 문제점을 나타낸 개략도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치를 도시한 단면 사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치에 포함된 체크밸브를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 3a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치를 나타낸 도면으로서, 도면부호 30은 연료탱크에 연료를 주입하기 위한 필러넥을 지시한다.
상기 필러넥(30)의 외경부에 에어드레인 케이스(20)가 장착되고, 이 에어드레인 케이스(20)는 캐니스터(12)와 연결호스(18)를 매개로 연통 가능하게 연결된다.
상기 캐니스터(12)에 포집된 증발가스는 엔진쪽의 퍼지밸브가 열림 작동될 때, 엔진 부압에 의하여 엔진측으로 연소 가능하게 퍼지 공급되는 바, 엔진 부압이 원활하게 작용하도록 캐니스터(12)의 증발가스 배출측과 대향되는 공기유입측이 대기와 연통되는 상태가 되어야 한다.
이에, 상기 캐니스터(12)는 연결호스(18)를 매개로 필러넥(30)의 외경부에 장착된 에어드레인 케이스(20)와 연통 가능하게 연결된다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 에어드레인 케이스(20)는 필러넥(30)의 외경부에 고정 장착되는 속이 빈 구조의 케이스 몸체(21)를 골격체로 하고, 이 케이스 몸체(21)의 상부 소정 위치에 오목한 원형 케이스 형태로 된 함몰케이스(22)가 형성되며, 하부쪽에는 캐니스터(12)와의 연결을 위한 연결호스(18)가 체결되도록 한 연결구(24)가 돌출 형성된 구조로 구비된다.
또한, 상기 함몰 케이스(22)의 저부에는 부력에 의하여 체크밸브가 승강하는 공간인 체크밸브 장착공간(25)이 형성된다.
이때, 상기 함몰 케이스(22)의 둘레 벽에는 외기와 연통되는 외기 연통홀(23)이 관통 형성된다.
바람직하게는, 상기 연결구(24)는 함몰 케이스(22)와 체크밸브 장착공간(25)의 경계 지점에서 하방향으로 돌출 연장되게 형성되어, 캐니스터(12)와의 연결을 위한 연결호스(18)가 체결되는 부분이 되며, 후술하는 바와 같이 체크밸브(40)의 상승 또는 하강에 의하여 외기 연통홀(23) 또는 체크밸브 장착공간(25)과 선택적으로 연통되는 상태가 된다.
상기 체크밸브(40)는 에어드레인 케이스(20)의 내부로 물이 유입되면, 부력에 의하여 상승하는 동시에 연결구(24)를 차단하여 캐니스터(12)쪽으로 물이 흘러 침투되는 현상을 방지하는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 체크밸브(40)는 에어드레인 케이스(20)의 체크밸브 장착공간(25)에 부력에 의하여 상승 가능하게 내설되며, 에어드레인 케이스(20) 내로 물이 유입되면, 유입된 물의 부력에 의하여 상승하는 동시에 체크밸브 장착공간(25)과 연결구(24) 간을 차단함으로써, 캐니스터(12)로 물이 흘러 침투되는 현상을 방지하는 역할을 하게 된다.
첨부한 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 체크밸브(40)는 필러넥(30)의 외경면에 접촉하는 원통형 구조의 하부몸체(41)와, 하부몸체(41)의 상면에 일체로 형성되어 에어드레인 케이스(20)의 연결구(24)를 개폐하는 원통형의 제1개폐판(42)과, 이 제1개폐판(42)의 상부에 일체로 형성되는 이물질 유입 방지용 제1메쉬구조물(43)과, 이 제1메쉬구조물(43)의 상부에 일체로 형성되어 에어드레인 케이스(20)의 외기 연통홀(23)을 개폐하는 원통형의 제2개폐판(44)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 체크밸브(40)의 구성 중 제1개폐판(42)의 내경부에 걸쳐 이물질 유입 방지용 제2메쉬 구조물(45)이 더 형성된다.
