KR19990030333U - 증발가스 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밴트밸브의 개폐작용이 연료량에 따른 기계적인 작동외에 주유 건의 삽입여부에 따라 자동으로 개폐되도록 하므로서 차량의 주행 중 밴트밸브를 통한 증발가스의 배출작용이 완전 차단되면서 캐니스터로 액상의 연료 및 과농한 기상의 연료가 유도됨에 따른 캐니스터의 사용수명 단축과 불필요한 연료의 낭비가 방지될 수 있도록 하는 증발가스 제어장치에 대한 것으로서, 상기한 목적달성을 위하여 본 고안은

연료탱크(1)내에서 생성되는 증발가스를 2웨이밸브(2)를 통해 캐니스터(3)로 공급시킴과 동시에 연료주입시 다량으로 생성되는 증발가스는 밴트밸브(6)를 통해서 캐니스터(3)로 공급되도록 하는 증발가스 제어구조에 있어서,

연료 주유건(70)의 삽입시 플래퍼(51)의 회전에 의해 접속상태가 되면서 통전되는 스위치(10)와; 상기 스위치(10)의 접속 여부를 체크하는 제어유닛(20)과; 상기한 밴트밸브(6)의 상단부로 장착되어 상기한 제어유닛(20)으로부터의 신호에 의해 플런저(31)를 인출입시키는 솔레노이드 밸브(30)와; 상기한 솔레노이드 밸브(30)의 플런저(31) 단부에 고정축설되어 플런저(31)의 인출입작동에 따라 승강작용하면서 상기한 밴트밸브(6)의 밸브시트(67) 상단부를 개폐시키는 다이아프램(40)으로 구비되도록 하는 구성이 특징이다.

Description

증발가스 제어장치

본 고안은 비주유시 캐니스터로의 액상연료 및 과농의 기상연료 유입이 방지될 수 있도록 하는 증발가스 제어장치에 대한 것이다.

차량에서의 배출가스 제어장치 중 연료탱크로부터 생성되는 증발가스를 외부로 배출되지 않도록 하는 것이 증발가스 제어장치인바 이같은 증발가스 제어장치는통상 연료 탱크와 흡기계에 도 3에서 보는바와 같이 마련된다.

즉 연료 탱크(1)에서 내부 압력이 소정의 압력 이상으로 상승되면 2웨이 밸브(2)를 통해 증발가스는 캐니스터(3)로 유도되어 일시 저정된 후 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(4)를 통해서 흡기계(5)로 공급되는바 흡기계(5)로 공급된 증발가스는 실린더에서 연소되도록 하므로서 제거하게 되는 것이다.

이러한 증발가스의 제어는 증발가스의 배출방지 효과 이외에도 연소력을 향상시키면서 연료가 절감될 수 있도록 하는 보다 다양한 효과를 동시에 제공하게 되므로 최근의 전세계적으로 강화되고 있는 배출가스 규제법규들 중 특히 북미의 OBDⅡ 규정을 만족시키기 위하여 수출 차량에는 물론 모든 생산 차량에도 광범위하게 적용되도록 하고 있는 것이 현재의 실정이다.

한편 최근에는 차량의 주행상태에서 뿐만 아니라 주유 중에도 연료탱크로부터 주유구를 통해 다량의 증발가스가 외부로 방출되므로 이에따른 환경오염에 미치는 영향이 지대하다는 판단아래 별도로 이에대한 규제법규가 신설되면서 강력하게 이를 적용시키고 있는바 이를 위해 구비시키게 된 것이 도 4에서 보는바와 같은 밴트밸브(6)이다.

