KR20120062400A - 캐니스터유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명의 캐니스터에는 그 바닥부위를 이루는 바텀결합부재(10)의 수용공간(5)에서 에어측하우징(2)과 퍼지측하우징(3)의 저부에 밀착되어진 로어 스트레이너(20)가 구비되고, 상기 로어 스트레이너(20)가 퍼지시 유입된 공기가 에어측하우징(2)을 통과해 퍼지측하우징(3)으로 유입될 때 에어측하우징(2)의 바닥으로 다이버전스(Divergence)한 공기배출흐름을 형성하고 퍼지측하우징(3)의 바닥에서 안쪽으로 컨버전스(Convergence)한 공기유입흐름을 형성시켜줌으로써, 캐니스터의 용량을 늘이지 않고서도 활성탄의 탄화수소(HC)의 탈착효율을 높여 북미의 강화된 환경법규[PZEV]를 만족할 수 있고, 캐니스터의 용량 증대을 위한 크기 증대와 별도의 보조 캐니스터 사용으로 인해 발생되는 제반문제들을 제거할 수 있는 특징을 갖는다.

Description

캐니스터유닛{Canister Unit combined Heater}

본 발명은 캐니스터에 관한 것으로, 특히 증발가스 퍼지실시에는 캐니스터의 내부에서 벤츄리 효과를 갖는 흐름을 형성하여 증발가스 탈착효율을 크게 높여준 캐니스터에 관한 것이다.

일반적으로 캐니스터 시스템은 차량의 정차시와 주행시 및 주유시에 연료기화로 발생되는 증발가스내 탄화수소(HC)를 포집/보관하고, 엔진구동시 엔진 흡기압을 이용해 포집/보관된 탄화수소(HC)를 연소실로 보내는 작용을 하게 된다.

상기 캐니스터 시스템은 내부에 활성탄(Charcoal)을 충진한 캐니스터와, 연료탱크에서 상기 캐니스터로 연결되어진 증발가스유입경로와, 상기 캐니스터에서 엔진의 연소실로 연결되어진 증발가스배출경로와, 상기 캐니스터를 대기와 연결시키는 대기압경로로 구성되어진다.

상기 경로에는 ECU의 제어로 개폐되는 밸브들이 각각 구비되어진다.

상기와 같은 캐니스터 시스템을 이용함으로써, 주유시나 정차시 연료탱크내 증발가스(공기+HC증발가스)를 캐니스터로 보내 탄화수소(HC)를 포집/보관할 수 있고, 반면에 주행시 캐니스터에 포집된 탄화수소(HC)를 엔진 흡기압으로 연소실로 보내어 연소시킬 수 있게 된다.

즉, 주유시나 정차시에는 연료탱크와 캐니스터를 잇는 증발가스유입경로와 캐니스터를 대기와 연결시키는 대기압경로가 열리는 반면, 주행시에는 캐니스터에서 엔진의 연소실로 연결되어진 증발가스배출경로와 캐니스터를 대기와 연결시키는 대기압경로가 열리게 된다.

통상 캐니스터 시스템의 성능은 캐니스터에 의해 결정되고, 캐니스터의 성능은 탄화수소(HC)를 흡착하고 탈착하는 입자상태의 활성탄의 성능에 의해 결정되어진다.

북미의 강화된 환경법규[PZEV]는 차량의 증발가스에 함유된 탄화수소(HC)와 같은 유해물질(Emission)의 감축요구를 더욱 강화한 것으로서, 이를 만족하기 위해선 캐니스터의 성능과 효율을 높이고 엔진과 캐니스터간 증발가스 퍼지(Purge)성능도 높여줄 것을 요구하고 있다.

하지만, 주행/정차중 빈번하게 엔진이 오프(Off)되는 하이브리드 차종 및 ISG(Idle Stop and Go)차종에서는 증발가스에 대한 퍼지(Purge)를 하지 않게 된다.

