KR20100058963A

KR20100058963A - 차량용 캐니스터

Info

Publication number: KR20100058963A
Application number: KR1020080117562A
Authority: KR
Inventors: 오만석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-06-04
Also published as: KR100999643B1

Abstract

본 발명은 활성탄의 데드존을 최소화하여 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하고, 연료주입성능 및 퍼지효율을 향상시키도록

활성탄이 채워지는 내부공간을 가지며 퍼지포트, 로딩포트, 및 대기포트가 형성되는 캐니스터 몸체를 포함하는 차량용 캐니스터에 있어서, 상기 캐니스터 몸체의 상부에서 상기 퍼지포트와 연결되는 바이패스 유닛을 더 포함하는 차량용 캐니스터를 제공한다.

연료증발가스, 데드존, 흡착효율, 바이패스 유닛, 격벽수단

Description

차량용 캐니스터{CANISTER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 캐니스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 퍼지효율을 향상시키고 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하도록 하는 차량용 캐니스터에 관한 것이다.

자동차 산업은 배기가스를 개선하기 위하여 많은 연구를 해오고 있으며, 특히 해외에서는 가솔린 연료의 증발가스 성분 중 탄화수소(HC)의 배출을 최소화하기 위해 연료증발가스 총량을 0.5g/day 이하로 규제하는 규정법규를 적용하고 있는 실정이고, 순차적으로 연료증발 가스의 총량을 0.054g/day 이하로 확대할 예정이다.

일반적으로 규정법규에 대응하기 위하여 최근에는 연료탱크의 재질을 향상시키고 연결구조를 최적화시켜, 연료탱크를 투과하는 연료증발가스의 발생을 최소화시키고 있으며, 다른 한편으로는 연료공급장치에 캐니스터를 적용한 연료증발가스 재순환 장치를 적용하고 있다.

여기서, 상기 캐니스터는 휘발성 연료를 저장하는 연료 탱크로부터 연료증발가스의 탄화수로를 흡수할 수 있는 흡착성 물질을 함유한 것으로, 기화기의 뜨개실과 연료탱크에서 증발하는 연료증발가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위 하여 연료탱크와 연결되어 연료증발가스를 포집하게 된다.

이와 같이, 캐니스터에 포집된 연료증발가스는 엔진 제어 유닛(Engine Control Unit; 이하‘ECU’라 함)에 의해 제어되는 압력제어 솔레노이드 밸브(Purge Control Solenoid Valve; PCSV)를 통하여 다시 엔진으로 유입되어 연소가 이루어짐으로써, 연료증발가스를 재순환시키는 것이다.

종래 기술에 따른 캐니스터(100)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 내부공간(101)이 형성되어 활성탄(103; Actvated Carbon)이 채워지는 캐니스터 몸체(105)가 형성된다.

상기 활성탄(103)은 상기 캐니스터 몸체(105)로 포집된 연료증발가스의 탄화수소를 흡착하는 기능을 한다.

이러한 캐니스터 몸체(105)에는 내연기관의 흡기통로와 연결되어 포집된 연료증발가스를 엔진측으로 보내는 퍼지포트(107), 연료탱크와 연결되어 연료증발가스가 유입되는 로딩포트(109), 및 에어필터와 연결되어 연료증발가스를 대기로 방출하는 대기포트(111)가 형성된다.

그리고 상기 캐니스터 몸체(103)는 상기 내부공간(101)에 상기 퍼지포트(107), 및 로딩포트(109)와 상기 대기포트(111)를 구획하는 격벽(113)이 형성된다.

이와 같이 구성되는 상기 캐니스터(100)은 상기 로딩포트(109)를 통해 유입된 연료증발가스를 상기 격벽(113)을 통해 구획된 내부공간(101)을 통과시키면서 상기 활성탄(103; Actvated Carbon)을 통해 탄화수소를 흡착하게 된다.

그런 후, 상기 캐니스터 몸체(105)의 내부에서 탄화수소가 흡착된 연료증발가스는 다시 로딩포트(107)를 통해 엔진으로 유입되거나 대기포트(111)를 통해 대기 중으로 방출된다.

그러나 상기와 같은 종래의 차량용 캐니스터는 상기 내부공간의 각 코너부에 활성탄의 데드 존(Dead Zone)이 형성되고, 이로 인해 상기 로딩포트(109)를 통해 흡입된 연료증발가스의 흡착효율이 저하되며, 대기로 방출되는 연료증발가스가 증가되는 문제점이 있다.