또한, 상기 체크밸브(40)의 구성 중 제1개폐판(42)의 저부에는 에어드레인 케이스(20) 내로 물이 유입될 때 물에 의한 부력을 증대시키기 위하여 복수의 에어 포켓(46)이 오목하게 형성된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 캐니스터 물 유입 차단 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 3a 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 에어드레인 케이스(20)의 내부로 물이 유입되지 않으면, 상기 체크밸브(40)가 자중에 의하여 하강하여 체크밸브(40)의 하부몸체(41)가 필러넥(30)의 외경면에 안착된 상태가 된다.
또한, 상기 체크밸브(40)의 제2개폐판(44)이 에어드레인 케이스(20)의 함몰케이스(22)에 형성된 외기 연통홀(23)을 막는 상태가 되고, 동시에 체크밸브(40)의 제1메쉬구조물(43)을 통해 에어드레인 케이스(20)의 내부공간 즉, 체크밸브 장착공간(25)이 연결구(24)와 연통되는 상태가 되어, 에어드레인 케이스(20)의 내부공간과 캐니스터(12)의 공기 유입측이 서로 연통되는 상태가 된다.
따라서, 엔진 부압이 캐니스터(12) 내에 작용하면 캐니스터 내에 포집된 증발가스가 엔진의 흡기관쪽으로 연소 가능하게 공급되고, 이때 캐니스터에 부압이 작용할 때 에어드레인 케이스(20)로부터 캐니스터(12)의 공기 유입측으로 공기가 유입됨에 따라 증발가스가 원활하게 엔진의 흡기관쪽으로 공급될 수 있다.
좀 더 상세하게는, 상기 에어드레인 케이스(20)와 필러넥(30) 간의 틈새를 통하여 외부공기가 체크밸브 장착공간(25)내에 존재하는 상태이고, 이 체크밸브 장착공간(25)이 연결구(24)를 통하여 캐니스터(12)의 공기 유입측과 서로 연통되는 상태이므로, 캐니스터에 엔진 부압이 작용할 때 에어드레인 케이스(20)의 체크밸브 장착공간(25)으로부터 캐니스터(12)의 공기 유입측으로 공기가 유입됨에 따라 부압에 의하여 증발가스가 원활하게 엔진의 흡기관쪽으로 공급될 수 있다.
한편, 차량을 세차할 때의 수압 또는 폭우 등과 같은 우천 상황시, 연료도어의 틈새를 통해 필러넥(30)쪽으로 물이 유입되고, 유입된 물이 필러넥(30)에 장착된 에어드레인 케이스(20)의 체크밸브 장착공간(25) 내로 유입될 수 있다.
이렇게 상기 에어드레인 케이스(20)의 체크밸브 장착공간(25) 내로 물이 유입되면, 첨부한 도 3b 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 체크밸브(40)에 물에 의한 부력이 작용하게 되어 체크밸브(40)가 부력에 의하여 상승하게 된다.
더욱이, 상기 체크밸브(40)의 하부몸체(41) 저면에 형성된 복수의 에어 포켓(46)으로 물이 충진되면서 체크밸브(40)에 대한 부력이 증대되어, 체크밸브(40)가 보다 용이하게 상승하게 된다.
이때, 상기 체크밸브(40)가 상승하면, 체크밸브(40)의 구성 중 제1개폐판(42)이 물이 존재하는 체크밸브 장착공간(25)과 연결구(24) 간을 차단함으로써, 체크밸브 장착공간(25)으로 유입된 물이 연결구(24)를 통해 캐니스터(12)로 흘러 침투되는 현상이 용이하게 방지될 수 있다.
반면, 상기 체크밸브(40)가 상승하면, 체크밸브(40)의 구성 중 제1메쉬구조물(43)이 외기 연통홀(23)과 일치되면서 외기 연통홀(23)과 연결구(24)가 서로 연통되는 상태가 되어, 캐니스터에 엔진 부압이 작용할 때 에어드레인 케이스(20)의 외기 연통홀(23)로부터 캐니스터(12)의 공기 유입측으로 공기가 유입됨에 따라 부압에 의하여 증발가스가 원활하게 엔진의 흡기관쪽으로 공급될 수 있다.