상기와 같은 퍼지 미실시는 연료냄새 발생은 물론 강화된 증발가스 규제를 만족할 수 없게 되고, 이로 인해 용량을 증대한 캐니스터를 적용함으로써 퍼지 미실시에 따른 제반문제를 해소하게 된다.

그러나, 캐니스터의 용량증대는 1개의 메인 캐니스터에 별도의 보조적인 캐니스터를 더 부가해 이루어짐으로써 원가를 높이고 중량의 증가를 가져올 수밖에 없게 된다.

또한, 별도의 보조 캐니스터 적용은 이를 위한 설치공간을 필요로 해 연료탱크의 설계 변경을 요할 뿐만 아니라, 보조 캐니스터에 의한 길이 연장으로 연료 베이퍼 시스템의 통기저항도 증대될 수 있게 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 퍼지시 내부에서 형성되는 공기 유동흐름이 미치지 못하는 공간을 형성하지 않고 활성탄의 탄화수소(HC)의 탈착효율을 높여줌으로써, 용량을 늘이지 않은 1개의 캐니스터 만으로도 북미의 강화된 환경법규[PZEV]를 만족함은 물론 캐니스터의 용량 증대을 위한 크기 증대와 별도의 보조 캐니스터 사용으로 인해 발생되는 제반문제들을 없앤 캐니스터유닛을 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캐니스터 유닛은 대기에 연통되고, 내부로 충진된 활성탄을 틈새공간 없이 감싼 에어측하우징과;

유입된 증발가스내 탄화수소를 걸러 퍼지시 엔진으로 공급하고, 내부로 충진된 활성탄을 틈새공간 없이 감싼 퍼지측하우징과;

상기 에어측하우징과 퍼지측하우징의 저부에서 상기 활성탄이 없는 공기흐름통로인 수용공간을 형성한 바텀결합부재와;

상기 에어측하우징과 상기 퍼지측하우징의 바닥에서 공기 흐름 공간을 이루고, 상기 에어측하우징의 바닥으로 다이버전스 공기배출흐름을 형성하며 상기 퍼지측하우징의 바닥에서 안쪽으로 컨버전스 공기유입흐름을 형성시켜주는 로어 스트레이너;

를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 에어측하우징과 상기 퍼지측하우징은 원형단면으로 이루어진다.

상기 바텀결합부재는 상기 에어측하우징과 상기 퍼지측하우징의 저부에서 연장되어 상기 활성탄이 없는 수용공간을 형성한 바텀플랜지와, 상기 수용공간을 구획하는 바텀스폰지와, 상기 바텀스폰지를 탄발지지하는 스프링과, 상기 바텀플랜지에 결합되어 상기 수용공간을 밀폐하는 바텀커버로 이루어진다.

상기 바텀커버에는 볼록하게 돌출되어 상기 수용공간을 확장하는 확장단이 더 형성되어진다.

상기 로어 스트레이너는 공기를 통과시키는 하단스트레이너와, 상기 하단스트레이너에 결합되어 공기를 통과시키는 인터 스폰지와, 상기 인터 스폰지에 결합되어 공기를 통과시키는 상단 스트레이너로 구성되어진다.

상기 상단 스트레이너와 상기 인터 스폰지 및 상기 하단스트레이너에는 내부공간을 형성하도록 위로 향하는 확장측벽이 테두리를 따라 형성되어진다.

상기 상단 스트레이너와 상기 하단스트레이너에는 내부공간의 바닥으로 공기를 통과시키도록 격자공간이 형성되어진다.

상기 상단 스트레이너는 상기 인터 스폰지에 끼워지는 크기이고, 상기 인터 스폰지는 상기 하단스트레이너에 끼워지는 크기로 형성되어진다.

