JP2010101196A

JP2010101196A - 蒸発燃料処理装置

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Publication number: JP2010101196A
Application number: JP2008270914A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kosugi; 隆司小杉; Takanori Akiyama; 孝典秋山
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: US8997719B2; US20100095938A1; JP5112255B2

Abstract

【課題】本発明は、第２空間側への蒸発燃料の拡散量を低減させるとともに、第１空間と第２空間との間の通気抵抗が大きくならないようにする。
【解決手段】本発明に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内空間と連通する第１空間２５ｂに充填されたタンク側吸着材Ｃと、一端が第１空間２５ｂと連絡通路を介して連通しており、他端が大気開放されている第２空間４０に充填された大気側吸着材Ｈとを備え、燃料タンク内空間から拡散した蒸発燃料をタンク側吸着材Ｃと大気側吸着材Ｈとで吸着する蒸発燃料処理装置であって、連絡通路は、遅延拡散空間２５ａと、その遅延拡散空間２５ａの両側に形成された絞り部２３４，２５１とを有し、絞り部２３４，２５１は遅延拡散空間２５ａを挟んで対向している。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内空間と連通する第１空間に収納されたタンク側吸着材と、一端が前記第１空間と連絡通路を介して連通しており、他端が大気開放されている第２空間に収納された大気側吸着材とを備え、前記燃料タンク内空間から拡散した蒸発燃料を前記第１空間内の前記タンク側吸着材で吸着し、前記第１空間から漏れ出た蒸発燃料を前記第２空間内の前記大気側吸着材で吸着する構成の蒸発燃料処理装置に関する。

これに関連する従来の蒸発燃料処理装置が特許文献１に記載されている。
この蒸発燃料処理装置は、図９に示すように、活性炭Ｃが充填された第１空間１０１ｓを備える第１キャニスタ１０１と、ハニカム活性炭Ｈが収納された第２空間１０２ｓを備える第２キャニスタ１０２とから構成されている。第１キャニスタ１０１は、燃料タンク内空間（図示省略）と連通するタンクポート１０１ｔを備えており、燃料タンク内空間から拡散した蒸発燃料を吸着できるように構成されている。第２キャニスタ１０２は第１キャニスタ１０１から漏れ出た蒸発燃料を吸着する部分であり、連通管１０３により第１キャニスタ１０１に接続されている。さらに、第２キャニスタ１０２には、連通管１０３と反対側の端面に大気ポート１０２ｅが形成されている。
このため、例えば、給油時等には、燃料タンクから排出される空気が第１キャニスタ１０１、連通管１０３及び第２キャニスタ１０２を通って大気ポート１０２ｅから外部に逃がされるようになる。

特開平１０‐３７８１２号公報

上記した蒸発燃料処理装置では、第１キャニスタ１０１と第２キャニスタ１０２とが細い連通管１０３によって接続されているため、第１キャニスタ１０１から漏れ出た蒸発燃料が短時間で第２キャニスタ１０２まで到達する。即ち、前記連通管１０３は蒸発燃料の拡散抑止効果が低いため、第２キャニスタ側への蒸発燃料の拡散量が多くなる。
この点を改善するため、連通管１０３を長くすることも考えられるが、連通管１０３を長くすると、例えば、給油時等に燃料タンク内の空気を外部に逃がす際、連通管１０３の通気抵抗が大きくなって空気が通り難くなる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、第２空間側への蒸発燃料の拡散量を低減させるとともに、空気が第１空間と第２空間との間を通過する際の通気抵抗が大きくならないようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、燃料タンク内空間と連通する第１空間に収納されたタンク側吸着材と、一端が前記第１空間と連絡通路を介して連通しており、他端が大気開放されている第２空間に収納された大気側吸着材とを備え、前記燃料タンク内空間から拡散した蒸発燃料を前記第１空間内の前記タンク側吸着材で吸着し、前記第１空間から漏れ出た蒸発燃料を前記第２空間内の前記大気側吸着材で吸着する構成の蒸発燃料処理装置であって、前記第１空間と第２空間とをつなぐ前記連絡通路は、前記蒸発燃料の拡散を遅らせる遅延拡散空間と、その遅延拡散空間の両側に形成された絞り部とを有し、前記両側の絞り部は前記遅延拡散空間を挟んで対向していることを特徴とする。