즉 종전의 2웨이 밸브(2)를 통한 증발가스 배출라인에 병행하여 주유 중 다량으로 생성되는 증발가스를 2웨이 밸브(2)만을 통해서는 효율적으로 배출시킬 수가 없으므로 연료탱크(1)의 일측으로 2웨이 밸브(2)측 배출라인보다 유동단면적이 크게 형성되도록 한 밴트밸브(6)를 형성시켜 주유 중 발생되는 증발가스의 대부분이 밴트밸브(6)를 통해서 캐니스터(3)로 유도될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 밴트밸브(6)는 연료량에 따라서 개폐되는 구조로서, 케이스(60) 내에는 저부로부터 플로트(61)와 슬라이드 플레이트(62)와 러버(63)가 연동가능하게 연결되는 구조로 형성되고, 러버(63) 상부의 케이스(60) 외주면에는 복수개의 밴트홀(64)이 천공되어 평상시에는 상기의 밴트홀(64)을 통해 증발가스가 도입되면서 단면이 십자형상인 가이드 플레이트(65)와 배출통로(66)와 밸브시트(67)를 통해서 배출되어 캐니스터로 공급되며, 연료량 상승으로 플로트(61)가 상승시에는 러버(63) 상승에 의해 배출통로(66) 하단부가 폐쇄되면서 더 이상 증발가스가 배출되지 못하도록 하는 구조이다.

하지만 상기와 같은 밴트밸브(6)는 주행 중 연료탱크(1)내 유량이 일정 수위 이하로 내려가게 되었을 때 플로트(61)가 하강하면서 러버(63)가 연동하여 배출통로(66)를 항상 개방된 상태로 유지시키게 되므로 주행 중 연료의 유동에 따라 밴트홀(64)을 통해 액상의 연료나 과농한 기상의 연료가 유입되면서 캐니스터(3)로 유도시키게 되는 작동오류가 유발된다.

이같은 밴트밸브(6)의 작동오류는 결국 캐니스터(3)의 작용력 저하를 초래하면서 사용수명을 단축시키게 될 뿐만 아니라 불필요한 연료의 소모를 촉진시키기도 하는 문제점이 있게 된다.

이에 상기한 문제점을 개선시키기 위해 안출한 본 고안은 밴트밸브의 개폐작용이 연료량에 따른 기계적인 작동외에 주유 건의 삽입여부에 따라 자동으로 개폐되도록 하므로서 차량의 주행 중 밴트밸브를 통한 증발가스의 배출작용이 완전 차단되면서 캐니스터로 액상의 연료 및 과농한 기상의 연료가 유도됨에 따른 캐니스터의 사용수명 단축과 불필요한 연료의 낭비가 방지될 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로서 본 고안은

연료탱크내에서 생성되는 증발가스를 2웨이밸브를 통해 캐니스터로 공급시킴과 동시에 연료주입시 다량으로 생성되는 증발가스는 밴트밸브를 통해서 캐니스터로 공급되도록 하는 증발가스 제어구조에 있어서,

연료 주유건의 삽입시 플래퍼의 회전에 의해 접속상태가 되면서 통전되는 스위치와;

상기 스위치의 접속 여부를 체크하는 제어유닛과;

상기한 밴트밸브의 상단부로 장착되어 상기한 제어유닛으로부터 공급되는 전원상태에 따라 플런저를 인출입시키는 솔레노이드 밸브와;

상기한 솔레노이드 밸브의 플런저 단부에 고정축설되어 플런저의 인출입작동에 따라 승강작용하면서 상기한 밴트밸브의 밸브시트 상단부를 개폐시키는 다이아프램으로 구비되는 구성이 특징이다.

도 1은 본 고안에 따른 제어 구조도

도 2는 본 고안의 요부 작동 구조도

도 3은 종래의 증발가스 제어장치의 계통도

도 4는 종래의 밴드밸브 측단면 구조도

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

6 : 밴트밸브

10 : 스위치

20 : 제어유닛

30 : 솔레노이드 밸브

40 : 다이아프램

63 : 러버

66 : 배출통로

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 일실시예 구조를 도시한 것으로, 도면부호 6은 밴트밸브이고, 부호 50은 연료 주입구이다.