이와 동시에, 상기 체크밸브 장착공간(25)과 연결구(24) 사이가 제1개폐판(42)에 의하여 차단됨으로써, 체크밸브 장착공간(25)와 캐니스터(12) 간이 서로 연통되지 않는 상태가 되므로, 캐니스터로부터의 부압이 체크밸브 장착공간(25)에 작용하지 않게 되고, 그에 따라 체크밸브 장착공간(25)으로 유입된 물에 부압이 작용하지 않게 되어 물이 부압에 의하여 캐니스터(12)로 흐르려는 현상을 용이하게 방지할 수 있다.
이와 같이, 상기 에어드레인 케이스(20)의 내부로 물이 유입되면, 에어드레인 케이스(20) 내에 내설된 체크밸브(40)가 부력에 의하여 상승하여 캐니스터(12)와 연결되는 연결구(24)를 차단함으로써, 에어드레인 케이스(20) 내로 유입된 물이 캐니스터(12)쪽으로 흘러서 침투하는 것을 용이하게 차단할 수 있고, 그에 따라 기존에 캐니스터로 물이 유입되어 엔진 부압에 따른 증발가스 퍼지시 경고등이 점등될 뿐만 아니라, 캐니스터의 부식 및 작동 불량 등이 초래되는 문제점을 해소할 수 있다.
한편, 상기 체크밸브(40)에 형성된 제1메쉬구조물(43)과 제2메쉬 구조물(45)에서 이물질 또는 곤충 등이 에어드레인 케이스(20)의 연결구(24)를 통해 캐니스터(12)쪽으로 침투되는 것을 걸러줄 수 있다.
10 : 연료탱크
12 : 캐니스터
14 : 퍼지밸브
16 : 엔진
18 : 연결호스
20 : 에어드레인 케이스
21 : 케이스 몸체
22 : 함몰케이스
23 : 외기 연통홀
24 : 연결구
25 : 체크밸브 장착공간
30 : 필러넥
40 : 체크밸브
41 : 하부몸체
42 : 제1개폐판
43 : 제1메쉬구조물
44 : 제2개폐판
45 : 제2메쉬 구조물
46 : 에어 포켓

Claims (5)

  1. 캐니스터와 연결호스를 매개로 연결되면서 필러넥의 외경부에 장착되는 에어드레인 케이스;
    상기 에어드레인 케이스의 내부에 부력에 의하여 상승 가능하게 장착되어, 에어드레인 케이스 내로 물이 침투될 때 캐니스터와 연통되는 연결구를 차단하는 체크밸브;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 체크밸브는:
    필러넥의 외경면에 접촉하는 하부몸체와;
    하부몸체의 상면에 일체로 형성되어 에어드레인 케이스의 연결구를 개폐하는 제1개폐판과;
    제1개폐판의 상부에 일체로 형성되는 이물질 유입 방지용 제1메쉬구조물과;
    제1메쉬구조물의 상부에 일체로 형성되어 에어드레인 케이스의 외기 연통홀을 개폐하는 제2개폐판;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어드레인 케이스는:
    필러넥의 외경부에 장착 고정되는 케이스 몸체와;
    외기 연통홀을 갖는 오목한 형상으로 구비되어 케이스 몸체의 상부 소정 위치에 일체로 형성되는 함몰케이스와;
    부력에 의하여 체크밸브가 승강하는 공간으로서 함몰 케이스의 저부에 형성되는 체크밸브 장착공간과;
    함몰케이스와 체크밸브 장착공간의 경계 지점에서 하방향으로 연장 형성되어 캐니스터와 연결호스를 매개로 연결되는 연결구;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1개폐판의 내경부에 걸쳐 이물질 유입 방지용 제2메쉬 구조물이 더 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 체크밸브의 구성 중 제1개폐판의 저부에는 부력 증대를 위한 복수의 에어 포켓이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터의 물 유입 차단 장치.
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