KR20090111177A

KR20090111177A - 차량용 캐니스터 유닛

Info

Publication number: KR20090111177A
Application number: KR1020080036807A
Authority: KR
Inventors: 박천규
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-10-26

Abstract

본 발명은 이종 활성탄 영역의 L/D 비율을 개선하고, 데드 존을 제거하여 이종 활성탄의 흡착 성능을 높임으로써, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하도록

연료탱크와 연결되어 상기 연료탱크 내부에서 발생되는 연료증발가스를 포집하고, 포집된 연료증발가스를 재연소 시켜 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화 하도록 주 활성탄이 채워지는 내부공간을 가지며, 가스 유입구, 가스 탈착구, 및 대기구가 형성되는 캐니스터 몸체와, 상기 캐니스터 몸체의 내부에서 상기 가스 유입구, 및 가스 탈착구와 대기구를 구획하는 격벽과, 상기 격벽으로 구획된 상태로 상기 대기구와 연결되는 내부공간에 구성되어 섹션부를 형성하는 세퍼레이터를 포함하는 차량용 캐니스터 유닛에 있어서, 내부에 이종 활성탄을 구비하고, 상기 섹션부에 삽입된 상태로 장착되는 서포터를 더 포함하는 차량용 캐니스터 유닛을 제공한다.

연료증발가스, 캐니스터, 이종 활성탄, 서포터

Description

차량용 캐니스터 유닛{CANISTER UNIT FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 캐니스터 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하도록 하는 차량용 캐니스터 유닛에 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 이하로 규제하는 규정법규를 적용하고 있는 실정이고, 순차적으로 연료증발 가스의 총량을 0.054g 이하로 확대할 예정이다.

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

여기서, 상기 캐니스터 유닛은 휘발성 연료를 저장하는 연료 탱크로부터 발생하는 연료증발가스를 흡수할 수 있는 흡착성 물질을 함유한 것으로, 기화기의 뜨개실과 연료탱크에서 증발하는 연료증발가스가 바로 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 연료탱크와 연결되어 연료증발가스로부터 탄화수소를 포집하게 된 다.

이와 같이, 상기 캐니스터 유닛에 포집된 탄화수소는 엔진 제어 유닛(Engine Control Unit)에 의해 제어되는 압력제어 솔레노이드 밸브(Purge Control Solenoid Valve; PCSV)를 통하여 다시 엔진으로 유입되어 연소가 이루어짐으로써, 연료증발가스를 재순환시키고, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화시키는 것이다.

종래 기술에 따른 캐니스터 유닛(100)은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 내부공간(101)이 형성되어 주 활성탄(102; Actvated Carbon)이 채워지는 캐니스터 몸체(103)가 형성된다.

상기 캐니스터 몸체(103)에는 연료탱크와 연결되어 연료증발가스가 유입되는 가스 유입구(105), 엔진의 흡기구와 연결되어 포집된 연료증발가스를 엔진측으로 보내는 가스 탈착구(107), 및 에어필터와 연결되어 연료증발가스를 대기로 방출하는 대기구(109)가 형성된다.

이러한 캐니스터 몸체(103)는 상기 내부공간(101)에 상기 가스 유입구(105), 및 가스 탈착구(107)와 상기 대기구(109)를 구획하는 격벽(111)이 형성되며, 상기 격벽(111)을 통하여 구획되고, 상기 대기구(109)와 연결되는 내부공간(101)에는 세퍼레이터(113)를 통하여 섹션부(115)가 형성된다.

상기 섹션부(115)에는 원통 형상의 이종 활성탄(117)이 삽입되고, 상기 세퍼레이터(113)는 상기 주 활성탄(102)과 이종 활성탄(117)을 구분하며, 상기 캐니스터 유닛(100)의 내부에 유입된 연료증발가스가 이동 가능한 소재, 예컨대 스펀지로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 캐니스터 유닛(100)은 상기 이종 활성탄(117)이 삽입되는 섹션부의 비율이 상기 섹션부의 길이(L)를 단면적(D)로 나누었을 때(이하, ‘L/D 비율’이라 함.)가 되며, L/D 비율이 각각 약 2.5 ~ 3 정도의 값을 가질 때, 상기 이종 활성탄(117)의 최적 성능이 발휘된다.

