JP5231303B2 - 分割キャニスタ - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク及び内燃機関と連通する第１開口部を有する第１室と、大気と連通する第２開口部を有する第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通する連通管とを備える分割キャニスタに関する。

一般に、自動車等では、燃料タンク内で発生した蒸発燃料（ベーパー）を吸着するキャニスタ（チャコールキャニスタ）が設けられている。キャニスタは、燃料タンクから放出される蒸発燃料を吸着すると共に、大気を吸入することで該吸着した蒸発燃料をパージして、内燃機関側へと供給することができる。

例えば、特許文献１には、蒸発燃料を吸着する活性炭層を有して大気に連通した主キャニスタ（吸着チャンバ）と、内燃機関に連通した副キャニスタ（吸着チャンバ）とを備え、これら主キャニスタと副キャニスタとを互いに連通管で直列に接続した構成、いわゆる分割キャニスタが開示されている。

特開平８−２１８９２２号公報

通常、この種の分割キャニスタは、内燃機関が所定の運転状態にある場合に、当該内燃機関の吸気によって大気連通側の吸着チャンバから空気を吸入すると共に、該空気で吸着した蒸発燃料をパージしつつ、連通管及び他方の前記吸着チャンバを介して内燃機関へと供給する。このような大気吸入時の空気流れは、内燃機関の停止状態等に蒸発燃料を吸着する場合に比べて、内燃機関による強制的な吸引動作となることから、その流量や流速が大きい傾向にある。このため、大気連通側の吸着チャンバから、内燃機関連通側の吸着チャンバへと連通する経路では、空気の流れをより円滑にすることが望まれる。特に、大気連通側の吸着チャンバから前記連通管の接続口へと空気を流通させる部位では、空気の流通経路が急激に狭くなるため、その流れを一層円滑にすることが必要となる。

このような点に関連し、上記特許文献１に記載の構成では、大気連通側である主キャニスタに空気流出室を設け、該空気流出室に前記連通管との接続口を設けている。ところが、この空気流出室は、吸着チャンバの一端側をそのまま利用した略円筒形状の空間であるにすぎず、その室内の隅部等では、前記接続口に吸引されず当該室内に空気等が残留する可能性があり、円滑な空気の流れを阻害している。

本発明は上記従来の課題を考慮してなされたものであり、大気連通側の室から連通管へと流れる空気の流れを一層円滑にすることができる分割キャニスタを提供することを目的とする。

本発明に係る分割キャニスタは、燃料タンク及び内燃機関と連通する第１開口部を有する第１室と、大気と連通する第２開口部を有する第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通する連通管とを備える分割キャニスタであって、前記第２室は、前記第２開口部から流入した空気を前記連通管との接続口に向けて送るガイド部を有し、前記ガイド部は、前記第２室の室内を、前記接続口に向かって狭くなるように規定していることを特徴とする。

また、本発明に係る分割キャニスタは、燃料タンク及び内燃機関と連通する第１開口部を有する第１室と、大気と連通する第２開口部を有する第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通する連通管とを備える分割キャニスタであって、前記第２室は、前記第２開口部から流入した空気を前記連通管との接続口に向けて送るガイド部を有し、前記ガイド部は、前記第２開口部から前記第２室へと流入した空気が、前記第２開口部側から前記接続口側へと旋回しながら送られるように前記第２室の室内を規定していることを特徴とする。

このような構成によれば、前記第２開口部から第２室内へと流入した空気を該第２室内に設けたガイド部によってガイドしつつ、前記連通管との接続口へと送り出す。これにより、装置全体としての空気の流れを滞らせる一因となる部位である第２室から接続口への空気導入に関し、当該第２室内に空気が滞留することを有効に回避して、連通管へと円滑に流通させることができる。従って、第２室だけでなく、分割キャニスタ全体としての空気の流れを可及的に向上させることができる。

なお、前記ガイド部は、前記第２開口部側から前記接続口側に向かって狭幅になる扇形状の壁面として形成してもよい。また、前記ガイド部は、渦巻形状の壁面、又は、螺旋形状の壁面として形成してもよい。

本発明によれば、第２室にガイド部を設けたことにより、該第２室内へと流入した空気をガイド部によってガイドしつつ、連通管との接続口に送り出すことができる。これにより、第２室内だけでなく、分割キャニスタ全体としての空気の流れを可及的に向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る分割キャニスタの構成を示す斜視説明図である。 図１に示す分割キャニスタの一部断面背面説明図である。 図２に示す分割キャニスタを構成する第２室を示す断面説明図である。 図３に示す第２室からガイド部を省略した構成を示す断面説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る分割キャニスタを構成する第２室を示す断面説明図である。 図５に示す第２室の一部断面斜視説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る分割キャニスタを構成する第２室を示す断面説明図である。 図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う一部省略断面説明図である。

