KR200239454Y1 - 자동차용연료증발가스제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 연료 증발 가스 제어장치에 관한 것으로서, 상부로 토출관을 설치하여 보조 탱크에 연결토록 한 연료 탱크와, 중앙에 댐퍼가 구비된 유입관을 보조 탱크와 에어 크리너에 연결한 연료 증발 가스 제어장치에 있어서, 유입관의 단부에 링이 구비된 피스톤을 내장한 가변 탱크를 설치하고, 부압이 작용되는 제1유로관에 연결되어 가변 탱크 내의 증발 가스를 제2유로관과 제3유로관을 통해 혼합기 내로 흡입되도록 한 밸브로 구성되어서, 연로 탱크로부터 발생하게 되는 증발 가스를 효율적으로 처리할 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차용 연료 증발 가스 제어장치

본 고안은 자동차용 연료 증발 가스 제어장치에 관한 것으로서, 특히 체적이 가변되도록 한 탱크 내로 연료 탱크로부터 발생하게 되는 증발 가스를 저장하고, 이를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 자동차용 연료 증발 가스 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 연료와 공기가 적당한 비율로 혼합되어 있는 혼합기를 흡기 매니폴드를 통해 실린더 내로 흡입하고, 이 흡입된 혼합기를 고압으로 압축시킨 후 점화 플러그에 고압의 전류를 통전시켜 발생되는 불꽃에 의해 착화토록 함과 동시에 팽창되는 힘을 회전운동으로 변환하여 바퀴를 구동시킴으로써, 주행을 가능하게 한 것이다.

이때, 실린더의 내부에서 팽창된 연소 가스는 배기과정 중 배기 밸브와 배기 메니폴드 및 촉매 컨버터, 그리고 머플러 등으로 이루어진 배기계를 통해 미연소가스와 가스 중에 포함되어 있는 유해성분을 제거한 후 대기 중으로 배출시키고, 다음의 흡기행정을 맞이하게 된다.

혼합기의 압축과 착화과정에서 실린더 블럭과 실린더 헤드 및 블럭의 저면과 피스톤 링 사이로 다량의 미연소된 가스인 블로바이 가스가 누설되며, 이러한 블로바이 가스는 재연소시켜 배출토록 되어 있다.

도 1은 일반적인 크랭크 실의 증발 가스 제어장치를 도시한 구성도로서, 실린더의 내벽과 피스톤 링 사이를 통해 누설되는 블로바이 가스를 기화기 이후로 유입되도록 한 것이다.

엔진(100)은 오일 팬과 실린더 블럭 사이의 공간인 크랭크 실(110)의 내측으로 크랭크 축(106)을 횡방향으로 회전 가능하게 설치하고, 이 크랭크 축(106)과 실린더에 삽입되어 있는 피스톤(102)을 연결하는 커넥팅 로드(104)가 회전 가능하게 고정되어 있다.

실린더 블럭의 상부는 미연소 가스와 연소 가스가 외부로 누설되는 것을 방지토록 밸브 룸(120)이 구비되어 있으며, 실린더 블럭의 일측으로는 에어크리너(200)와 혼합기(300)가 덕트로 연결되어 흡기 매니폴드에 연결되어 있다.

상기 에어 크리너(200)는 흡입구(210)가 형성된 하우징(220)의 내측으로 엘리먼트(230)가 내장되어 있으며, 중앙의 토출구(240)가 혼합기(300)와 연결되어 있고, 그 일측에 밸브 룸(120)에 연결되어 있는 파이프(122)가 설치되어 있다.

그리고, 크랭크 실(110)과 혼합기(300)의 토출측을 바이패스 관(112)으로 연결하고, 이 바이패스 관(112)의 일측에 역류 방지용 밸브(114)를 설치하는 것으로 구성된다.

즉, 동력을 발생시키는 과정에서 크랭크 실(110) 내로 누출되는 블로바이 가스는 피스톤이 저면으로 이동하면서 크랭크 실(110)을 압축함으로써, 발생하게 되는 압력에 의해 바이패스 관(112) 및 역류 방지용 밸브(114)를 경유하여 혼합기(300)의 토출측으로 배출된다.