그러나 상기와 같은 종래의 캐니스터 유닛은 상기 주 활성탄이 채워지는 내부공간이 단면적에 비해 길이가 길어 상기 주 활성탄의 흡착성능은 문제가 되지 않지만, 차량 및 연료탱크의 형상으로 인한 형상 제한과 상기 세퍼레이터로 인해 상기 섹션부의 L/D 비율이 최적화되지 못하게 되며, 상기 섹션부에서 상기 이종 활성탄이 미치지 못하는 각 코너부에 데드 존(Dead Zone)이 형성되어 대기 중으로 방출되는 연료증발가스의 흡착이 어려워지는 문제점이 있다.

또한, 이를 해결하기 위해 보조 캐니스터를 장착하게 되지만, 공간 제약으로 인해 레이아웃이 복잡해지고, 보조 캐니스터 적용으로 인한 제작원가가 상승하는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 이종 활성탄 영역의 L/D 비율을 개선하고, 데드 존을 제거하여 이종 활성탄의 흡착 성능을 높임으로써, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하도록 하는 차량용 캐니스터 유닛을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛은, 연료탱크와 연결되어 상기 연료탱크 내부에서 발생되는 연료증발가스를 포집하고, 포집된 연료증발가스를 재연소 시켜 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화 하도록 주 활성탄이 채워지는 내부공간을 가지며, 가스 유입구, 가스 탈착구, 및 대기구가 형성되는 캐니스터 몸체와, 상기 캐니스터 몸체의 내부에서 상기 가스 유입구, 및 가스 탈착구와 대기구를 구획하는 격벽과, 상기 격벽으로 구획된 상태로 상기 대기구와 연결되는 내부공간에 구성되어 섹션부를 형성하는 세퍼레이터를 포함하는 차량용 캐니스터 유닛에 있어서, 내부에 이종 활성탄을 구비하고, 상기 섹션부에 삽입된 상태로 장착되는 서포터를 더 포함한다.

상기 서포터는 양단이 개방된 상태로 상기 이종 활성탄이 내부에 장착되는 장착부; 및 상기 장착부의 양단에 일체로 연결되어 상기 연료증발가스의 유출입을 가능하게 하는 지지부로 이루어질 수 있다.

상기 장착부는 상기 이종 활성탄이 삽입되도록 원통 형상의 중공관으로 이루어질 수 있다.

상기 각 지지부는 상기 장착부의 내부공간과 연결되는 관통홀을 가지며, 상기 장착부의 양단에 일체로 장착되는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 둘레를 따라 일정각도 경사지게 형성되어 상기 섹션부의 내주면 상에 밀착되는 제2 부분으로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 캐니스터 유닛에 의하면, 섹션부 내부에 이종 활성탄이 구비되는 서포터를 장착함으로써, 이종 활성탄 영역의 데드 존을 제거하여 이종 활성탄의 흡착 성능을 높이며, 상기 섹션부의 L/D 비율을 높일 수 있어 상기 이종 활성탄의 최적 성능을 발휘시킴에 따라, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화시키는 효과가 있다.

또한, 상기 서포터를 적용하여 상기 이종 활성탄의 성능을 최적화시킴에 따라, 종래에 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화시키기 위해 적용하던 보조 캐니스터를 제거할 수 있어 제작 원가 절감 및 레이아웃을 간소화시키는 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 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛에 적용되는 서포터의 사시도이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛(1)은 연료탱크와 연결되어 상기 연료탱크 내부에서 발생되는 연료증발가스를 포집하고, 포집된 연료증발가스를 재연소 시켜 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하도록 이종 활성탄(21) 영역의 L/D 비율을 개선하고, 데드 존을 제거하여 이종 활성탄(21)의 흡착 성능을 높임으로써, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화하고, 종래 보조 캐니스터를 제거할 수 있어 제작 원가 절감 및 레이아웃을 간소화할 수 있는 구조로 이 루어진다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛(1)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 먼저, 내부공간(3)이 형성되어 주 활성탄(5; Actvated Carbon)이 채워지는 캐니스터 몸체(7)가 형성된다.

