KR19990034541A - 자동차용 캐니스터 용량점검장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 캐니스터 용량점검장치에 관한 것으로, 캐니스터의 용량을 점검하여 확인할 수 있는 장치를 구성하므로써 차량에 장착된 캐니스터가 적정한 용량을 갖는지 여부를 확인하거나 차량에 맞는 적정 용량의 캐니스터를 결정할 수 있도록 한 자동차용 캐니스터 용량점검장치를 제공하기 위하여, 자동차의 연료계에서 발생되는 가스가 대기중으로 방출되지 않도록 연소실로 유도하여 연소시키기 위해 설치되는 캐니스터의 용량이 점검되어 확인되도록, 상기 캐니스터(20)의 탱크연결측(A)에 일정한 비율로 혼합된 가연성가스와 혼합비조성가스가 공급되어 캐니스터(20)의 내부에 가연성가스가 흡착되고 혼합비조성가스는 캐니스터(20)의 대기유입측(C)을 통해 배출되도록 된 로딩장치(100) 및, 상기 캐니스터(20)가 정화되도록 적정한 습도로 조정된 공기가 캐니스터(20)의 대기유입측(C)을 통해 흡인되어 기화기연결측(B)을 통해 대기중으로 배출되도록 된 퍼지장치(200)로 구성된 것이다.

Description

자동차용 캐니스터 용량점검장치

본 발명은 자동차용 캐니스터 용량점검장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료탱크 등 자동차의 연료계에서 발생되는 가스가 대기중으로 방출되지 않도록 연소실로 유도하여 연소시키기 위해 설치되는 캐니스터가 적정한 용량을 갖는지 여부를 확인하거나 그 용량을 결정하기 위한 자동차용 캐니스터 용량점검장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연료탱크 등 연료계에서 발생되는 가솔린 증기는 종래에는 대기중으로 방출하였으나, 이 가스에는 대기를 오염시키는 탄화수소가 다량 함유되어 있으므로 대기중으로 방출하지 않고 연소실로 유도하여 연소시키기 위한 캐니스터라고 불리우는 연료증발가스 배출억제장치가 설치된다.

상기 연료증발가스 배출억제장치는 연료탱크 내의 증발가스를 크랭크 케이스 내에 저장하여 블로바이 가스 환원장치(P.C.V 장치)를 이용하여 연소실로 인도하는 크랭크 케이스 스토리지 방식(Crank case storage system)과, 증발가스를 활성탄에 흡착시켜 저장하였다가 외기와 함께 기화기로 보내는 차콜 캐니스터방식이 있다.

상기 차콜 캐니스터방식은 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 연료탱크(10)내의 증기압이 상승하면 체크밸브가 열리고, 증발가스는 캐니스터(20)내로 흘러 들어간다. 엔진정지중에는 퍼지 컨트롤밸브(30)가 닫혀 있기 때문에 증발가스는 엔진쪽으로 흐르지 않고 캐니스터(20)내에 멈추게 되고 가솔린은 활성탄에 흡착되어 공기만이 대기중으로 방출된다. 이와 같은 상태에서 엔진이 작동되면 엔진의 흡입 부압에 의해 퍼지 콘트롤 밸브(30)가 열리고, 대기가 캐니스터(20)를 통과할 때 흡착된 가솔린이 기화기(40)에 흡입된다.이때 활성탄은 청소되므로 반복해서 사용할 수 있게 된다.

그러나, 종래에는 상기와 같이 설치되는 캐니스터(20)의 용량을 정확하게 점검할 수 있는 별도의 점검장치가 없어서 자동차의 용량에 맞는 적정한 용량을 갖는 캐니스터(20)를 설치할 수 없으므로 연료탱크(10)내의 증발가스를 제대로 분리시키지 못함에 따라 대기오염을 증가시키고 관련법규를 만족시키지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 캐니스터의 용량을 점검하여 확인할 수 있는 장치를 구성하므로써 차량에 장착된 캐니스터가 적정한 용량을 갖는지 여부를 확인하거나 차량에 맞는 적정 용량의 캐니스터를 결정할 수 있도록 한 자동차용 캐니스터 용량점검장치를 제공하고자 하는 것이다.