이를 극복하기 위하여 상기 보조 캐니스터를 적용하면, 대기로 방출되는 연료증발가스는 최소화시킬 수 있지만, 제작원가 및 중량이 상승하고, 레이아웃이 복잡하여 구조 설정이 어려워질 수 있다.

또한, 종래의 캐니스터는 퍼지모드 시, 상기 격벽으로 인해 연료증발가스의 유동경로가 길어져 통기저항이 증대됨에 따라 퍼지효율이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 활성탄의 데드존을 최소화하여 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하고, 연료주입성능 및 퍼지효율을 향상시키도록 하는 차량용 캐니스터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 활성탄이 채워지는 내부공간을 가지며 퍼지포트, 로딩포트, 및 대기포트가 형성되는 캐니스터 몸체를 포함하는 차량용 캐니스터에 있어서, 상기 캐니스터 몸체의 상 부에서 상기 퍼지포트와 연결되는 바이패스 유닛을 더 포함한다.

상기 바이패스 유닛은 상부 일측에 상기 퍼지포트가 형성되며, 상기 캐니스터 몸체의 상부에 장착되는 퍼지 하우징; 및 상기 캐니스터 몸체의 상부에서 상기 내부공간과 연결되며, 상기 로딩포트를 사이에 두고 각각 이격되게 형성되고, 상기 퍼지 하우징의 내부와 연결되는 제1, 제2 퍼지홀로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 퍼지 하우징은 상부에 상기 퍼지포트가 형성되고, 상기 제1 퍼지홀과 연결되는 메인 몸체부; 상기 제2 퍼지홀과 연결되는 서브 몸체부; 및 상기 메인 몸체부와 서브 몸체부를 상호 연결하는 연결부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부는 상기 캐니스터 몸체의 상부에서 상기 로딩포트와 이격되게 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 캐니스터 몸체의 내부에는 상기 내부공간을 다수개로 구획하는 격벽수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 격벽수단은 상기 내부공간에서 상기 로딩포트와 제1 퍼지홀 사이에 형성되고, 상기 내부공간을 제1 및 제2 섹션부로 구획하는 제1 격벽; 상기 내부공간에서 상기 로딩포트와 제2 퍼지홀 사이에 형성되고, 상기 제2 섹션부를 제2 및 제3 섹션부로 구획하는 제2 격벽; 및 상기 대기포트와 제2 퍼지홀 사이에 형성되고, 상기 제3 섹션부를 제3, 및 제4 섹션부로 구획하는 제3 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1, 제3 격벽은 제2 격벽과 상기 내부공간에서 상기 캐니스터 몸체의 상, 하부에 상호 엇갈리게 장착되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터에 의하면, 캐니스터 몸체에 바이패스 유닛을 장착함으로써, 퍼지모드 시, 내연기관의 흡기통로로 유입되는 연료증발가스의 유동경로를 단축하여 퍼지효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 상기 격벽수단을 통해 활성탄의 데드존을 최소화시켜 단위면적당 연료증발가스의 흡착효율을 향상시킴으로써, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하고, 연료주입성능을 향상시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로서 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 캐니스터는 활성탄의 데드존을 최소화하여 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하고, 연료주입성능 및 퍼지효율을 향상시키도록 한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 활성탄이 채워지는 내부공간(1)을 가지며, 퍼지포트(3), 로딩포트(5), 및 대기포트(7)가 형성되는 캐니스터 몸체(9)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 퍼지포트(3)는 내연기관의 흡기통로와 연결되며, 퍼지모드 시, 상기 캐니스터 몸체(9)의 내부에 포집된 연료증발가스를 엔진 측으로 보내게 된다.

상기 로딩포트(5)는 연료탱크와 연결되며, 연료주입모드 시, 상기 캐니스터 몸체(9)의 내부공간(1)으로 연료탱크로부터 형성되는 연료증발가스를 유입시키게 된다.

그리고 상기 대기포트(7)는 에어필터와 연결되어 연료증발가스를 대기로 방출하게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 상기 캐니스터(10)에서 본 발명의 실시예에서는 상기 캐니스터 몸체(9)의 상부에서 상기 퍼지포트(3)와 연결되는 바이패스 유닛(20)을 더 포함한다.