토출측으로 배출된 블로바이 가스는 혼합기와 희석된 상태로 되어 흡기 매니폴드를 경유하여 실린더 내로 흡입되어 재연소되고, 대기 중으로 배출된다.

도 2는 일반적인 연료 증발 가스 제어장치를 도시한 구성도로서, 연료 탱크로부터 기화기로 이송되는 연료에서 발생하게 되는 증발 가스를 재연소 시키도록 한 것이다.

연료 탱크(400)의 상부로 복수개의 토출관(402),(404)을 구비하여 보조탱크(406)에 연결시키고, 댐퍼(408)의 앙측으로 구비된 유입관(409)을 보조탱크(406)와 에어 크리너(200)에 연결토록 한 것으로 구성된다.

연료 탱크 내의 액체 연료와 공간 사이에서 발생된 증발 가스는 그 압력으로 상부에 설치되어 있는 토출관(402),(404)을 통해 보조 탱크(406)로 유입된다.

이 유입된 증발 가스는 유입관(409)과 댐퍼(408)를 경유하여 에어크리너(200)의 토출측으로 유입됨으로써, 연소실 내로 유입되어 재연소가 된다.

그러나, 연료 탱크의 내부로부터 발생하게 되는 증발 가스를 보관토록 하는 보조 탱크의 체적이 항상 일정하고, 그 내부에 대기압이 작용하고 있어 체적 효율이 낮아지게 되는 문제점이 있으며, 또한 체적 효율이 저하로 인해 다량의 증발 가스를 신속히 처리할 수 없게 되는 또 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 탱크의 체적 가변되도록 하고, 그 내부에 공기가 잔존하게 되는 것을 제거토록 하여 증발 가스 처리 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차용 연료 증발 가스 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상부로 토출관을 설치하여 보조탱크에 연결토록 한 연료 탱크와, 중앙에 댐퍼가 구비된 유입관을 보조 탱크와 에어 크리너에 연결한 연료 증발 가스 제어장치에 있어서, 유입관의 단부에 링이 구비된 피스톤을 내장한 가변 탱크를 설치하고, 부압이 작용되는 제1유로관에 연결되어 가변 탱크 내의 증발 가스를 제2유로관과 제3유로관을 통해 혼합기 내로 흡입되도록 한 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 증발 가스 제어장치에 의해 달성된다.

도 1은 일반적인 크랭크 실의 증발 가스 제어장치를 도시한 구성도

도 2는 일반적인 연료 증발 가스 제어장치를 도시한 구성도

도 3은 본 고안에 따른 연료 증발 가스 제어장치의 개략적인 구성도

도 4는 도 3의 A부 확대도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 가변 탱크 11 : 대기공

12 : 피스톤 13 : 링

20 : 밸브 21 : 제1유로관

21a : 부압구 22 : 제2유로관

22a : 토출구 23 : 제3유로관

23a : 유입구 24 : 다이어프램

25 : 밸브 하우징 26 : 가동부

26a : 리브 26b : 축

26c : 니들

이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 연료 증발 가스 제어장치의 개략적인 구성도이고, 도4는 도 3의 A부 확대도로서, 종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

연료 탱크의 상부로 토출관을 구비하여 보조 탱크에 연결하고, 이 보조 탱크 내로 유입된 증발 가스를 댐퍼가 구비된 유입관을 통해 에어 크리너로 유입시키도록 한 증발 가스 제어장치에 있어서, 본 실시예는 증발 가스의 발생량에 따라 그 체적이 가변되도록 한 탱크와, 이 탱크 내에 유입된 증발 가스가 부압에 의해 혼합기로 유입토록 하는 것으로 구성된다.

연료 탱크(400)로부터 발생된 증발 가스를 토출관(409)을 통해 가변탱크(10) 내로 유입되도록 하고, 이 유입된 증발 가스는 부압에 의해 개폐량이 가감되는 밸브(20)를 통해 혼합기(300)내로 유입되도록 한다.

가변 탱크(10)는 그 내부에 기밀 유지를 하는 링(13)이 구비되어 있는 피스톤(12)을 내장하고, 하단은 외기가 유입되도록 한 대기공(11)을 형성하여 진공상태가 되는 것을 방지한다.

그리고, 그 상부는 제3유로관(23)으로 밸브 하우징(25)의 유입구(23a)에 연결되어 있다.