이러한, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자동차의 연료계에서 발생되는 가스가 대기중으로 방출되지 않도록 연소실로 유도하여 연소시키기 위해 설치되는 캐니스터의 용량이 점검되어 확인되도록, 상기 캐니스터의 탱크연결측(A)에 일정한 비율로 혼합된 가연성가스와 혼합비조성가스가 공급되어 캐니스터의 내부에 가연성가스가 흡착되고 혼합비조성가스는 캐니스터의 대기유입측을 통해 배출되도록 된 로딩장치 및, 상기 캐니스터가 정화되도록 적정한 습도로 조정된 공기가 캐니스터의 대기유입측(C)을 통해 흡인되어 기화기연결측(B)을 통해 대기중으로 배출되도록 된 퍼지장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기와 같은 본 발명의 구성에서 상기 로딩장치는 일정 압력을 갖는 가연성가스와 혼합비조성가스가 보관되며 소정 압력으로 배출되도록 압력조절밸브가 구비된 한 쌍의 저장용기와, 상기 저장용기에서 공급된 가스를 정해진 비율로 혼합시키는 가스혼합기와, 상기 가스혼합기의 가스 혼합비율에 따라 공급되는 가스의 유량이 제어되도록 저장용기에 연결된 각 유로상에 설치되는 유량제어밸브가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 구성에서 상기 퍼지장치는 캐니스터의 대기유입측(C)으로 공급되는 공기가 일정한 습도를 갖도록 조절하는 습도조절부와, 상기 습도조절부를 통해 공기가 흡인되어 대기중으로 배출되도록 상기 캐니스터의 기화기연결측(B) 유로상에 설치되어 흡입력을 발생시키는 흡입펌프와, 상기 흡입펌프의 흡입력에 의해 유입되는 흡입측 공기에 포함된 이물질이 제거되도록 설치된 제 1필터 및, 상기 제 1필터를 통과한 공기의 유량이 표시되도록 설치된 플로우메터와, 상기 플로우메터에 의해 계수된 공기가 상기 대기유입측(C)으로 흐르도록 제어하는 방향제어밸브와, 상기 방향제어밸브가 개방되어 캐니스터를 통과한 배출측 공기중에 포함된 이물질이 제거되도록 설치되는 제 2필터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 구성에서 상기 습도조절부는 공기중의 습도를 감지하는 제 1습도센서와, 상기 제 1습도센서에서 감지된 습도계수에 따라 선택적으로 밸브구동신호를 생성하는 밸브구동부와, 상기 밸브구동부에 인가된 습도계수가 기준치 보다 낮을 때 생성되는 밸브구동신호에 의해 개방되는 제 1밸브 및, 상기 밸브구동부에 인가된 습도계수가 기준치 보다 높을 때 생성되는 밸브구동신호에 의해 개방되는 제 2밸브와, 상기 제 2밸브의 개방에 따라 흡인되는 공기중의 습도가 조정되도록 그 선단에 설치되는 제습기와, 상기 제 1밸브 및 제 2밸브의 후단에 연결 설치되고 그 내부에 가습기가 구비된 제 1챔버와, 상기 제 1챔버에 후단에 연결 설치되고 그 내부에 제 2습도센서가 구비된 제 2챔버와, 상기 제 2챔버의 제 2습도센서에서 감지된 습도계수가 기준치 보다 낮을 때 상기 제 1챔버의 가습기가 구동되도록 구동신호를 생성하는 가습구동신호생성부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기와 같은 본 발명의 구성에서 상기 방향제어밸브는 a, b 및 c 세 개의 포트를 갖는 쓰리웨이밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 캐니스터의 개략적인 사용상태도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터 용량점검장치를 나타내는 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20:캐니스터, 100:로딩장치,

110:저장용기, 120:가스혼합기,

130:유량제어밸브, 200:퍼지장치,

210:습도조절부, 211:제 1습도센서,

212:밸브구동부, 213:제 1밸브,

214:제 2밸브, 215:제습기,

216:제 1챔버, 216a:가습기,

217:제 2챔버, 217a:제 2습도센서,

218:가습구동신호생성부, 220:흡입펌프,

230:제 1필터, 240:플로우메터,

250:방향제어밸브, 260:제 2필터.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

첨부 도면, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터 용량점검장치를 나타내는 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 자동차의 연료계에서 발생되는 가스가 대기중으로 방출되지 않도록 연소실로 유도하여 연소시키기 위해 설치되는 캐니스터(20)의 용량이 점검되어 확인되도록, 상기 캐니스터(20)의 탱크연결측(A)에 일정한 비율로 혼합된 가연성가스와 혼합비조성가스가 공급되어 캐니스터(20)의 내부에서 가연성가스가 흡착되고 혼합비조성가스는 캐니스터(20)의 대기유입측(C)을 통해 배출되도록 된 로딩장치(100) 및, 상기 캐니스터(20)가 정화되도록 적정한 습도로 조정된 공기가 상기 캐니스터(20)의 대기유입측(C)을 통해 흡인되어 캐니스터(20)의 기화기연결측(B)을 통해 대기중으로 배출되도록 된 퍼지장치(200)로 구성된 것이다.