본 실시예에서, 상기 바이패스 유닛(20)은 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 퍼지 하우징(21)과 제1, 제2 퍼지홀(23)(25)로 이루어진다.

먼저, 상기 퍼지 하우징(21)은 상부 일측에 상기 퍼지포트(3)가 형성되며, 상기 캐니스터 몸체(9)의 상부에 장착된다.

여기서, 상기 퍼지 하우징(21)은 상부에 상기 퍼지포트(3)가 형성되고, 상기 제1 퍼지홀(23)과 연결되는 메인 몸체부(27)와, 상기 제2 퍼지홀(25)과 연결되는 서브 몸체부(28)와, 상기 메인 몸체부(27)와 서브 몸체부(28)를 상호 연결하는 연결부(29)로 이루어진다.

상기 연결부(29)는 상기 캐니스터 몸체(9)의 상부에서 상기 로딩포트(5)와 이격되게 장착된다.

그리고 상기 제1, 제2 퍼지홀(23)(25)은 상기 캐니스터 몸체(9)의 상부에서 상기 내부공간(1)과 연결되고, 상기 로딩포트(5)를 사이에 두고 각각 이격되게 형성되며, 상기 퍼지 하우징(21)의 내부와 연결된다.

본 실시예에서, 상기 캐니스터 몸체(9)의 내부에는 상기 내부공간(1)을 다수개로 구획하는 격벽수단(30)을 더 포함한다.

상기 격벽수단(30)은 제1 격벽(31), 제2 격벽(33) 및 제3 격벽(35)으로 구성된다.

먼저, 상기 제1 격벽(31)은 상기 내부공간(1)에서 상기 로딩포트(5)와 제1 퍼지홀(23) 사이에 형성되고, 상기 내부공간(1)을 제1 및 제2 섹션부(41)(43)로 구획한다.

상기 제2 격벽(33)은 상기 내부공간(1)에서 상기 로딩포트(5)와 제2 퍼지홀(25) 사이에 형성되고, 상기 제2 섹션부(43)를 제2 및 제3 섹션부(43)(45)로 구획한다.

그리고 상기 제3 격벽(35)은 상기 대기포트(7)와 제2 퍼지홀(25) 사이에 형성되고, 상기 제3 섹션부(45)를 제3, 및 제4 섹션부(45)(47)로 구획한다.

여기서, 상기 제1, 제3 격벽(31)(35)은 상기 제2 격벽(33)과 상기 내부공간(1)에서 캐니스터 몸체(9)의 상, 하부에 상호 엇갈리게 장착되는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 퍼지모드 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 연료주입모드 작동 상태도이다.

먼저, 퍼지모드일 경우, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)는 상기 내부공간(1)에 포집된 연료증발가스를 퍼지포트(3)를 통해 내연기관의 흡기통로로 유입시키게 된다.

이 때, 상기 제2 섹션부(43)의 연료증발가스는 일부가 상기 제2 퍼지홀(25)로 유입되고, 일부는 상기 제1 섹션부(41)로 이동되며, 제1 섹션부(41)의 연료증발가스와 함께 상기 제1 퍼지홀(23)로 유입된다.

그리고 상기 제4 섹션부(47)의 연료증발가스는 제3 섹션부(45)로 이동되고, 상기 제3 섹션부(45)의 연료증발가스와 함께 상기 제2 퍼지홀(25)로 유입될 수 있다.

이 경우, 상기 제1 퍼지홀(23)로 유입된 연료증발가스는 상기 메인 몸체 부(27)로 이동되고, 상기 퍼지포트(3)를 통해 바로 배출된다.

그리고 상기 제2 퍼지홀(25)로 유입된 연료증발가스는 상기 서브 몸체부(28)에서 연결부(29)를 통해 메인 몸체부(27)로 이동되며, 상기 메인 몸체부(27)의 퍼지포트(3)를 통해 배출된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)는 퍼지모드 시, 포집된 연료증발가스를 상기 퍼지포트(3)로 배출시키는 과정에서 상기 바이패스 유닛(20)을 통해 바이패스 시켜 연료증발가스의 유동경로를 단축시킴으로써, 퍼지효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 연료주입모드일 경우, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)는 상기 로딩포트(5)를 통해 연료탱크로부터 발생되는 연료증발가스를 상기 내부공간(1)으로 유입시킨다.