以下、本発明に係る分割キャニスタについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る分割キャニスタ１０の構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す分割キャニスタ１０の一部断面背面図である。分割キャニスタ１０は、四輪自動車等の車両の後部等に搭載され、燃料タンク１２内で発生した蒸発燃料（ベーパー）を第１吸着チャンバ１４及び第２吸着チャンバ１６で吸着すると共に、該吸着した蒸発燃料を大気吸引によってパージして、エンジン（内燃機関）１８へと供給する装置である。

図１及び図２に示すように、分割キャニスタ１０は、燃料タンク１２から導入される蒸発燃料を吸着する第１吸着チャンバ１４と、該第１吸着チャンバ１４から導入される蒸発燃料を吸着する第２吸着チャンバ１６と、該第２吸着チャンバ１６と大気とに連通し、大気中に含まれるダスト等の異物が第２吸着チャンバ１６に侵入することを防止するフィルタボックス２０とを備える。さらに、分割キャニスタ１０は、第１吸着チャンバ１４の一端側に第１開口部２２（図２参照）で連通する第１室（主室）２４と、第２吸着チャンバ１６の一端側に第２開口部２６（図２参照）で連通する第２室（副室）２８と、第１室２４及び第２室２８を連通させ、これにより第１吸着チャンバ１４及び第２吸着チャンバ１６を連通させる連通管３０とを備える。

第１吸着チャンバ１４は、略直方体形状からなるハウジング３２内に、燃料タンク１２で発生する蒸発燃料の吸着剤である活性炭を収容して構成されている。第１吸着チャンバ１４の上流側（第１室２４と反対側）には、燃料タンク１２に接続されるチャージポート３４と、エンジン１８の吸気通路に接続されるパージポート３６とが設けられている。チャージポート３４には、圧力センサ３８が設置されている。圧力センサ３８は、大気と連通する通気管（図示せず）を有し、大気と燃料タンク１２内圧力との差圧を検出することができる。

第１吸着チャンバ１４の下流側の側壁には、前記第１室２４が連結されている。第１室２４は、ハウジング３２を長尺方向（軸方向）に延出した扁平な略直方体形状であり、図２に示すように、第１吸着チャンバ１４側の側壁に前記第１開口部２２が形成され、第２吸着チャンバ１６側の側壁に連通管３０と連通する接続口３９が形成されている。

第２吸着チャンバ１６は、略円柱形状からなるハウジング４０内に、第１吸着チャンバ１４と同様に、蒸発燃料の吸着剤である活性炭を収容して構成されている。ハウジング４０は、第１吸着チャンバ１４のハウジング３２よりも小容量であり、第１吸着チャンバ１４側の側部には、フィルタボックス２０が一体形成されている。ハウジング４０とフィルタボックス２０とは、内部の仕切壁４２によって仕切られると共に、連通ポート４４、４６によって互いに連通されている。

第２吸着チャンバ１６の上流側（連通管３０側）の側壁には、前記第２室２８が連結されている。第２室２８は、ハウジング４０を長尺方向（軸方向）に延出した扁平な略円柱形状であり、図２に示すように、第２吸着チャンバ１６側の側壁に前記第２開口部２６が形成され、第１吸着チャンバ１４側の側壁に連通管３０と連通する接続口４８が形成されている。

さらに、図２及び図３に示すように、第２室２８には、フィルタボックス２０及び第２吸着チャンバ１６を通って第２開口部２６から流入した空気を、前記接続口４８に向けてガイドしながら送るガイド部５０が設けられている。本実施形態の場合、ガイド部５０は、第２室２８内をハウジング４０の長尺方向（軸方向）に沿って仕切るように立設された一対のガイド板５２ａ、５２ｂを有する。図３に示すように、ガイド板５２ａ、５２ｂは、背面視（正面視）で第２室２８の略中央部に設けられた第２開口部２６側から接続口４８側に向かって室内が狭くなるように当該第２室２８内を規定しており、すなわち、第２開口部２６側から接続口４８側に向かって狭幅になる扇形状の壁面である。

図１に示すように、フィルタボックス２０は、フランジ部４９を介して第２吸着チャンバ１６のハウジング４０と固着されており、その内部には、周知のエアフィルタ用濾材（図示せず）を収容している。フィルタボックス２０の下流側（大気連通側）の側壁には、大気と連通する通気管５１が設けられており、該通気管５１から吸引された空気は、フィルタボックス２０内の図示しない経路（例えば、所定の蛇行経路）を流れて清浄化された後、連通ポート４６、４４を介して第２吸着チャンバ１６へと導入される。

