KR100427945B1 - 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입방지장치 - Google Patents

캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 캐니스터의 용량을 초과한 연료증발가스(HC gas)가 벤트호스를 통해 과다 배출될 때 이를 감지하여 차실내로 유입되지 않도록 강제 배출하게 되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 연료탱크에 발생한 연료증발가스를 흡착하여 저장하였다가 엔진에 공급하는 차콜캐니스터와, 상기 차콜캐니스터로 외기를 도입하거나 또는 공기를 외부로 배출하도록 접속하는 벤트호스와를 포함하여 구성되는 차콜캐니스터 장치에 있어서,
상기 벤트호스를 통해 대기로 배출되는 연료증발가스의 배출농도를 측정하는 HC 감지센서와;
상기 벤트호스로부터 분기 접속되어 차량의 후방으로 연장되도록 배설되는 HC 강제배출호스와;
상기 HC 강제배출호스의 도중에 설치되어 회전작동시 캐니스터에 흡착된 HC 가스를 외부로 강제 배출하는 모터팬과;
상기 HC 감지센서로부터 기준치 이상의 HC 농도가 검출될 때 상기 HC 강제배출호스를 개방토록 제어함과 동시에 상기 모터팬을 회전 구동제어하는 전자제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치{Preventing device for inflowing of fuel evaporation gas}
본 발명은 캐니스터의 용량을 초과하여 과다 흡착된 연료증발가스가 대기로 방출될 때 차실내로 유입되는 것을 방지하는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치에 관한 것이다.
연료탱크 등 연료계에서 발생하는 가솔린 증기는 종래에는 대기중에 방출하였으나, 이 연료증발가스는 탄화수소가 주성분이어서 이를 그대로 배출하게 되는 경우 환경오염을 유발하므로 연소실로 유도하여 연소시켜 배출하게 된다.
이 연료증발가스는 외기온이 고온이거나 엔진에서 리턴된 고온의 연료로부터 증발하여 생성되는데 이 연료증발가스를 연료탱크의 외부로 배출하지 않으면 연료탱크내의 내부압이 증가하여 연료탱크의 변형을 가져오는 원인이 되며, 또 연료의 원활한 급송을 방해하는 장애요인이 되므로 통상 연료증발가스를 처리하기 위한 장치를 엔진룸에 설치하고 있다.
도 3은 연료증발가스를 처리하는 종래구조의 차콜캐니스터 장치로서 연료탱크(30) 내부에 발생한 연료증발가스는 호스(31)를 통해 캐니스터(32)의 활성탄에 흡착하여 저장하였다가 외기와 함께 기화기측에 보내는 방식인데, 연료탱크(30)내의 증기압이 상승하면 체크밸브(33)가 열리고 연료증발가스는 캐니스터(32)로 흘러들어가게 되며, 이때 엔진(34) 정지중에는 퍼지콘트롤 밸브(35)가 닫혀 있기 때문에 연료증발가스는 엔진(34)쪽으로 흐르지 않고 캐니스터(32)내에 머므르게 되고가솔린은 활성탄에 흡착되어 공기만이 벤트호스(36)를 통해 대기중에 방출되며, 엔진이 작동하면 엔진의 흡기부압에 의해 퍼지콘트롤 밸브(35)가 열리고 대기가 벤트호스(36)를 통해 캐니스터(32)로 유입되어질 때 흡착되었던 연료증발가스와 함께 기화기측에 흡입되고, 이때 활성탄이 청소되므로 반복해서 사용할 수 있게 되는 것이다.
그러나 종래의 차콜캐니스터 장치의 경우 엔진의 아이들 구동시 에어컨 등을 가동하는 고부하 조건하에서는 고온의 엔진에 공급되고 남은 연료가 연료탱크(30)내로 다량으로 바이패스되면서 연료증발가스가 다량으로 발생하게 되며, 이 과다 발생한 HC 가스가 캐니스터(32)의 용량을 초과하게 되면 벤트호스(36)를 통해 대기로 배출되는 과정에서 차실(37)내로 유입되어 탑승자의 호흡곤란과 심한 냄새 및 두통을 유발하게 되며, 이는 특히 엔진의 연료소모량이 많은 직접분사 엔진차량의 경우 심하게 나타나는 경향이 있다.