그리고, 상기 로딩장치(100)는 일정 압력을 갖는 가연성가스와 혼합비조성가스가 보관되며 소정 압력으로 배출되도록 압력조절밸브(112)가 구비된 한 쌍의 저장용기(110)와, 상기 저장용기(110)에서 공급된 가스를 정해진 비율로 혼합시키는 가스혼합기(120)와, 상기 가스혼합기(120)의 가스 혼합비율에 따라 공급되는 가스의 유량이 제어되도록 저장용기(110)에 연결된 각 유로상에 설치되는 유량제어밸브(130)를 포함하여 구성된 것이다.

상기 로딩장치(100)에 사용되는 가연성가스는 부탄(C4H10)이고, 혼합비조성가스는 질소(N2)이다.

또한, 상기 퍼지장치(200)는 캐니스터(20)의 대기유입측(C)으로 공급되는 공기가 일정한 습도를 갖도록 조절하는 습도조절부(210)와, 상기 습도조절부(210)를 통해 공기가 흡인되어 대기중으로 배출되도록 상기 캐니스터(20)의 기화기연결측(B) 유로상에 설치되어 흡입력을 발생시키는 흡입펌프(220)와, 상기 흡입펌프(220)의 흡입력에 의해 유입되는 흡입측 공기에 포함된 이물질이 제거되도록 설치된 제 1필터(230) 및, 상기 제 1필터(230)를 통과한 공기의 유량이 표시되도록 설치된 플로우메터(240)와, 상기 플로우메터(240)에 의해 계수된 공기가 상기 대기유입측(C)으로 흐르도록 제어하는 방향제어밸브(250)와, 상기 방향제어밸브(250)가 개방되어 캐니스터(20)를 통과한 배출측 공기중에 포함된 이물질이 제거되도록하여 흡입펌프(220)의 손상이 방지되도록 설치되는 제 2필터(260)를 포함하여 이루어진 것이다.

한편, 상기 습도조절부(210)는 공기중의 습도를 감지하는 제 1습도센서(211)와, 상기 제 1습도센서(211)에서 감지된 습도계수에 따라 선택적으로 밸브구동신호를 생성하는 밸브구동부(212)와, 상기 밸브구동부(212)에 상기 습도센서(211)로부터 인가된 습도계수가 기준치 보다 낮을 때 생성되는 밸브구동신호에 의해 개방되는 제 1밸브(213) 및, 상기 밸브구동부(212)에 상기 습도센서(211)로부터 인가된 습도계수가 기준치 보다 높을 때 생성되는 밸브구동신호에 의해 개방되는 제 2밸브(214)와, 상기 제 2밸브(214)의 개방에 따라 흡인되는 공기중의 습도가 제거되도록 그 선단에 설치되는 제습기(215)와, 상기 제 1밸브(213) 및 제 2밸브(214)의 후단에 연결 설치되고 그 내부에 가습기(216a)가 구비된 제 1챔버(216)와, 상기 제 1챔버(216)에 후단에 연결 설치되고 그 내부에 제 2습도센서(217a)가 구비된 제 2챔버(217)와, 상기 제 2챔버(217)의 제 2습도센서(217a)에서 감지된 습도계수가 기준치 보다 낮을 때 상기 제 1챔버(216)의 가습기(216a)가 구동되도록 구동신호를 생성하는 가습구동신호생성부(218)가 포함되어 구성된 것이다.

그리고, 상기 방향제어밸브(250)는 a, b 및 c 세 개의 포트가 형성되어, 상기 로딩장치(100)의 가동시에 소정의 구동신호에 의해 캐니스터(20)를 통과한 질소가스가 대기중으로 배출되도록 a 포드가 닫히고 b 포드가 열리는 동시에 c 포드가 열리도록 동작되고, 상기 퍼지장치(200)의 가동시에 소정의 구동신호에 의해 습도가 조절된 공기가 상기 캐니스터(20)의 내부로 퍼지되도록 a, b 포드가 열리고 c 포드가 닫히도록 된 쓰리웨이밸브(Three way valve)로 구성된 것이다.