상기의 밴트밸브(6)는 종전과 동일한 구조로 이루어지며, 단지 본 고안은 상기한 밴트밸브(6)의 상단부로 밸브시트(67)를 개폐시키도록 하는 다이아프램(40)과 상기의 다이아프램(40)를 승강시키는 솔레노이드 밸브(30)를 고정장착시키고, 연료 주입구(50)측으로는 스위치(10)가 구비되면서 상기한 스위치(10)의 접속여부에 따라 제어유닛(20)에 의해 상기한 솔레노이드 밸브(30)가 작동되도록 하는 구조이다.

이같은 구조에서 스위치(10)는 현재 연료가 주입되고 있는지 아닌지를 판단하기 위한 것으로서 이를위해 스위치(10)는 연료 주입구(20)의 연료 되튀김을 방지시키기 위해 구비하게 되는 플래퍼(51)의 작용에 의해 통전이 단속되도록 한다.

즉 상기의 스위치(10)는 플래퍼(51)가 연료 주입구(20)를 폐쇄시킨 상태를 유지하게 될 때에는 통전이 단절되고, 주유건(70)이 삽입되면서 플래퍼(51)가 회전하게 되면 플래퍼(51)에 의해 노브(11)가 가압되면서 양측의 단자를 접속시켜 통전상태가 되도록 하는 것이다.

또한 상기와 같은 스위치(10)의 접속상태는 차량을 전자적으로 제어하는 수단인 제어유닛(20)에 전달되어 스위치 접속상태를 판단토록 한다.

그리고 상기한 밴트밸브(10)의 상단부에는 솔레노이드 밸브(30)가 고정장착되어 상기한 제어유닛(20)과 연결되면서 제어유닛(20)에 의해 작동이 제어되고, 상기한 솔레노이드 밸브(30)로부터 인출입되는 플런저(31) 단부에는 다이아프램(40)이 고정축설되도록 한다.

특히 상기한 다이아프램(40)은 볼밸브(68)가 안착된 밸브시트(67) 직상부로 위치하여 솔레노이드 밸브(30) 작동에 의해 승강하면서 밸브시트(67) 상단부를 개폐시키는 단속작용을 하게 된다.

상기한 구성에 따른 작용을 살펴보면 연료를 주입하기 위해 도 1에서와 같이 연료 주입구(50)로 주유건(70)을 삽입하게 되었을 때 주유건(70)에 의해 플래퍼(51)가 젖혀지게 되면 플래퍼(51)에 의해 스위치(10)는 통전상태로 된다.

스위치(10)의 통전신호가 제어유닛(20)에 전달되어 체크되면 제어유닛(20)에서는 솔레노이드 밸브(30)로 전원을 공급하여 인출된 상태인 플런저(31)를 인입시키게 되는바 이때 플런저(31) 끝단부에 축고정된 밸브시트(67) 상단부에 밀착되어 있던 다이아프램(40)이 상승하면서 밸브시트(67)를 개방시키게 된다.

밸브시트(67) 상단부가 개방되는 경우 연료 주입시 다량으로 생성되는 연료 탱크내 증발가스는 종전과 마찬가지로 밴트밸브(6) 상부의 케이스(61) 외주면으로 형성시킨 밴트홀(64)을 통해 케이스(60)내로 유입되는바 이렇게 유입되는 증발가스는 단면이 십자형상인 가이드 플레이트(65)와 배출통로(66)와 밸브시트(67)를 통해서 유동하게 되어 캐니스터로 배출시킬 수가 있게 되는 것이다.

한편 계속적인 연료 주입에 의해 연료탱크(1)내 연료가 일정 수위 이상으로 상승하게 되면 종전과 마찬가지로 연료의 일정 수위에서부터 밴트밸브(6)의 저부로 형성시킨 플로트가 상승하면서 그와 연결된 슬라이드 플레이트(62)와 러버(63) 또한 상승하게 되어 급기야는 러버(63)에 의해서 그 직상부의 배출통로(66) 하단부가 닫혀지게 되는데 이러한 배출통로(66)의 폐쇄작용으로 밴트홀(64)을 통해서 유입되는 증발가스는 더 이상 배출통로(66)를 통한 유동이 단절되면서 종전의 2웨이 밸브가 구비된 배출라인을 통해서만 배출되게 된다.