이러한 본 발명은 용량을 늘이지 않은 1개의 캐니스터내부에서 공기 유동흐름이 미치지 못하는 공간을 형성하지 않아 활성탄의 탄화수소(HC)의 탈착효율을 높여 북미의 강화된 환경법규[PZEV]를 만족할 수 있고, 캐니스터의 용량 증대을 위한 크기 증대와 별도의 보조 캐니스터 사용으로 인해 발생되는 제반문제들을 제거할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 캐니스터유닛의 구성도이고, 도 2(가),(나)는 본 발명에 따른 로어 스트레이너의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 로어 스트레이너를 이용한 캐니스터유닛의 퍼지흐름도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 캐니스터유닛의 구성도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 캐니스터유닛은 내부로 활성탄(6)을 충진한 캐니스터(1)와, 상기 캐니스터(1)의 바닥을 이루어 캐니스터(1)의 내부공간을 외부와 차단하도록 결합되어진 바텀결합부재(10)와, 상기 바텀결합부재(10)의 안쪽으로 구비되어 상기 캐니스터(1)의 바닥에서 공기 흐름 공간을 이루는 로어 스트레이너(20)로 구성된다.

상기 캐니스터(1)는 대기에 연통되는 에어포트(2a)를 갖추고 내부로 충진되어 증발가스내 탄화수소를 걸러주는 활성탄(6)을 틈새공간 없이 감싼 에어측하우징(2)과, 증발가스 유입을 위한 연료탱크포트(3a)와 증발가스내 탄화수소 배출을 위한 엔진포트(3b)를 갖추고 내부로 충진되어 증발가스내 탄화수소를 걸러주는 활성탄(6)을 틈새공간 없이 감싼 퍼지측하우징(3)으로 이루어진다.

본 실시예에서 상기 에어측하우징(2)과 상기 퍼지측하우징(3)은 원형단면으로 이루어진다.

상기 바텀결합부재(10)는 에어측하우징(2)과 퍼지측하우징(3)의 하단부위에서 활성탄(6)이 없는 수용공간(5)을 형성함으로써, 상기 에어측하우징(2)에서 빠져나온 공기흐름이 상기 퍼지측하우징(3)쪽으로 들어가는 공기유동흐름을 형성하게 된다.

이를 위해, 상기 바텀결합부재(10)는 에어측하우징(2)과 퍼지측하우징(3)의 하단부위에서 연장되어 활성탄(6)이 없는 수용공간(5)을 형성한 바텀플랜지(4)와, 상기 수용공간(5)을 구획하는 바텀스폰지(11)와, 상기 바텀스폰지(11)를 탄발지지하는 스프링(12)과, 상기 바텀플랜지(4)에 결합되어 상기 수용공간(5)을 밀폐하는 바텀커버(13)로 이루어진다.

상기 바텀스폰지(11)는 공기를 통과시키는 다공성으로 이루어진다.

상기 바텀커버(13)에는 내부의 수용공간(5)을 더 확장하도록 외부로 돌출된 확장단(13a)이 더 형성됨으로써, 상기 에어측하우징(2)에서 나온 흐름이 퍼지측하우징(3)으로 보다 많은 유량을 신속하게 유도할 수 있게 된다.

상기 확장단(13a)은 에어측하우징(2)과 퍼지측하우징(3)이 서로 일체화되도록 연결되는 부위에 일치되는 위치로 형성되어진다.

도 2(가)는 본 실시예에 따른 로어 스트레이너의 구성도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 상기 로어 스트레이너(20)는 공기를 통과시키는 하단스트레이너(21)와, 상기 하단스트레이너(21)에 끼워져 공기를 통과시키는 인터 스폰지(22)와, 상기 인터 스폰지(22)에 끼워져 공기를 통과시키는 상단 스트레이너(23)로 구성되어진다.

상단 스트레이너(23)는 인터 스폰지(22)에 끼워지는 크기이고, 인터 스폰지(22)는 하단스트레이너(21)에 끼워지는 크기로 형성되어진다.

상기 하단상단 스트레이너(21,23)는 내부공간을 형성하도록 위로 향하는 확장측벽(21b,23b)을 테두리를 따라 형성하고, 내부공간의 바닥으로는 공기를 통과시키도록 격자공간(21a,23a)을 형성한 구조로 이루어진다.