基本的には以上のように構成される本実施形態に係る分割キャニスタ１０について、次に、その動作及び作用効果について説明する。

先ず、エンジン１８が停止状態等にある場合、分割キャニスタ１０では、図１及び図２中の実線矢印で示すように、燃料タンク１２内で発生する蒸発燃料は、チャージポート３４を介して第１吸着チャンバ１４に導入され、当該第１吸着チャンバ１４内の活性炭に吸着される。第１吸着チャンバ１４で吸着しきれない蒸発燃料は、第１室２４から連通管３０及び第２室２８を介して第２吸着チャンバ１６に導入され、当該第２吸着チャンバ１６内の活性炭に吸着される。これにより、蒸発燃料の大気への放散が有効に防止される。

一方、エンジン１８が所定の運転状態にある場合、分割キャニスタ１０では、図１及び図２中の破線矢印で示すように、エンジン１８の吸気通路側からの吸気により、フィルタボックス２０の通気管５１から大気（空気）が吸入される。フィルタボックス２０内に吸入された空気は、第２吸着チャンバ１６内に吸着されている蒸発燃料をパージした後、第２開口部２６から第２室２８内へと流入し、この第２室２８内でガイド部５０（ガイド板５２ａ、５２ｂ）によってガイドされつつ接続口４８へと送られて（図３参照）、連通管３０を介して第１室２４へと導入される。第１室２４内に導入された空気（蒸発燃料をパージした空気）は、第１開口部２２から第１吸着チャンバ１４内へと導入され、第１吸着チャンバ１４内に吸着されている蒸発燃料をパージした後、パージポート３６を介してエンジン１８の吸気通路へと送られる。

この場合、本実施形態に係る分割キャニスタ１０によれば、通気管５１から大気を吸入し、第１吸着チャンバ１４及び第２吸着チャンバ１６内に吸着した蒸発燃料をパージする際に、大気連通側となる第２開口部２６から第２室２８へと流入された空気が、ガイド部５０によって円滑にガイドされつつ接続口４８へと送られて、連通管３０から第１室２４側へと流通される。すなわち、第２室２８内が、ガイド部５０を構成するガイド板５２ａ、５２ｂによって接続口４８側へと先細りに狭幅となる略扇形状に形成されている。

従って、図３に示すように、第２開口部２６から流入した空気（パージされた蒸発燃料）が第２室２８内に滞留せず、円滑に連通管３０へと導入されて、エンジン１８側へと流通させることができる。このため、前記第２室２８だけでなく、分割キャニスタ１０全体としての空気の流れが可及的に向上して円滑となり、エンジン１８での吸気がスムーズになる。

特に、少なくとも２つのチャンバである第１吸着チャンバ１４及び第２吸着チャンバ１６と、これらに一体的に設けられる第１室２４及び第２室２８を有し、第１室２４及び第２室２８間を連通管３０によって接続してなる分割キャニスタ１０では、大気吸入時、大気連通側にある第２室２８から連通管３０（接続口４８）にかけての経路は、その流通経路が急激に狭くなっており、第２室２８内に空気が滞留し易く、装置全体としての空気の流れを滞らせる一因となる部位である。そこで、本実施形態では、第２室２８内での空気の流れをガイドして円滑に接続口４８へと送り出すガイド部５０を設けることにより、円滑な空気の流れを得ることを可能としている。

なお、このように接続口４８に向けて狭幅となるガイド部５０による空気流れの改善効果を一層高めるために、例えば、第２室２８内に空気を導入する第２開口部２６の位置を図３中の二点鎖線に示すような接続口４８から離間した壁面側に設けてもよい。そうすると、当該第２室２８内での空気の滞留を一層低減することができる。

一方、図４には、仮に、第２室２８内からガイド部５０を省略した場合の構成を示す。図４から諒解されるように、第２室２８内にガイド部５０を設けず、当該第２室２８内を単に略円柱形状（又は略直方体形状等であっても同様である）に構成した場合には、第２開口部２６から接続口４８へと向かう直線的な流れが生じる一方で、その周囲には、実質的に接続口４８へと導入されない滞留した空気が生じるため（図４中の破線矢印Ａ参照）、エンジン１８側へと円滑に空気を送り出すことが難しい。

図５及び図６は、本発明の第２の実施形態に係る分割キャニスタ１０ａを構成する第２室２８ａの説明図である。なお、図５及び図６において、図１〜図３に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略し、以下同様とする。

図５及び図６に示すように、本実施形態に係る分割キャニスタ１０ａは、上記第１の実施形態に係る分割キャニスタ１０に対して、第２室２８（図３参照）に代えて第２室２８ａを備えた点が相違している。この第２室２８ａには、上記した略扇形状のガイド部５０に代えて、他の形状のガイド部５４が設けられている。

ガイド部５４は、第２室２８ａ内をハウジング４０の長尺方向（軸方向）に沿って渦巻状に仕切るように立設された渦巻形状（略インボリュート形状）のガイド板５６を有する。ガイド板５６は、背面視（正面視）で第２室２８ａの略中央やや上方に設けられた第２開口部２６を中心として、そこから旋回するようにして接続口４８へと向かうように空気を送る渦巻形状の壁面である。