本発明によると、第１空間と第２空間とをつなぐ連絡通路は、蒸発燃料の拡散を遅らせる遅延拡散空間と、その遅延拡散空間の両側に形成された絞り部とを有している。このため、第１空間から連絡通路を通って第２空間に拡散しようとする蒸発燃料が遅延拡散空間に溜められて第２空間側に拡散し難くなる。即ち、第２空間側への蒸発燃料の拡散量を低減させることができる。
また、連絡通路には、絞り部の間に遅延拡散空間（容積増加部）が設けられて、前記絞り部が互いに対向しているため、空気が連絡通路を通過する際の通気抵抗が大きくならない。

請求項２の発明によると、第１空間は第１キャニスタ内、第２空間は第２キャニスタ内に設けられており、遅延拡散空間は、前記第１キャニスタ内、あるいは前記第２キャニスタ内、あるいは前記第１キャニスタと前記第２キャニスタ間に設けられていることを特徴とする。
請求項３の発明によると、第１空間、第２空間、及び遅延拡散空間は、一つのキャニスタ内に設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明によると、遅延拡散空間の両側に形成された絞り部は、その遅延拡散空間の上部に位置決めされていることを特徴とする。
このため、空気よりも重い蒸発燃料が効率的に遅延拡散空間に溜まり易くなり、第２空間側への蒸発燃料の拡散量を低減させることができる。

本発明によると、第２空間側への蒸発燃料の拡散量を低減させることができるとともに、空気が第１空間と第２空間との間を通過する際の通気抵抗が大きくならない。

（実施形態）
以下、図１から図８に基づいて本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の説明を行なう。本実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、自動車等の車両に搭載される装置であり、図１に本実施形態に係る蒸発燃料処理装置の第１キャニスタ、第２キャニスタの全体図が示されている。図２は第１キャニスタ内で使用される横仕切り板の正面図であり、図３、図４は変更例に係る第１キャニスタ、第２キャニスタの全体図である。図５〜図８は変更例に係る横仕切り板の斜視図、正面図等である。
ここで、図中の前後左右及び上下は前記蒸発燃料処理装置の前後左右及び上下に対応している。

＜蒸発燃料処理装置１０の概要について＞
蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンク（図示省略）内で発生した蒸発燃料が大気に漏れ出るのを防止する装置であり、図１に示すように、連通管１８によって直列に接続された第１キャニスタ２０と第２キャニスタ４０とから構成されている。

＜第１キャニスタ２０について＞
第１キャニスタ２０は、燃料タンク内空間から導かれた蒸発燃料を内部の吸着材Ｃに吸着させて捕集する装置である。第１キャニスタ２０は、図１に示すように、内部が複数に仕切られたケース本体部２１と、そのケース本体部２１の開口（図１において後端側（下端側））を塞ぐ蓋部２２とから構成されている。ケース本体部２１の内部は前後方向に延びる縦仕切り壁２１ｗによって主室２４と副室２５とに仕切られており、前記副室２５が横仕切り板２３によって第１副室２５ａと第２副室２５ｂとに仕切られている。
主室２４は粒状の吸着材Ｃが充填される空間であり、ケース本体部２１の前壁部に形成されたタンクポート２４１及びパージポート２４２と吸着材保持用の多孔板（図示省略）を介して連通している。前記タンクポート２４１は蒸発燃料通路（図示省略）によって燃料タンクに接続されており、前記パージポート２４２はパージ通路（図示省略）によってエンジンの吸気通路に接続されている。

また、ケース本体部２１の蓋部２２側に設けられた主室２４の開口は内蓋板２７によって塞がれている。内蓋板２７は、第１フィルタ２７ｆと多孔板２７ｘとから構成される通気性の蓋板であり、吸着材Ｃを主室２４内に保持する働きをする。
前記副室２５の第１副室２５ａは吸着材Ｃが充填される空間であり、横仕切り板２３側に吸着材Ｃを保持する第２フィルタ２３ｆが設けられている。また、第１副室２５ａの開口は第３フィルタ２８ｆと多孔板２８ｘとから構成される内蓋板２８によって塞がれている。ここで、前記第１副室２５ａを塞ぐ内蓋板２８、及び前記主室２４を塞ぐ内蓋板２７と前記ケース本体部２１の蓋部２２とにより構成される空間２６は、主室２４と第１副室２５ａとを連通させる連絡空間２６として機能する。