상기 캐니스터 몸체(7)에는 연료탱크와 연결되어 연료증발가스가 유입되는 가스 유입구(9), 엔진의 흡기구와 연결되어 포집된 연료증발가스를 엔진측으로 보내는 가스 탈착구(11), 및 에어필터와 연결되어 연료증발가스를 대기로 방출하는 대기구(13)가 형성된다.

이러한 캐니스터 몸체(7)는 상기 내부공간(3) 상에 상기 가스 유입구(9), 및 가스 탈착구(11)와 상기 대기구(13)를 구획하는 격벽(15)이 형성된다.

그리고 상기 격벽(15)을 통하여 구획된 상태로 상기 대기구(13)와 연결되는 내부공간(3)에는 세퍼레이터(17)를 통하여 섹션부(19)가 형성된다.

상기 세퍼레이터(17)는 상기 내부공간(3)과 섹션부(19)를 구분하는 동시에, 상기 내부공간(3)에 채워진 주 활성탄(5)이 상기 섹션부(19)로 이동하는 것을 방지하며, 상기 연료증발가스가 이동이 가능한 소재, 예컨대 스펀지로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛(1)은 내부에 원통 형상의 이종 활성탄(21)을 구비하고, 상기 섹션부(19)에 삽입된 상태로 장착되는 서포터(31)를 더 포함한다.

상기 서포터(31)는, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 장착부(33)와 지지 부(35)로 구성된다.

상기 장착부(33)는 양단이 개방된 상태로 상기 이종 활성탄(21)이 내부에 장착된다.

여기서, 상기 장착부(33)는 그 내부공간에 원통 형상의 상기 이종 활성탄(21)이 삽입되도록 원통 형상의 중공관으로 이루어진다.

그리고 상기 지지부(35)는 상기 장착부(33)의 양단에 각각 일체로 연결되어 상기 연료증발가스의 유출입을 가능하게 한다.

여기서, 상기 각 지지부(35)는 제1 부분(37)과 제2 부분(39)으로 구성된다.

먼저, 상기 제1 부분(37)은 상기 장착부(33)의 내부공간과 연결되는 관통홀(41)을 가지며, 상기 장착부(33)의 양단에 일체로 장착된다.

이러한 제1 부분(37)은 상기 장착부(33)의 양단을 지지하는 지지면으로 구비된다.

그리고 상기 제2 부분(39)은 상기 제1 부분(37)의 둘레를 따라 일정각도 경사지게 형성되어 상기 섹션부(19)의 내주면 상에 밀착된다.

이러한 제2 부분(39)은 상기 제1 부분(37)의 둘레에 일체로 연결되어 상기 섹션부(19)의 내주면 측으로 경사지는 스커트면으로 구비된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛의 작동 및 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 미도시된 연료탱크로부터 연료증발가스가 상기 가스 유입구(9)를 통하여 상기 캐니스터 몸체(7)의 내부공간(3)으로 유입되면, 상기 내부공간(3)에 채워 져 있는 상기 주 활성탄(5)은 상기 연료증발가스의 탄화수소를 흡착하여 포집하게 된다.

그런 후, 상기 주 활성탄(5)을 통해 포집된 탄화수소와 상기 연료증발가스는 미도시된 압력제어 솔레노이드 밸브의 개폐에 따라 상기 가스 탈착구(11)를 통하여 엔진의 흡기구로 유입되어 재연소 된다.

그리고 일부의 상기 연료증발가스는 연료필터와 연결되는 상기 대기구(13)를 통하여 대기로 방출된다.