밸브(20)는 혼합기(300) 내에서 발생하게 되는 부압에 의해 개방되어 증발가스를 통과토록 한 것으로, 상부에 부압구(21a)를 형성하여 제1유로관(21)을 통해 혼합기(300) 내의 부압이 작용되도록 하고, 일측에 토출구(22a)를 형성하여 제2유로관(22)으로 혼합기(300)에 연결토록 한 밸브 하우징(25)을 구비한다.

이 밸브 하우징(25)의 내부로 부압에 의해 상하로 작동되는 다이어프램(24)를 횡방향으로 설치하고, 그 저면으로 유입구(23a)를 개폐토록 한 가동부(26)를 고정한다.

이 가동부(26)는 다이어프램(24)의 작용에 맞추어 동일하게 움직이는 것으로, 그 상단은 리브(26a)가 구비되어 다이어프램(24)에 고정이 되어 있으며, 이 리브(26a)의 중앙에 수직 방향으로 소정의 길이를 가지도록 돌출된 축(26b)과 니들(26c)을 일체로 형성하는 것으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

연료 탱크(400) 내에 연료가 채워진 상태에서 액체 연료로부터 기화된 증발기스가 발생하게 되며, 이 증발 가스는 연료 탱크(400)의 상단부에 설치되어 있는 토출관(409)을 통해 가변 탱크(10) 내로 이동하게 된다.

가변 탱크(10) 내로 유입된 증발 가스의 양이 증가함에 따라 그 내부에 설치되어 있는 피스톤(12)이 우측으로 이동하게 되고, 그 일측에 형성되어 있는 대기공(11)을 통해 내부에 있던 공기가 밖으로 빠져나가게 됨으로써, 진공상태가 되는 것을 방지하게 된다.

가변 탱크(10) 내의 증발 가스는 제3유로관(23)을 통해 밸브 하우징(25)의 유입구(23a)로 이동하게 되나, 이 유입구(23a)에 니들(26c)이 다이어프램(24)의 탄설력에 의해 밀착되어 있음으로 정지 상태에 있게 된다.

이 상태에서 엔진을 구동시키게 됨과 동시에 혼합기(300) 내의 부압이 발생하게 되고, 이 부압은 제1유로관(21)을 통해 밸브 하우징(25)에 작용하여 다이어프램(24)을 상부로 이동시키게 됨과 동시에 그 저면에 조정되어 있는 가동부(26)의 니들(26c)을 이격시킴으로써, 증발 가스는 제2유로관(22)을 통해 혼합기(300) 내로 흡입되고, 계속해서 실린더 내로 유입되어 연소된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 연료 탱크 내로부터 발생하게 되는 증발 가스를 그 양에 따라 체적이 가변되는 가변 탱크 내로 저장한 후 흡기 부압이 작용하게 될 때 혼합기 내로 유입시키도록 하여 재연소 시키도록 함으로써, 탱크내의 공간을 최대로 활용할 수 있도록 한 것이다.

Claims (3)

1. 상부로 토출관을 설치하여 보조 탱크에 연결토록 한 연료 탱크와, 중앙에 댐퍼가 구비된 유입관을 보조 탱크와 에어 크리너에 연결한 연료 증발 가스 제어장치에 있어서,

   유입관의 단부에 링(13)이 구비된 피스톤(12)을 내장한 가변 탱크(10)를 설치하고, 부압이 작용되는 제1유로관(21)에 연결되어 가변 탱크(10) 내의 증발 가스를 제2유로관(22)과 제3유로관(23)을 통해 혼합기 내로 흡입되도록 한 밸브(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 증발 가스 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가변 탱크(10)의 일측에 외기압이 작용하도록 한 대기공(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 증발 가스 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브(20)는 유입구(23a)와 부압구(21a) 및 토출구(22a)를 형성한 밸브 하우징(25)과, 밸브 하우징(25) 내부의 횡방향으로 설치된 다이어프램(24)과, 다이어프램(24)의 저면에 고정되는 리브(26a)의 중앙에 돌출된 축(26b)과 이 축(26b)의 단부에 구비된 니들(26c)을 일체로 형성한 가동부(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 증발 가스 제어장치.