副室２５の第２副室２５ｂは、第１副室２５ａから漏れ出た蒸発燃料の拡散を遅らせる遅延拡散空間であり、ケース本体部２１の前壁部に形成された接続ポート２５１と連通している。接続ポート２５１は、第２副室２５ｂの上部と連通しており、その第２副室２５ｂに対して絞り状に形成されている。前記接続ポート２５１には第２キャニスタ４０と連通する連通管１８が接続される。

＜横仕切り板２３について＞
横仕切り板２３は、副室２５を仕切る壁板であり、第１副室２５ａと第２副室２５ｂとの間で絞り部として働く貫通穴部２３４を備えている。横仕切り板２３は、図２に示すように、略角形の仕切り板本体部２３２を備えており、その仕切り板本体部２３２の上部に三個の前記貫通穴部２３４が横並び状態で形成されている。仕切り板本体部２３２の周縁には、横仕切り板２３をケース本体部２１の内壁面に固定するための周縁固定部２３１が形成されている。また、仕切り板本体部２３２における第１副室２５ａ側の表面には、第２フィルタ２３ｆを押えるための複数の突起２３５が形成されている。
仕切り板本体部２３２の上部に形成された三個の貫通穴部２３４は、略角形の窓状に形成されており、前記接続ポート２５１と第１副室２５ａ内の遅延拡散空間を挟んで対向している。このように、三個の貫通穴部２３４が仕切り板本体部２３２の上部に形成されており、接続ポート２５１が第２副室２５ｂの上部と連通しているため、第１副室２５ａから貫通穴部２３４を介して漏れ出た蒸発燃料（空気より重い）は遅延拡散空間である第２副室２５ｂの下部に溜まるようになる。

＜第２キャニスタ４０について＞
第２キャニスタ４０は、第１キャニスタ２０から漏れ出て連通管１８により導かれた蒸発燃料を内部のハニカム式吸着材Ｈに吸着させて捕集する装置である。第２キャニスタ４０は、ハニカム式吸着材Ｈを収納する筒状のケース本体部４０ｍを備えており、そのケース本体部４０ｍの前端側に連通管１８が接続される接続ポート４３が形成されている。また、ケース本体部４０ｍの後端側には、大気開放される大気ポート４５が形成されている。
ここで、吸着材Ｃ、ハニカム式吸着材Ｈは、例えば、活性炭等からなり、拡散しようとする蒸発燃料を吸着可能、かつ空気パージされることで吸着した蒸発燃料を離脱可能に構成されている。

＜本実施形態に係る蒸発燃料処理装置１０の動作について＞
エンジンの停止中に燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、前記蒸発燃料通路、タンクポート２４１によって第１キャニスタ２０の主室２４内に導かれ、主室２４内の吸着材Ｃに吸着される。そして、主室２４を通過した一部の蒸発燃料が連絡空間２６によって第１副室２５ａに導かれ、第１副室２５ａ内の吸着材Ｃによって吸着される。さらに、第１副室２５ａ内の吸着材Ｃで吸着しきれなかった蒸発燃料は、横仕切り板２３の貫通穴部２３４から遅延拡散空間である第２副室２５ｂに導かれ、その第２副室２５ｂの下部に溜められる。そして、第２副室２５ｂから接続ポート２５１を介して漏れ出た蒸発燃料、即ち、第１キャニスタ２０から漏れ出た蒸発燃料が連通管１８によって第２キャニスタ４０内に導かれ、ハニカム式吸着材Ｈによって吸着される。
また、例えば、給油中等に前記燃料タンクから排出される空気は、前記蒸発燃料通路、第１キャニスタ２０、連通管１８、及び第２キャニスタ４０を介して外部に排出される。

エンジンの運転中は、そのエンジンの吸気通路内が負圧になるため、外気が大気ポート４５から第２キャニスタ４０内に流入し、第２キャニスタ４０から連通管１８を通って第１キャニスタ２０に導かれる。第１キャニスタ２０に流入した空気は第２副室２５ｂ、第１副室２５ａ、連絡空間２６及び主室２４を通り、パージポート２４２、パージ通路を介してエンジンの吸気通路内に流入する。このとき、遅延拡散空間である第２副室２５ｂを挟んで形成された接続ポート２５１と横仕切り板２３の貫通穴部２３４とが互いに対向しているため、空気が通過する際の通気抵抗がさほど大きくならない。
このように、第２キャニスタ４０から第１キャニスタ２０に空気が流れるため、ハニカム式吸着材Ｈ及び吸着材Ｃに吸着された蒸発燃料がパージされて、両吸着材Ｈ，Ｃから離脱する。そして、両吸着材Ｈ，Ｃから離脱した蒸発燃料が空気と共にエンジンの吸気通路に供給される。
上記構成により、前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料の大気流出を防止できる。