従って、上記のように蒸発燃料をパージする際には、大気連通側となる第２開口部２６から第２室２８ａへと流入された空気が、ガイド部５４によって円滑にガイドされつつ当該第２室２８ａ内を旋回しながら接続口４８へと送られて、連通管３０から第１室２４側へと流通される。このため、第２室２８ａ内で空気（パージされた蒸発燃料）が滞留せず、円滑に連通管３０へと導入されて、エンジン１８側へと流通させることができ、分割キャニスタ１０ａ全体としての空気の流れが可及的に向上して円滑となり、エンジン１８での吸気がスムーズになる。

図７及び図８は、本発明の第３の実施形態に係る分割キャニスタ１０ｂを構成する第２室２８ｂの説明図である。

図７及び図８に示すように、本実施形態に係る分割キャニスタ１０ｂは、上記第１の実施形態に係る分割キャニスタ１０に対して、第２室２８（図３参照）に代えて第２室２８ｂを備えた点が相違している。この第２室２８ｂには、上記した略扇形状のガイド部５０に代えて、他の形状のガイド部５８が設けられている。

ガイド部５８は、第２室２８ｂ内をハウジング４０の長尺方向（軸方向）に沿って螺旋状に仕切るように立設された螺旋形状のガイド板６０ａと、該ガイド板６０ａで仕切られた流路を前記軸方向に交差する方向で規制するガイド板６０ｂとを有する。ガイド板６０ａ、６０ｂは、背面視（正面視）で第２室２８の略中央やや上方に設けられた第２開口部２６を中心として、そこから旋回するように、且つ、次第に前記軸方向に移動するようにして接続口４８に向かう螺旋形状（サイクロン形状）の壁面である。

従って、上記のように蒸発燃料をパージする際には、大気連通側となる第２開口部２６から第２室２８ｂへと流入された空気が、ガイド部５８によって円滑にガイドされつつ当該第２室２８ｂ内を旋回し且つ次第に第２室２８ｂの奥側へと送られながら接続口４８へと送られて、連通管３０から第１室２４側へと流通される。このため、第２室２８ｂ内で空気（パージされた蒸発燃料）が滞留せず、円滑に連通管３０へと導入されて、エンジン１８側へと流通させることができ、分割キャニスタ１０ｂ全体としての空気の流れが可及的に向上して円滑となり、エンジン１８での吸気がスムーズになる。

本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成乃至工程を採り得ることは勿論である。

例えば、第２吸着チャンバ１６側の第２室に備えられるガイド部としては、上記したガイド部５０、５４、５８以外の形状であってもよく、要は、大気連通側となる第２開口部２６から流入された空気（パージされた蒸発燃料）をスムーズにガイドしながら接続口４８に向かって送ることができ、当該第２室内での空気の滞留を有効に低減できる構造であればよい。

１０、１０ａ、１０ｂ…分割キャニスタ １２…燃料タンク
１４…第１吸着チャンバ １６…第２吸着チャンバ
１８…エンジン ２０…フィルタボックス
２２…第１開口部 ２４…第１室
２６…第２開口部 ２８、２８ａ、２８ｂ…第２室
３０…連通管 ３９、４８…接続口
５０、５４、５８…ガイド部 ５１…通気管
５２ａ、５２ｂ、５６、６０ａ、６０ｂ…ガイド板

Claims (4)

1. 燃料タンク及び内燃機関と連通する第１開口部を有する第１室と、大気と連通する第２開口部を有する第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通する連通管とを備える分割キャニスタであって、
   前記第２室は、前記第２開口部から流入した空気を前記連通管との接続口に向けて送るガイド部を有し、
   前記ガイド部は、前記第２室の室内を、前記接続口に向かって狭くなるように規定していることを特徴とする分割キャニスタ。
2. 請求項１記載の分割キャニスタにおいて、
   前記ガイド部は、前記第２開口部側から前記接続口側に向かって狭幅になる扇形状の壁面であることを特徴とする分割キャニスタ。
3. 燃料タンク及び内燃機関と連通する第１開口部を有する第１室と、大気と連通する第２開口部を有する第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通する連通管とを備える分割キャニスタであって、
   前記第２室は、前記第２開口部から流入した空気を前記連通管との接続口に向けて送るガイド部を有し、
   前記ガイド部は、前記第２開口部から前記第２室へと流入した空気が、前記第２開口部側から前記接続口側へと旋回しながら送られるように前記第２室の室内を規定していることを特徴とする分割キャニスタ。
4. 請求項３記載の分割キャニスタにおいて、
   前記ガイド部は、渦巻形状の壁面、又は、螺旋形状の壁面であることを特徴とする分割キャニスタ。

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