이때, 상기 연료증발가스는 상기 세퍼레이터(17)를 통해 상기 섹션부(19)로 유입되며, 상기 서포터(31)의 지지부(35)를 통하여 상기 이종 활성탄(21) 영역으로 유입된다.

여기서, 상기 서포터(31)는 상기 장착부(33)에 장착된 상기 이종 활성탄(21) 영역을 제외한 나머지 섹션부(19)를 상기 지지부(35)의 제1, 제2 부분(37)(39)을 통하여 밀폐시키게 된다.

즉, 상기 지지부(35)는 원통 형상의 상기 이종 활성탄(21)이 미치지 못하는 데드 존을 제거하여 상기 이종 활성탄(21)의 흡착성능을 높이게 되고, 상기 연료증발가스가 상기 이종 활성탄(21)을 거치지 않고 바로 상기 대기구(15)로 방출되는 것을 방지하게 된다.

이에 따라, 상기 연료증발가스는 상기 서포터(31)의 장착부(33) 내부로 이동되며, 상기 이종 활성탄(21)을 통과한 상태로 상기 대기구(15)로 배출되고, 미도시된 에어필터를 통하여 대기로 방출된다.

한편, 상기 섹션부(19)는 상기 서포터(31)를 장착하기 위하여 종래에 비해 길이(L)가 증가됨에 따라, 상기 섹션부(19)의 L/D 비율을 높이게 되며, 이로 인해, 상기 이종 활성탄(21)은 최적 성능을 발휘할 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛(1)을 적용하면, 상기 섹션부(19)에 내부에 상기 이종 활성탄(21)이 구비되는 서포터(31)를 장착함으로써, 상기 이종 활성탄(21) 영역의 데드 존을 제거하여 상기 이종 활성탄(21)의 흡착 성능을 높이며, 상기 섹션부(19)의 L/D 비율을 높일 수 있어 상기 이종 활성탄(21)의 최적 성능을 발휘시킴에 따라, 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 서포터(31)를 적용하여 상기 이종 활성탄(21)의 성능을 최적화시킴에 따라, 종래에 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화시키기 위해 적용하던 보조 캐니스터를 제거할 수 있어 제작 원가 절감 및 레이아웃을 간소화시킬 수 있게 된다.

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 종래 기술에 따른 차량용 캐니스터 유닛의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐니스터 유닛에 적용되는 서포터의 사시도이다.

Claims

연료탱크와 연결되어 상기 연료탱크 내부에서 발생되는 연료증발가스를 포집하고, 포집된 연료증발가스를 재연소 시켜 대기로 방출되는 연료증발가스를 최소화 하도록 주 활성탄이 채워지는 내부공간을 가지며, 가스 유입구, 가스 탈착구, 및 대기구가 형성되는 캐니스터 몸체와, 상기 캐니스터 몸체의 내부에서 상기 가스 유입구, 및 가스 탈착구와 대기구를 구획하는 격벽과, 상기 격벽으로 구획된 상태로 상기 대기구와 연결되는 내부공간에 구성되어 섹션부를 형성하는 세퍼레이터를 포함하는 차량용 캐니스터 유닛에 있어서,

내부에 이종 활성탄을 구비하고, 상기 섹션부에 삽입된 상태로 장착되는 서포터를 더 포함하는 차량용 캐니스터 유닛.
제1항에 있어서,

상기 서포터는

양단이 개방된 상태로 상기 이종 활성탄이 내부에 장착되는 장착부; 및

상기 장착부의 양단에 일체로 연결되어 상기 연료증발가스의 유출입을 가능하게 하는 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터 유닛;
제2항에 있어서,

상기 장착부는 상기 이종 활성탄이 삽입되도록 원통 형상의 중공관으로 이루 어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터 유닛.
제2항에 있어서,

상기 각 지지부는 상기 장착부의 내부공간과 연결되는 관통홀을 가지며, 상기 장착부의 양단에 일체로 장착되는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 둘레를 따라 일정각도 경사지게 형성되어 상기 섹션부의 내주면 상에 밀착되는 제2 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캐니스터 유닛.