그러면, 상기 로딩포트(5)를 연료증발가스는 상기 제2 격벽(33)에 의해 상기 제2 섹션부(43)와 제3 섹션부(45)로 각각 이동된다.

먼저, 상기 제2 섹션부(43)로 이동된 연료증발가스는 상기 제1 격벽(31)을 따라 캐니스터 몸체(9)의 하부로 이동된 후, 제1 섹션부(41)로 유입되어 캐니스터 몸체(9)의 상부로 이동되면서, 상기 제1, 제2 섹션부(41)(43)에 채워진 활성탄에 의해 연료증발가스에 포함된 탄화수소가 흡착된다.

그리고 상기 제3 섹션부(45)로 이동된 연료증발가스는 상기 제3 격벽(35)을 따라 캐니스터 몸체(9)의 하부로 이동된 후, 제4 섹션부(47)로 유입되어 캐니스터 몸체(9)의 상부로 이동되면서 상기 제3, 제4 섹션부(45)(47)에 채워진 활성탄에 의 해 연료증발가스에 포함된 탄화수소가 흡착된다.

즉, 상기 로딩포트(5)로 유입된 연료증발가스는 상기 격벽수단(30)을 통해 구획된 각 섹션부(41, 43, 45, 47)로 이동되면서 유동경로가 연장됨에 따라, 상기 내부공간(1)의 데드존(Dead Zone)을 최소화시킬 수 있다.

또한, 데드존이 최소화됨에 따라, 단위면적당 연료증발가스의 흡착효율을 향상시켜 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화시킬 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)를 적용하면, 캐니스터 몸체(9)에 바이패스 유닛(20)을 장착함으로써, 퍼지모드 시, 내연기관의 흡기통로로 유입되는 연료증발가스의 유동경로를 단축하여 퍼지효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터(10)는 상기 격벽수단(30)을 통해 활성탄의 데드존을 최소화시켜 단위면적당 연료증발가스의 흡착효율을 향상시킴으로써, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하고, 연료주입성능을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 부분 사시도이다.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로서 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 단면도이다.

도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 연료주입모드 작동 상태도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터의 퍼지모드 작동 상태도이다.

도 6은 종래 기술에 따른 차량용 캐니스터의 단면도이다.

Claims

활성탄이 채워지는 내부공간을 가지며 퍼지포트, 로딩포트, 및 대기포트가 형성되는 캐니스터 몸체를 포함하는 차량용 캐니스터에 있어서,

상기 캐니스터 몸체의 상부에서 상기 퍼지포트와 연결되는 바이패스 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터
제1항에 있어서,

상기 바이패스 유닛은

상부 일측에 상기 퍼지포트가 형성되며, 상기 캐니스터 몸체의 상부에 장착되는 퍼지 하우징;

상기 캐니스터 몸체의 상부에서 상기 내부공간과 연결되며, 상기 로딩포트를 사이에 두고 각각 이격되게 형성되고, 상기 퍼지 하우징의 내부와 연결되는 제1, 제2 퍼지홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제2항에 있어서,

상기 퍼지 하우징은

상부에 상기 퍼지포트가 형성되고, 상기 제1 퍼지홀과 연결되는 메인 몸체부;

상기 제2 퍼지홀과 연결되는 서브 몸체부; 및

상기 메인 몸체부와 서브 몸체부를 상호 연결하는 연결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제3항에 있어서,

상기 연결부는

상기 캐니스터 몸체의 상부에서 상기 로딩포트와 이격되게 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제1항에 있어서,

상기 캐니스터 몸체의 내부에는 상기 내부공간을 다수개로 구획하는 격벽수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.
제5항에 있어서,

상기 격벽수단은

상기 내부공간에서 상기 로딩포트와 제1 퍼지홀 사이에 형성되고, 상기 내부공간을 제1 및 제2 섹션부로 구획하는 제1 격벽;

상기 내부공간에서 상기 로딩포트와 제2 퍼지홀 사이에 형성되고, 상기 제2 섹션부를 제2 및 제3 섹션부로 구획하는 제2 격벽; 및

상기 대기포트와 제2 퍼지홀 사이에 형성되고, 상기 제3 섹션부를 제3, 및 제4 섹션부로 구획하는 제3 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니 스터.
제6항에 있어서,

상기 제1, 제3 격벽은 제2 격벽과 상기 내부공간에서 상기 캐니스터 몸체의 상, 하부에 상호 엇갈리게 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터.