即ち、第１キャニスタ２０の主室２４、連絡空間２６、及び第１副室２５ａが本発明の第１空間に相当する。また、第１キャニスタ２０の第２副室２５ｂと連通管１８とが本発明の連絡通路に相当し、その第２副室２５ｂが連絡通路の遅延拡散空間に相当する。また、第２キャニスタ４０の内部空間が本発明の第２空間に相当する。さらに、前記第１キャニスタ２０の横仕切り板２３の貫通穴部２３４と接続ポート２５１とが本発明の絞り部に相当する。また、吸着材Ｃが本発明のタンク側吸着材に相当し、ハニカム式吸着材Ｈが大気側吸着材に相当する。

＜本実施形態に係る蒸発燃料処理装置１０の長所について＞
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置１０によると、第１キャニスタ２０の主室２４、連絡空間２６、及び第１副室２５ａ（第１空間）と第２キャニスタ４０の内部空間（第２空間）とをつなぐ連絡通路は、蒸発燃料の拡散を遅らせる遅延拡散空間（第２副室２５ｂ）と、その遅延拡散空間（第２副室２５ｂ）の両側に形成された絞り部（横仕切り板２３の貫通穴部２３４、接続ポート２５１）とを有している。このため、第１キャニスタ２０の第１副室２５ａ（第１空間）から第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）、連通管１８を通って第２キャニスタ４０に拡散しようとする蒸発燃料が第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）に溜められて第２キャニスタ４０側に拡散し難くなる。即ち、第２キャニスタ４０側への蒸発燃料の拡散量を低減させることができる。
また、横仕切り板２３の貫通穴部２３４と接続ポート２５１（絞り部）の間に第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）が設けられて、前記横仕切り板２３の貫通穴部２３４と接続ポート２５１が互いに対向しているため、給油時やエンジン運転時に空気が第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）等を通過する際の通気抵抗が大きくならない。
また、第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）の両側に設けられた横仕切り板２３の貫通穴部２３４と接続ポート２５１は、その第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）の上部に位置決めされているため、空気よりも重い蒸発燃料が効率的に第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）に溜まり易くなり、第２キャニスタ４０側への蒸発燃料の拡散量を低減させることができる。

＜変更例＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、第１キャニスタ２０内に第２副室２５ｂ（遅延拡散空間）を設け、横仕切り板２３の貫通穴部２３４と接続ポート２５１を絞り部として使用する例を示した。しかし、図３に示すように、第２キャニスタ４０内に横仕切り板２３を設置し、その横仕切り板２３と接続ポート４３との間の空間４１を遅延拡散空間として使用することも可能である。このとき、横仕切り板２３の形状は第２キャニスタ４０の断面形状に合わせて適宜変更するのが好ましい。

また、本実施形態では、第１キャニスタ２０、第２キャニスタ４０からなる蒸発燃料処理装置１０を例示したが、図４に示すように、一台のキャニスタ２０により蒸発燃料処理装置１０を構成することも可能である。
即ち、図４に示すキャニスタ２０は、ケース本体部２１の内部が縦仕切り壁２１ｗによって主室２４と副室２５とに仕切られており、副室２５が横仕切り部材６０によって第１副室２５ａ、第２副室２５ｂ及び第３副室２５ｃに仕切られている。第１副室２５ａと第３副室２５ｃとには吸着材Ｃが充填されており、その第１副室２５ａ、第３副室２５ｃによって前後から挟まれた中央の第２副室２５ｂが遅延拡散空間として使用される。そして、ケース本体部２１の前壁部に形成された大気ポート４５がフィルタ４５ｆを介した状態で第３副室２５ｃと連通している。

横仕切り部材６０は、図５に示すように、前後一対の横仕切り板部６２と、それらの横仕切り板部６２を平行に保持した状態で連結する連結板部６３とから構成されている。前後の横仕切り板部６２には、上部に四個の貫通穴部６２ｈが横並び状態で窓状に形成されており、前後の貫通穴部６２ｈが遅延拡散空間を挟んで対向している。そして、前後の横仕切り板部６２の周縁がケース本体部２１の内壁面に例えば接着等により固定されるように構成されている。また、横仕切り板部６２には、第１副室２５ａ側の表面と第３副室２５ｃ側の表面とにフィルタ６２ｆ，６２ｅを押えるための突起６２ｔが形成されている。
即ち、上記したキャニスタ２０では、主室２４、連絡空間２６、及び第１副室２５ａが本発明の第１空間に相当する。また、キャニスタ２０の第２副室２５ｂが本発明の遅延拡散空間に相当し、キャニスタ２０の第３副室２５ｃが本発明の第２空間に相当する。さらに、横仕切り部材６０の貫通穴部６２ｈが本発明の絞り部に相当する。また、主室２４と第１副室２５ａとの吸着材Ｃが本発明のタンク側吸着材に相当し、第３副室２５ｃの吸着材Ｃが大気側吸着材に相当する。