상기 인터 스폰지(22)는 테두리를 따라 위로 향하는 확장측벽(22b)으로 형성된 내부공간을 이루고, 상기 내부공간은 통기바닥(22a)으로 바닥면이 이루어지게 된다.

상기 인터 스폰지(22)는 공기를 통과시키는 다공성으로 이루어진다.

도 2(나)와 같이, 상기 로어 스트레이너(20)는 바텀결합부재(10)의 수용공간(5)에서 에어측하우징(2)과 퍼지측하우징(3)의 저부에 밀착됨으로써, 에어측하우징(2)의 바닥으로 다이버전스(Divergence)한 공기배출흐름을 형성하고 퍼지측하우징(3)의 바닥에서 안쪽으로 컨버전스(Convergence)한 공기유입흐름을 형성시켜주게 된다.

상기 에어측하우징(2)에 구비된 로어 스트레이너(20)와 상기 퍼지측하우징(3)에 구비된 로어 스트레이너(20)는 동일한 구성요소와 구조로 이루어진다.

도 3은 본 실시예에 따른 로어 스트레이너를 이용한 캐니스터유닛의 퍼지흐름를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 퍼지시 에어측하우징(2)으로 유입된 공기는 에어측하우징(20)의 저부에 구비된 로어 스트레이너(20)를 통과하면서 다이버전스(Divergence)한 공기배출흐름을 형성하게 된다.

이는 상기 에어측하우징(2)에 구비된 로어 스트레이너(20)가 에어측하우징(20)의 저부에서 에어측하우징(20)의 면적을 좁혀주도록 결합됨에 기인되어진다.

즉, 조립된 로어 스트레이너(20)를 이루도록 순차적으로 조립한 하단스트레이너(21)와 인터 스폰지(22) 및 상단 스트레이너(23)의 테두리에 형성된 확장측벽(21b,22b,23b)이 에어측하우징(20)의 저부에 밀착됨으로써, 에어측하우징(20)의 저부를 빠져나온 공기흐름이 확장측벽(21b,22b,23b)을 따라 모여져 로어 스트레이너(20)를 통과함에 기인되어진다.

상기와 같이 로어 스트레이너(20)를 다이버전스(Divergence)한 흐름으로 빠져나온 공기흐름은 바텀결합부재(10)가 형성한 공간으로 통과해 퍼지측하우징(3)으로 유입되어지다.

이때, 상기 바텀결합부재(10)가 형성한 공간을 통과하는 공기흐름은 바텀커버(13)에서 볼록하게 돌출된 확장단(13a)부위로 확장됨으로써, 결국 바텀결합부재(10)를 통과하는 공기유량이 더 많아지고 통과속도도 더 빨라지게 된다.

이어, 상기 바텀결합부재(10)를 통과한 공기흐름은 다시 퍼지측하우징(3)으로 유입되어진다.

이때, 상기 퍼지측하우징(3)으로 유입되는 공기흐름은 퍼지측하우징(3)의 바닥에서 안쪽으로 컨버전스(Convergence)한 공기유입흐름을 형성시켜주게 된다.

이는 상기 퍼지측하우징(3)에 구비된 로어 스트레이너(20)가 퍼지측하우징(3)의 저부에서 퍼지측하우징(3)의 면적을 넓혀주도록 결합됨에 기인되어진다.

즉, 조립된 로어 스트레이너(20)를 이루도록 순차적으로 조립한 하단스트레이너(21)와 인터 스폰지(22) 및 상단 스트레이너(23)의 테두리에 형성된 확장측벽(21b,22b,23b)이 퍼지측하우징(3)의 저부에 밀착됨으로써, 퍼지측하우징(3)의 저부로 유입되는 공기흐름이 확장측벽(21b,22b,23b)을 따라 넓혀져 로어 스트레이너(20)를 통과하게 된다.

