KR20120020754A - 차량의 증발가스 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량의 증발가스 저감 구조에 있어서, 연료탱크와 캐니스터를 연결하는 가스배출라인에 매쉬가 장착되고 상기 연료탱크에서 기화된 증발가스는 매쉬를 통과하여 캐니스터로 유입되도록 구성되되, 상기 매쉬의 표면에서 응결된 증발가스는 액체 연료로 기화되어 연료탱크로 리턴되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명은, 상기와 같은 구성의 본 발명은 증발가스의 응결을 유도하도록 가스배출라인에 매쉬가 장착되므로, 증발가스를 억제할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 증발가스가 응결된 액체 연료는 하우징 내에 수집되고 체크밸브에 의해 배출이 제어되므로 역류발생 없이 연료탱크로 리턴될 수 있다.

Description

차량의 증발가스 저감 구조{Structure for decreasing evaporated gas for an automobile}

본 발명은 차량의 증발가스 저감 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료탱크와 캐니스터를 연결하는 가스배출라인에 매쉬를 부설함으로서 증발가스의 응결을 유도하는 차량의 증발가스 저감 구조에 관한 것이다.

차량의 연료장치는 엔진에서 소모되는 연료를 보관하며 공급하는 장치로서, 연료를 저장하는 연료탱크, 상기 연료탱크 내의 연료를 기화기로 공급하는 연료펌프, 연료의 불순물을 제거하는 연료필터, 그리고 연료탱크에서 기화된 연료를 포집하는 캐니스터(canister) 등을 포함한다.

휘발유의 주요 성분은 탄화수소(HC)이고, 연료탱크 내의 온도 상승에 따라 체적 팽창으로 인해 내부압력이 상승하면 부압이 발생하므로 이를 방지하도록 환기장치가 필요하며 아울러, 증발가스가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 증발가스 제어 장치를 필요로 한다.

증발가스 제어 장치로서 활성탄을 내장한 상기 캐니스터가 가장 널리 사용되고 있다. 활성탄은 연료 증기를 잘 흡착하고 공기가 유동하면 다시 연료 증기를 이탈시키는 특성이 있다.

따라서, 엔진을 정지시킨 경우에는 기체 연료를 활성탄이 채워진 캐니스터에 포집해 두었다가 엔진의 동작 시에는 캐니스터의 외부에서 새로운 공기를 주입하여 활성탄에 흡착된 연료를 엔진의 흡기계로 공급시키도록 동작한다.

차량의 연료공급계통은 도 1a 에 도시된 바와 같이 구성된다. 액체 연료를 저장하는 연료탱크(2)에는 연료펌프가 결합되고 액체연료라인을 통하여 엔진의 흡기매니폴드로 연료를 공급하도록 구성된다. 그리고, 연료탱크(2) 내부에서 연료가 기화된 증발가스는 가스배출라인(1)을 통해 캐니스터(3)에서 포집되도록 구성된다. 상기 연료탱크(2)는 가스배출라인(1)의 일측 끝단에 연결되어 연료탱크(2) 내부의 증발가스 압력이 일정 수준이상으로 상승하면 개방되는 제어밸브(4) 및 역류 또는 자연 응측된 증발가스가 상기 연료탱크(2)로 유입될 수 있도록 부설된 리턴라인(5)이 설치된다. 한편, 포집된 증발가스는 전술한 바와 같이 엔진의 작동시 PCSV(Purge control solenoid valve)의 제어에 의해 흡기매니폴드로 공급된다.

점차 엄격해지는 증발가스 규제량을 충족시키기 위하여 차량에는 전술한 바와 같은 캐니스터가 구비되나, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 증발가스는 합성수지재인 연료탱크를 투과하여 배출되기도 하고, 호스체결부위 및 씰링부위의 틈에서 누출되기도 한다. 아울러, 캐니스터에 포집된 증발가스 양이 증가하고 포집가능한 최대치를 초과하면 초과로 포집된 증발가스는 확산에 의해 캐니스터 외부로 방출되기도 한다(블리드 에미션).

이와 같이 의도하지 않은 증발가스의 배출은 연료탱크 내의 증발가스 압력이 증가하면 더 촉진되므로 연료의 기화를 억제하여 증발가스의 압력 증가를 방지할 필요성이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 발명된 것으로서 증발가스의 기화를 유도하여 증발가스 저감시키는 차량의 증발가스 저감 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 증발가스 저감 구조에 있어서, 연료탱크와 캐니스터를 연결하는 가스배출라인에 매쉬가 장착되고 상기 연료탱크에서 기화된 증발가스는 매쉬를 통과하여 캐니스터로 유입되도록 구성되되, 상기 매쉬의 표면에서 응결된 증발가스는 액체 연료로 기화되어 연료탱크로 리턴되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 입구는 연료탱크와 연결되고 출구는 캐니스터로 연결되며 내부에 매쉬가 장착된 하우징을 더 포함하여 구성되되, 상기 하우징의 하부로 매쉬에서 기화된 액체 연료가 수집되어 저장되며, 상기 연료탱크로 액체 연료의 배출을 제어하는 체크밸브가 부설된다.

상기 하우징에는 다수 개의 매쉬들이 평행하도록 배치될 수 있고, 상기 저장조도 다수 개로 형성될 수 있다.