상기 도면중 미설명부호 270, 280는 퍼지장치의 배출측 유로를 개폐하는 콘트롤밸브(Control valve)와 니들밸브(Needle valve)이다.

상기와 같은 본 발명의 작용은 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, 시험에 필요한 개발용 캐니스터(20)나 차량에 부착된 캐니스터(20)를 탈거하여 일정한 시험조건이 되도록 준비작업을 실시한 다음, 상기 캐니스터(20)의 탱크연결측(A)에 가스혼합기(120)의 토출측을 연결하고 대기유입측(C)에 방향제어밸브(250)의 b 포트를 연결하며 기화기연결측(B)을 제 2필터(260)의 흡입측에 연결한다.

이와 같은 상태에서, 퍼지장치(200)를 작동시키게 되면 흡입펌프(220)를 포함하는 여러 장치가 가동되는데 먼저 제 1습도센서(211)가 공기중의 습도를 감지하여 밸브구동부(212)에 감지신호를 인가하고, 상기 밸브구동부(212)는 감지된 습도계수가 기준치 보다 낮을 경우에 제 1밸브(213)가 개방되도록 구동신호를 인가하는 한편, 상기 밸브구동부(212)에 감지된 습도계수가 기준치 보다 높을 경우에는 제 2밸브(214)가 개방되도록 구동신호를 인가하게 되는데, 상기 제 2밸브(214)가 개방될 경우에는 그 선단에 설치된 제습기(215)에 의해 유입되는 공기는 일정한 습도로 제습되게 된다.

상기 제 1밸브(213)와 제 2밸브(214)의 개방에 따라 유입된 공기는 제 1챔버(216)를 통해 제 2챔버(217)로 유입되는 한편, 상기 제 2챔버(217)에 유입된 공기의 습도는 제 2습도센서(217a)에 의해 감지되는데 이때 감지된 공기의 습도가 기준치가 보다 낮을 경우에는 가습구동신호생성부(218)가 상기 제 1챔버(2169) 내부의 가습기(216a)에 구동신호를 인가하여 공기에 적정한 습도가 유지되도록 한다.

이와 같이 습도가 적정하게 조절된 공기는 흡입펌프(220)의 흡입력에 의해 흡인되어 제 1필터(230)를 거치면서 여과되고 플로우메터(240)에 유량이 표시되는 동시에 방향제어밸브(250)의 a, b 포트를 거쳐 캐니스터(20) 내부로 퍼지되는데 이때 공기는 상기 캐니스터(20)의 내부를 정화하게 된다.

또한, 상기 캐니스터(20)의 내부를 정화한 공기는 흡입펌프(220)의 흡입력에 의해 제 2필터(260)로 흡인 정화되어 대기중으로 배출되는데, 이와 같은 퍼지작업은 3.57 - 10.71g/kg of AIR의 습도를 갖는 공기를 22.65 l/min의 유량으로 캐니스터(20) 용량의 300배와 동일한 유량으로 퍼지하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 퍼지작업이 끝나면 로딩장치(100)를 작동시켜 저장용기(110)에 저장된 부탄과 질소를 가스혼합기(120)에 공급하는 동시에 유량제어밸브(130)를 조정하여 그 혼합비율이 50％ 대 50％의 비율이 되도록 혼합한 다음 캐니스터(20)에 로딩시키게 되는데, 그 유량은 대략 15gram C4H10/hr으로 하고 로딩시간은 12시간 이내로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 혼합가스를 로딩하게 되면 부탄은 캐니스터(20)의 내부에 흡착되고 질소는 대기흡입측(C)와 방향제어밸브(250)의 B 및 C 포드를 통해 대기중으로 배출되는데, 이때 대기중으로 배출되는 가스중에 포함된 잔류부탄가스의 함량을 측정하거나 시험 전후의 캐니스터(20) 무게를 측정하므로서 캐니스터(20)의 용량을 확인하게 된다.

이때, 잔류부탄가스의 함량을 이용하여 캐니스터(20)의 용량을 확인할 경우에는 배출되는 가스중에 대략 2gram 이하의 부탄이 검출되어야 한다.