상기와 같이 연료탱크(1)에로의 연료주입을 완전히 끝마치게 되면 주유건(70)은 도 2에서와 같이 연료 주입구(50)로부터 빠지게 되는데 이때 젖혀진 상태이던 플래퍼(51)가 리턴 스프링(도시되지 않음)의 탄발력에 의해 본래의 상태로 되돌아가게 되면서 플래퍼(51)에 의해 통전된 상태이던 스위치(10)의 접속상태를 단절시키게 된다.

이러한 단절된 상태를 제어유닛(20)에서 체크하게 되면 제어유닛(20)에서는 재차 밴트밸브(6) 상단부의 솔레노이드 밸브(30)를 작동시켜 인입된 상태이던 플런저(31)를 인출시키게 되고, 플런저(31)의 인출작용으로 그 끝단부에 축설된 다이아프램(40)의 저면 주연부가 그 직하부의 밸브시트(67) 상단부와 밀착되게 되면 밸브시트(67)의 상단부가 폐쇄되면서 밸브시트(67)에 방사상으로 형성시킨 유도홀을 통한 캐니스터측으로의 증발가스 유동을 차단시키게 된다.

따라서 연료탱크(1)내로 연료를 다 주입한 이후 차량이 주행중 일 때 연료탱크(1)내에서 연료가 유동하면서 밴트밸브(6)의 케이스(60) 상부에 천공시킨 밴트홀(64)을 통해 유입되던 증발가스와 일부의 액상 연료나 과농의 기상연료가 폐쇄된 밸브시트(67)에 의해 더 이상 유동할 수가 없게 되어 밴트밸브(6)를 통한 증발가스의 배출과 함께 액상 연료 및 과농의 기상연료 배출 또한 차단되게 된다.

이로서 연료 주입시의 다량으로 생성되는 증발가스만을 배출시키기 위해 구비시키던 밴트밸브(6)를 그 장착 목적만으로 사용할 수가 있게 되면서 캐니스터의 내구력을 저하시키거나 연료의 불필요한 소모를 촉진시키게 되는 문제점들을 일시에 해결할 수가 있게 된다.

그러므로 상기와 같은 연료계에의 간단한 구조 개선에 의해 밴트밸브()의 기계적인 작동으로 인한 오류를 방지시키면서 보다 효율적인 증발가스의 제어가 수행될 수 있도록 하여 지속적으로 강화되고 있는 국제적인 배출가스 규제법규에 더욱 능동적으로 대처할 수 있도록 하는 동시에 연료의 절감 및 캐니스터의 내구력을 향상시킬 수가 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 연료탱크(1)내에서 생성되는 증발가스를 2웨이밸브(2)를 통해 캐니스터(3)로 공급시킴과 동시에 연료주입시 다량으로 생성되는 증발가스는 밴트밸브(6)를 통해서 캐니스터(3)로 공급되도록 하는 증발가스 제어구조에 있어서,

   연료 주유건(70)의 삽입시 플래퍼(51)의 회전에 의해 접속상태가 되면서 통전되는 스위치(10)와;

   상기 스위치(10)의 접속 여부를 체크하는 제어유닛(20)과;

   상기한 밴트밸브(6)의 상단부로 장착되어 상기한 제어유닛(20)으로부터의 신호에 의해 플런저(31)를 인출입시키는 솔레노이드 밸브(30)와;

   상기한 솔레노이드 밸브(30)의 플런저(31) 단부에 고정축설되어 플런저(31)의 인출입작동에 따라 승강작용하면서 상기한 밴트밸브(6)의 밸브시트(67) 상단부를 개폐시키는 다이아프램(40);

   으로 구비되는 구성을 특징으로 하는 증발가스 제어장치.