아울러, 상기 매쉬의 그물코 내경은 40 내지 120 ㎛ 범위로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 매쉬에는 펠티어소자와 같은 냉각소자가 결합되어 응결률을 증대시킬 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 증발가스의 응결을 유도하도록 가스배출라인에 매쉬가 장착되므로, 증발가스를 억제할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 증발가스가 응결된 액체 연료는 하우징 내에 수집되고 체크밸브에 의해 배출이 제어되므로 역류발생 없이 연료탱크로 리턴될 수 있다.

그리고, 상기 매쉬는 냉각소자가 결합되어 증발가스의 온도를 낮춰 응결을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1a 는 연료탱크에서 엔진으로 연료가 공급되는 모습을 도시한 도면,
도 1b 는 연료탱크, 호스체결부위, 씰링부위에서 증발가스가 누출되는 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 증발가스 저감 구조가 적용된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하우징의 내부 구조를 도시한 도면,
도 4 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징의 내부 구조를 도시한 도면,
도 5 는 본 발명에 따른 매쉬의 정면도 및 상기 매쉬에 증발가스 입자가 응결되는 모습을 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 증발가스 저감 구조를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 증발가스 저감 구조는 연료탱크(2)와 캐니스터를 연결하는 가스배출라인(1)에 매쉬(20)가 부설된 것을 특징으로 한다.

상기 매쉬(20)는 하우징(10)에 내장되어 증발가스가 통과되도록 구성되되, 매쉬(20)를 통과한 증발가스 중 일부는 압력 및 온도 변화에 의해 응결되어 매쉬(20)에 이슬과 같이 맺힐 수 있도록 증발가스의 이동방향에 수직으로 배치된다.

즉, 도 3 에 도시된 바와 같이, 연료탱크(2)에서 유입된 증발가스는 하우징(10) 내의 입구를 통해 유입되고, 격자형의 그물코가 연속적으로 형성된 메쉬(20)를 통과한 후 출구를 통해 캐니스터로 유출되도록 구성된다. 이때, 증발가스 중 일부는 매쉬(20)를 통과함에 따라 압력변화에 의해 응결된다.

도 5 와 같이 매쉬(20)에 방울 형태로 맺혀진 증발가스는 중력에 의해 하우징(10)의 바닥면으로 낙하하게 되고, 하우징(10)의 바닥면보다 낮게 형성된 저장조로 수집된다. 상기 저장조는 리턴라인(5)을 통하여 연료탱크(2)로 연결되고, 액화된 증발가스 즉, 액체 연료는 체크밸브(30)의 개폐에 의해 연료탱크(20)로 이송된다.

한편, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 매쉬(20a, 20b)는 하우징 내부에서 다수 개로 배치될 수 있으며, 저장조 및 체크밸브(30a, 30b) 또한 다수 개로 배치될 수 있다. 이때, 매쉬(20a, 20b)의 장착 방향은 자유롭게 설치될 수 있으나, 전술한 바와 같이 매쉬(20a, 20b)의 통과 전후 시 압력 차이를 더 크게 발생시킬 수 있도록 증발가스의 이동방향과 매쉬(20a, 20b)의 장착 방향이 수직을 이루도록 장착되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 매쉬는 열전도성이 작은 합성수지재인 것이 바람직하나, 알루미늄 및 구리와 같은 금속재로 제조될 수도 있다. 이 경우, 펠티어 소자와 같은 냉각소자를 매쉬에 장착하고 매쉬를 냉각시킴으로서 응결 효율을 더 증대시키도록 구성될 수 있다.

그리고, 메쉬의 그물코 내경은 40 내지 120 ㎛ 범위로 형성되는 것이 바람직하되, 응결 효율을 증대시키도록 그물코의 내경이 다른 두 개 이상의 매쉬들이 하우징에 장착될 수도 있다.

한편, 상기 체크밸브(30)는 하우징(10) 내부의 압력이 연료탱크(2)의 압력보다 더 클 때 개방되도록 구성된다. 즉, 리턴라인(5)을 통해 연료탱크(2) 내의 증발가스가 하우징(10) 내부로 유입되지 않도록 하우징(10) 내부의 압력이 연료탱크(2)의 압력보다 더 클 때만 개방되도록 제어된다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 하우징
20 : 매쉬
30 : 체크밸브

Claims (5)

1. 차량의 증발가스 저감 구조에 있어서,
   연료탱크와 캐니스터를 연결하는 가스배출라인에 매쉬가 장착되고 상기 연료탱크에서 기화된 증발가스는 매쉬를 통과하여 캐니스터로 유입되도록 구성되되,
   상기 매쉬의 표면에서 응결된 증발가스는 액체 연료로 기화되어 연료탱크로 리턴되는 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 저감 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 입구는 연료탱크와 연결되고 출구는 캐니스터로 연결되며 내부에 매쉬가 장착된 하우징을 더 포함하여 구성되되,
   상기 하우징의 하부로 매쉬에서 기화된 액체 연료가 수집되어 저장되며, 상기 연료탱크로 액체 연료의 배출을 제어하는 체크밸브가 부설된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 저감 구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 하우징에는 다수 개의 매쉬들이 평행하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 저감 구조.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매쉬의 그물코 내경은 40 내지 120 ㎛ 범위로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 저감 구조.
   
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매쉬에는 냉각소자가 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 증발가스 저감 구조.
   

Images