また、本実施形態では、第１キャニスタ２０側、あるいは第２キャニスタ４０側に遅延拡散空間を構成する例を示したが、図６に示すように、第１キャニスタ２０と第２キャニスタ４０との間に遅延拡散空間用の容器７０を設け、その容器７０を連結通路７２で各キャニスタ２０，４０に接続する構成でも可能である。この場合、容器７０のポート部分が本発明の絞り部に相当する。
また、本実施形態では、横仕切り板２３及び横仕切り板部６２の上部に複数の貫通穴部２３４，６２ｈを横並び状に形成する例を示したが、図７に示すように、前記貫通穴部２３４，６２ｈをまとめて横長状に形成することも可能である。さらに、横仕切り板２３及び横仕切り板部６２の形状は適宜変更可能である。
また、本実施形態では、第１キャニスタ２０側、あるいは第２キャニスタ４０側に遅延拡散空間を構成する例を示したが、図８に示すように、第１キャニスタ２０側と第２キャニスタ４０側の双方に遅延拡散空間２５ｂ，４１を設けることも可能である。
また、本実施形態では、第２キャニスタ４０の吸着材としてハニカム式吸着材Ｈを使用する例を示したが、ハニカム式吸着材Ｈの代わりに粒状の吸着材Ｃを使用することも可能である。

本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の第１キャニスタ、第２キャニスタの全体図である。前記第１キャニスタ内で使用される横仕切り板の正面図である。変更例に係る第１キャニスタ、第２キャニスタの全体図である。変更例に係るキャニスタの全体図である。変更例に係る横仕切り部材の斜視図である。変更例に係る蒸発燃料処理装置の模式図である。変更例に係る横仕切り板の正面図（Ａ図、Ｂ図）である。変更例に係る蒸発燃料処理装置の模式図である。従来の蒸発燃料処理装置の模式図である。

符号の説明

１８・・・・連通管（連絡通路）
２０・・・・第１キャニスタ
２３・・・・横仕切り板
２３４・・・貫通穴部（絞り部）
２５１・・・接続ポート（絞り部）
２４・・・・主室（第１空間）
２５ａ・・・第１副室（第１空間）
２６・・・・連絡空間（第１空間）
２５ｂ・・・第２副室（連絡通路、遅延拡散空間）
４０・・・・第２キャニスタ（第２空間）
Ｃ・・・・・吸着材（タンク側吸着材）
Ｈ・・・・・ハニカム式吸着材（大気側吸着材）

Claims

燃料タンク内空間と連通する第１空間に収納されたタンク側吸着材と、一端が前記第１空間と連絡通路を介して連通しており、他端が大気開放されている第２空間に収納された大気側吸着材とを備え、前記燃料タンク内空間から拡散した蒸発燃料を前記第１空間内の前記タンク側吸着材で吸着し、前記第１空間から漏れ出た蒸発燃料を前記第２空間内の前記大気側吸着材で吸着する構成の蒸発燃料処理装置であって、
前記第１空間と第２空間とをつなぐ前記連絡通路は、前記蒸発燃料の拡散を遅らせる遅延拡散空間と、その遅延拡散空間の両側に形成された絞り部とを有し、
前記両側の絞り部は前記遅延拡散空間を挟んで対向していることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
請求項１に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記第１空間は第１キャニスタ内、前記第２空間は第２キャニスタ内に設けられており、
前記遅延拡散空間は、前記第１キャニスタ内、あるいは前記第２キャニスタ内、あるいは前記第１キャニスタと前記第２キャニスタ間に設けられていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
請求項１に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記第１空間、前記第２空間、及び前記遅延拡散空間は、一つのキャニスタ内に設けられていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
請求項１から請求項３のずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記遅延拡散空間の両側に形成された絞り部は、その遅延拡散空間の上部に位置決めされていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。