상기와 같이 퍼지측하우징(3)으로 유입된 공기흐름이 퍼지측하우징(3)의 내부공간으로 퍼져나가는 흐름을 형성하면, 퍼지측하우징(3)의 내부 공간은 공기흐름의 영향을 받지 않는 부위가 거의 없게 됨으로써 활성탄(6)의 탄화수소(HC)탈착 효율을 크게 높일 수 있게 된다.

설명된 바와 같이, 본 실시예에 따른 캐니스터는 에어측하우징(2)과 퍼지측하우징(3)의 저부에서 다이버전스(Divergence)한 공기배출흐름을 형성하고 컨버전스(Convergence)한 공기유입흐름을 형성시키는 로어 스트레이너(20)가 구비됨으로써, 캐니스터의 용량을 늘이지 않고서도 활성탄의 탄화수소(HC)의 탈착효율을 높여 북미의 강화된 환경법규[PZEV]를 만족할 수 있고, 캐니스터의 용량 증대을 위한 크기 증대와 별도의 보조 캐니스터 사용으로 인해 발생되는 제반문제들을 제거할 수 있게 된다.

1 : 캐니스터 2 : 에어측하우징
2a : 에어포트 3 : 퍼지측하우징
3a : 연료탱크포트 3b : 엔진포트
4 : 바텀플랜지 5 : 수용공간
6 : 활성탄
10 : 바텀결합부재 11 : 바텀스폰지
12 : 스프링 13 : 바텀커버
13a :확장단
20 : 로어 스트레이너 21,23 : 하단?상단 스트레이너
21a,23a : 격자공간 21b,22b,23b : 확장측벽
22 : 인터 스폰지 22a : 통기바닥

Claims (8)

1. 대기에 연통되고, 내부로 충진된 활성탄을 틈새공간 없이 감싼 에어측하우징과;
   유입된 증발가스내 탄화수소를 걸러 퍼지시 엔진으로 공급하고, 내부로 충진된 활성탄을 틈새공간 없이 감싼 퍼지측하우징과;
   상기 에어측하우징과 퍼지측하우징의 저부에서 상기 활성탄이 없는 공기흐름통로인 수용공간을 형성한 바텀결합부재와;
   상기 에어측하우징과 상기 퍼지측하우징의 바닥에서 공기 흐름 공간을 이루고, 상기 에어측하우징의 바닥으로 다이버전스 공기배출흐름을 형성하며 상기 퍼지측하우징의 바닥에서 안쪽으로 컨버전스 공기유입흐름을 형성시켜주는 로어 스트레이너;
   를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 에어측하우징과 상기 퍼지측하우징은 원형단면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 바텀결합부재는 상기 에어측하우징과 상기 퍼지측하우징의 저부에서 연장되어 상기 활성탄이 없는 수용공간을 형성한 바텀플랜지와, 상기 수용공간을 구획하는 바텀스폰지와, 상기 바텀스폰지를 탄발지지하는 스프링과, 상기 바텀플랜지에 결합되어 상기 수용공간을 밀폐하는 바텀커버로 이루어진 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 바텀커버에는 볼록하게 돌출되어 상기 수용공간을 확장하는 확장단이 더 형성되어진 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 로어 스트레이너는 공기를 통과시키는 하단스트레이너와, 상기 하단스트레이너에 결합되어 공기를 통과시키는 인터 스폰지와, 상기 인터 스폰지에 결합되어 공기를 통과시키는 상단 스트레이너로 구성되어진 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 상단 스트레이너와 상기 인터 스폰지 및 상기 하단스트레이너에는 내부공간을 형성하도록 위로 향하는 확장측벽이 테두리를 따라 형성되어진 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
7. 청구항 6에 있어서, 상기 상단 스트레이너와 상기 하단스트레이너에는 내부공간의 바닥으로 공기를 통과시키도록 격자공간을 형성한 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   
8. 청구항 6에 있어서, 상기 상단 스트레이너는 상기 인터 스폰지에 끼워지는 크기이고, 상기 인터 스폰지는 상기 하단스트레이너에 끼워지는 크기로 형성되어진 것을 특징으로 하는 캐니스터 유닛.
   

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