이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은
캐니스터의 용량을 초과한 연료증발가스(HC gas)가 벤트호스를 통해 과다 배출될 때 이를 감지하여 차실내로 유입되지 않도록 강제 배출하게 되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
연료탱크에 발생한 연료증발가스를 흡착하여 저장하였다가 엔진에 공급하는캐니스터와,
상기 차콜캐니스터로 외기를 도입하거나 또는 공기를 외부로 배출하도록 접속하는 벤트호스와를 포함하여 구성되는 차콜캐니스터 장치에 있어서,
상기 벤트호스를 통해 대기로 배출되는 연료증발가스의 배출농도를 측정하는 HC 감지센서와;
상기 벤트호스로부터 분기 접속되어 차량의 후방으로 연장되도록 배설되는 HC 강제배출호스와;
상기 HC 강제배출호스의 도중에 설치되어 회전작동시 캐니스터에 흡착된 HC 가스를 외부로 강제 배출하는 모터팬과;
상기 HC 감지센서로부터 기준치 이상의 HC 농도가 검출될 때 상기 HC 강제배출호스를 개방토록 제어함과 동시에 상기 모터팬을 회전 구동제어하는 전자제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
도 2는 동상 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치의 상세 회로 구성도.
도 3은 종래기술.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 캐니스터 2 : 연료탱크
3 : 엔진 4 : 벤트호스
5 : 엔진룸 6 : 차실
7 : 센서설치 챔버 8 : HC 감지센서
9,17 : 필터 10 : HC 강제배출호스
11 : 모터팬 12 : 콘트롤러
13 : 전자석 14 : 피스톤
15 : 리턴스프링 16 : 2방향 밸브
18 : 전자제어장치 19 : 시동스위치
20 : 릴레이 21 : 파워트랜지스터
이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치의 상세 회로구성도로서, 도면중 부호 1은 연료탱크(1)내에 발생한 연료증발가스를 흡착저장하였다가 엔진(3)에 공급하는 캐니스터이다.
그리고 부호 4는 캐니스터(1)내의 공기를 대기로 방출하는 벤트호스이다.
벤트호스(4)는 엔진룸내에 설치되어 그의 단부가 엔진룸(5)과 차실(6)내를구획하는 경계부근에 배설되며, 벤트호스(4)의 도중에는 센서설치챔버(7)가 마련되고 연료증발가스(HC)의 배출농도를 측정하는 HC 감지센서(8)가 설치되어 있다.
또 벤트호스(4)의 도중에는 공기가 외부로 배출될 때 그속에 HC가 포함되어 있을 경우 HC 성분을 여과하기 위한 필터(9)가 설치되어 있다.
상기 벤트호스(4)의 도중에는 HC 강제배출호스(10)가 분기 접속되어 차량의 후방으로 연장되어 있으며, HC 강제배출호스(10)의 도중에는 모터팬(11)이 설치되고, 또 HC 강제 배출호스(10)를 개폐하기 위한 콘트롤러(12)가 설치되어 있다.
이 콘트롤러(12)는 솔레노이드 밸브로서 전기적으로 여자되는 전자석(13)과, 그 전자석(13)에 의해 흡인되는 피스톤(14)과, 그 피스톤(14)이 HC 강제 배출호스(10)를 차단하는 방향으로 전자석(13)의 흡인력에 대항하여 탄발하는 리턴스프링(15)으로 구성되어 있다.
또, 상기 벤트호스(4)와 HC 강제배출호스(10)의 분기접속지점에는 솔레노이드 밸브인 2방향 밸브(16)가 설치되고, 배출되는 공기속에 포함된 HC 성분을 흡착하여 분리하기 위한 필터(17)가 장착되어 있다.
도면중 부호 18은 전자제어장치의 회로도로서, HC 감지센서(8)로부터 검출된 HC 농도에 의해 모터팬(11)과 콘트롤러(12) 및 2방향 밸브(16)를 구동제어하게 된다.
이하에 본 발명의 작동과정에 대하여 설명한다.
시동스위치(19)가 온되면, 엔진(3)과 모든 전장품들이 가동되며, 캐니스터(1)에 흡착되어 저장된 연료증발가스(HC)는 엔진(3)에 공급되어 연소된다.
그런데 캐니스터(1)의 HC 흡착 용량을 초과하여 과다하게 흡착된 HC 가스는 벤트호스(4)를 통해 대기로 배출되는데, 그 HC 가스의 배출농도가 낮으면 벤트호스(4) 단부로 배출된 HC 가스가 차실(6)내로 일부 유입되더라도 크게 영향을 미치지는 않으므로 필터(9)를 통해 분리시킨 후 공기를 배출하게 되면 HC에 의한 영향이 크게 문제되지는 않는다.