한편, 상기와 같은 퍼지 및 로딩작업을 반복적으로 수행함과 동시에 측정조건을 조절하면서 캐니스터(20)의 용량을 점검하거나 개발 차종의 캐니스터(20)를 결정할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 자동차용 캐니스터 용량점검장치에 의하면, 캐니스터의 용량을 정확하게 점검할 수 있으므로 자동차의 용량에 맞는 적정한 용량의 캐니스터를 결정, 설치할 수 있게 되어 증발가스로 인한 대기오염을 방지하고, 이와 관련된 법규를 만족시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 자동차의 연료계에서 발생되는 가스가 대기중으로 방출되지 않도록 연소실로 유도하여 연소시키기 위해 설치되는 캐니스터의 용량이 점검되어 확인되도록, 상기 캐니스터(20)의 탱크연결측(A)에 일정한 비율로 혼합된 가연성가스와 혼합비조성가스가 공급되어 캐니스터(20)의 내부에 가연성가스가 흡착되고 혼합비조성가스는 캐니스터(20)의 대기유입측(C)을 통해 배출되도록 된 로딩장치(100) 및;

   상기 캐니스터(20)가 정화되도록 적정한 습도로 조정된 공기가 캐니스터(20)의 대기유입측(C)을 통해 흡인되어 기화기연결측(B)을 통해 대기중으로 배출되도록 된 퍼지장치(200)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터 용량점검장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 로딩장치(100)는 일정 압력을 갖는 가연성가스와 혼합비조성가스가 보관되며 소정 압력으로 배출되도록 압력조절밸브(112)가 구비된 한 쌍의 저장용기(110)와;

   상기 저장용기(110)에서 공급된 가스를 정해진 비율로 혼합시키는 가스혼합기(120)와;

   상기 가스혼합기(120)의 가스 혼합비율에 따라 공급되는 가스의 유량이 제어되도록 저장용기(110)에 연결된 각 유로상에 설치되는 유량제어밸브(130)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터 용량점검장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 퍼지장치(200)는 캐니스터(20)의 대기유입측(C)으로 공급되는 공기가 일정한 습도를 갖도록 조절하는 습도조절부(210)와;

   상기 습도조절부(210)를 통해 공기가 흡인되어 대기중으로 배출되도록 상기 캐니스터(20)의 기화기연결측(B) 유로상에 설치되어 흡입력을 발생시키는 흡입펌프(220)와;

   상기 흡입펌프(220)의 흡입력에 의해 유입되는 흡입측 공기에 포함된 이물질이 제거되도록 설치된 제 1필터(230) 및;

   상기 제 1필터(230)를 통과한 공기의 유량이 표시되도록 설치된 플로우메터(240)와;

   상기 플로우메터(240)에 의해 계수된 공기가 상기 대기유입측(C)으로 흐르도록 제어하는 방향제어밸브(250)와;

   상기 방향제어밸브(250)가 개방되어 캐니스터(20)를 통과한 배출측 공기중에 포함된 이물질이 제거되도록 설치되는 제 2필터(260)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터 용량점검장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 습도조절부(210)는 공기중의 습도를 감지하는 제 1습도센서(211)와;

   상기 제 1습도센서(211)에서 감지된 습도계수에 따라 선택적으로 밸브구동신호를 생성하는 밸브구동부(212)와;

   상기 밸브구동부(212)에 인가된 습도계수가 기준치 보다 낮을 때 생성되는 밸브구동신호에 의해 개방되는 제 1밸브(213) 및;

   상기 밸브구동부(212)에 인가된 습도계수가 기준치 보다 높을 때 생성되는 밸브구동신호에 의해 개방되는 제 2밸브(214)와;

   상기 제 2밸브(214)의 개방에 따라 흡인되는 공기중의 습도가 조정되도록 그 선단에 설치되는 제습기(215)와;

   상기 제 1밸브(213) 및 제 2밸브(214)의 후단에 연결 설치되고 그 내부에 가습기(216a)가 구비된 제 1챔버(216)와;

   상기 제 1챔버(216)에 후단에 연결 설치되고 그 내부에 제 2습도센서(217a)가 구비된 제 2챔버(217)와;

   상기 제 2챔버(217)의 제 2습도센서(217a)에서 감지된 습도계수가 기준치 보다 낮을 때 상기 제 1챔버(216)의 가습기(216a)가 구동되도록 구동신호를 생성하는 가습구동신호생성부(218)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터 용량점검장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 방향제어밸브(250)는 a, b 및 c 세 개의 포트를 갖는 쓰리웨이밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 캐니스터 용량점검장치.