그러나 HC 감지센서(8)로부터 검출한 HC 가스의 농도가 기준치 이상일 때는 필터(9)를 통해 분리하더라도 벤트호스(4)를 통한 HC 가스의 외부 배출을 피할 수 없게 되고, 이때는 HC 가스가 차실내로 유입되는 것을 방지하기 위해 전자제어장치(18)가 HC 감지센서(8)로부터 검출된 HC 가스의 농도 정보에 기초하여 모터팬(11)등을 구동 제어한다.
먼저 HC 가스의 농도가 일정량 이상일 때 HC 감지센서(8)는 회로를 온 접속하게 되며, 릴레이(20)가 작동하여 파워트랜지스터(21)로 전류가 흐르게 되고, 전자석(13)이 여자되어 피스톤(14)을 흡인하게 되며, 동시에 2방향 밸브(16)를 구동제어하여 벤트호스(4)와 더불어 HC 강제배출호스(10)를 개방시키게 된다. 또 동시에 모터팬(11)을 구동시키게 되므로써 모터팬(11) 구동에 의해 캐니스터(1)에 과포집된 HC 가스가 신속하게 HC 강제배출호스(10)를 통해 차량 후방쪽으로 배출되므로 벤트호스(4)를 통해 차실(6) 입구측에 배출되는 공기량이 매우 적어지게 되어 그 공기속에 포함된 HC 가스의 차실내 유입량이 현저하게 적어지게 되는 것이다.
그리고 상기 HC 강제배출호스(10)를 통해 배출되는 공기속의 HC 가스는 필터(17)를 통해 분리여과된 후 차량후방측에 배출되어지게 되는 것이다.
다음에 HC 가스의 농도가 기준치 이하가 되면 전자제어장치(18)의 회로가 오프되어 모터팬(11)이 정지되고, 큰트롤러(12)가 HC 강제배출호스(10)를 차단하게 된다.
이상과 같은 본 발명은 캐니스터의 공기를 외부로 배출하는 벤트호스로부터 HC 강제배출호스를 분기 접속시켜 그 끝을 차량 후방으로 연장시켜 형성한 후, 벤트호스에 HC 감지센서를 설치하여 대기로 배출되는 공기속의 HC 가스 농도가 일정량 이상일 때 솔레노이드 밸브인 콘트롤러 및 모터팬을 구동제어하여 신속하게 캐니스터의 과다 HC 가스를 차량 후방으로 배출하게 되므로써 농도가 짖은 HC 가스가 차실내로 유입되는 것이 방지되어 쾌적한 차실 분위기의 유지가 가능하고 탑승자의 건강을 해칠 우려가 없게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 연료탱크에 발생한 연료증발가스를 흡착하여 저장하였다가 엔진에 공급하는 차콜캐니스터와, 상기 차콜캐니스터로 외기를 도입하거나 또는 공기를 외부로 배출하도록 접속하는 벤트호스와를 포함하여 구성되는 차콜캐니스터 장치에 있어서,
    상기 벤트호스를 통해 대기로 배출되는 연료증발가스의 배출농도를 측정하는 HC 감지센서와;
    상기 벤트호스로부터 분기 접속되어 차량의 후방으로 연장되도록 배설되는 HC 강제배출호스와;
    상기 HC 강제배출호스의 도중에 설치되어 회전작동시 캐니스터에 흡착된 HC 가스를 외부로 강제 배출하는 모터팬과;
    상기 HC 감지센서로부터 기준치 이상의 HC 농도가 검출될 때 상기 HC 강제배출호스를 개방토록 제어함과 동시에 상기 모터팬을 회전 구동제어하는 전자제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 HC 강제배출호스의 도중에는 솔레노이드밸브인 콘트롤러가 설치되어 HC 강제배출호스를 개폐하는 것을 특징으로 하는 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 HC 강제배출호스를 개폐하는 피스톤과, 전원 공급에 의해 여자되어 상기 피스톤을 흡인하는 전자석과, 상기 피스톤이 HC 강제배출호스를 폐쇄하는 방향으로 상기 전자석의 흡인력에 대항하여 탄발하는 리턴스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는 HC 감지센서가 일정농도 이상의 HC 검출에 의해 회로를 온 접속시 작동하는 릴레이와, 그 릴레이가 작동하여 회로를 도통할 때 상기 콘트롤러에 전원을 공급하도록 통전되는 파워트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 벤트호스와 HC 강제배출호스에는 각각 배출되는 공기속의 HC 가스를 분리하는 필터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는 HC 감지센서로부터 검출된 HC 가스 농도가 기준치 이하일 경우 상기 모터팬과 콘트롤러에의 전원공급을 차단토록 제어하는 것을 특징으로 하는 캐니스터로부터 배출되는 연료증발가스의 차실내 유입 방지장치.
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