JP5792027B2 - 二重空気流動経路を有したキャニスタ - Google Patents
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Description
キャニスタは、エンジンを停止させた場合には燃料蒸発ガスを内蔵された活性炭によって吸着させ、エンジンを作動させる場合には活性炭に吸着された燃料蒸発ガスをキャニスタの外部から注入される空気の吸気圧力によって脱着させ、脱着された燃料蒸発ガスを空気と混合させてエンジンの吸気系統に供給する。
図1は一般的なキャニスタの構成を示すものであり、キャニスタはハウジング1を有し、ハウジング1の内部には燃料蒸発ガスの吸着および脱着を行う活性炭6が充填される。
ハウジング1の上側に、キャニスタのパージ時に外部の大気から空気をキャニスタの内部に流入させる空気出入口2が形成される。
空気出入口2は、燃料タンク内部の圧力上昇を防止するために、燃料タンクの燃料蒸発ガスを外部の大気に排出させる。
エンジン停止時、燃料タンクから発生した燃料蒸発ガスを流入する蒸発ガス吸引口4がハウジング1の上側に形成される。
空気出入口2、蒸発ガス排出口3、および蒸発ガス吸引口4にフィルタ5が取り付けられる。フィルタ5は、出入りする空気や燃料蒸発ガスに含まれたホコリのような不純物を遮断する機能を果たす。
ところで、キャニスタのパージ時、外部からの空気を空気出入口2に供給する過程において、空気出入口2側の開口に設けられたフィルタ5の表面にホコリのような不純物が付着する。
したがって、パージ時、気孔の大きさが同等なレベルである空気中の不純物がフィルタ5を通過することができず、大部分がフィルタ5の表面に付着する。
そうすると、図2のA部分詳細図に示すように、キャニスタの使用期間が長くなるほど、フィルタ5に付着した不純物が固着し、不純物層(D)を形成する。
図3は、本発明によるキャニスタの空気出入口の構成図である。
本発明によるキャニスタは、従来のキャニスタから発生するフィルタ詰まり問題を改善するために、キャニスタの空気出入口2の内部空間を2つの空間に分け、パージ時には、2つの空間のうちの一方の空間を通して外部から空気が流入できるようにし、燃料タンク内部の圧力上昇を防止するための燃料蒸発ガスの排出時には、他方の空間を通して燃料蒸発ガスを外部に排出できるように構成されている。
前記空気出入口内部空間において、空気出入口2と平行で、前記空気出入口内部空間を上部空間S1と下部空間S2に区切る中央隔壁10が設けられる。
上部空間S1および下部空間S2で区切られた各空間を通して空気の流動を開閉するために、後述するバルブが設けられるが、このようなバルブを設けるために、中央隔壁10の上方向に上部隔壁20が、下方向に下部隔壁21が設けられる。
下部隔壁21は中央隔壁10に垂直に設けられ、下部隔壁21の上側は中央隔壁10に、下側は空気出入口外壁2aに結合され、下部隔壁21には下部空間S2への空気の流動を調節する下部バルブ40が設けられる。
上部バルブ30および下部バルブ40は、自動車の電子制御ユニット(Electronic Control Unit、ECU)の電気的な信号によって制御可能な形態の電子制御バルブ(Electronic Control Valve)であることが好ましい。
また、下部隔壁21により、下部空間S2は、空気出入口2から下部隔壁21までの前部と下部隔壁21から後述する下部フィルタ60までの後部に区切られる。
上部フィルタ50および下部フィルタ60は各々上部隔壁20および下部隔壁21の後端部に各々取り付けられ、上部フィルタ50は上部空間S1を流動する空気のホコリのような不純物を遮断し、下部フィルタ60は下部空間S2を流動する空気のホコリのような不純物を遮断する。
下部フィルタ60は、キャニスタの燃料蒸発ガスの外部大気への排出時、活性炭の微細粉末が排出されない気孔(pore)の大きさを有する。
上部フィルタ50の気孔の大きさは下部フィルタ60の気孔の大きさより大きく形成される。本発明の実施形態では、上部フィルタ50の気孔の大きさは80μmであり、下部フィルタ60の気孔の大きさは10μmであって、下部フィルタ60が上部フィルタ50より緻密な気孔を有するフィルタである。
上部隔壁20および下部隔壁21上には空気を流動させる通気口22が複数形成され、通気口22は上部バルブ30および下部バルブ40によって開閉される。
上部バルブ30および下部バルブ40は、上部隔壁20または下部隔壁21の通気口22を開閉する前方ディスク101と、後方ディスク103と、前方ディスク101と後方ディスク103を結合するロッド(rod)102とから構成され、ロッド102の前後方運動によって前方ディスク101または後方ディスク103のうちの一方のディスクが開閉される構造である。
パージ時、自動車のエアフィルタ(図示せず)を通して空気出入口2に流入した空気は、中央隔壁10によって区切られる上部空間S1と下部空間S2に各々分流されるが、キャニスタの電子制御ユニットの制御によって上部バルブ30は開放され、下部バルブ40は閉鎖されるため、上部空間S1に流入した空気は、上部バルブ30の通気口22を通して上部隔壁20を通過し、上部フィルタ50を経て、キャニスタの内部に進入してエンジンの吸気系統に向かって流動する。しかし、下部空間S2に流入した空気は、下部バルブ40が閉鎖されて下部隔壁21を通過することができないため、キャニスタの内部に進入できない。
この時、上部フィルタ50の気孔の大きさはキャニスタのパージ時の上部空間S1の通気抵抗を最小にする大きさであるため、上部フィルタ50の空気の流動が非常に円滑になる。
本発明の実施形態における上部フィルタ50の気孔の大きさは従来の通常のフィルタの気孔の大きさである10μmより大きい80μmである。
燃料蒸発ガス排出時、自動車の燃料タンクから流入する燃料蒸発ガスは、中央隔壁10によって区切られる上部空間S1と下部空間S2を各々流動するが、キャニスタの電子制御ユニットの制御によって上部バルブ30は閉鎖され、下部バルブ40は開放される。
したがって、下部空間S2に流入した燃料蒸発ガスは、下部バルブ40の通気口22を通して下部隔壁21を通過し、空気出入口2を通して外部大気中に排出される。また、このような燃料蒸発ガスの排出により、燃料タンク内部の燃料蒸発ガスによる負圧が解消される。
この時、下部フィルタ60の気孔の大きさは、活性炭の微細粉末が空気出入口2を通して排出されない大きさであるため、活性炭の微細粉末は下部フィルタ60によって遮断され、外部に排出されない。
本発明の実施形態における下部フィルタ50の気孔の大きさは、活性炭の微細粉末と同等なレベルである10μmの気孔の大きさを採用した。
上記のような本発明によるキャニスタでは、パージ作動時には、空気出入口2からキャニスタの内部に進入する外部空気の円滑な流動が維持され、燃料蒸発ガスの排出時には、活性炭の微細粉末が外部に排出されないという長所がある。
2 ・・・空気出入口
2a ・・・空気出入口外壁
2b ・・・空気出入口内壁
3 ・・・蒸発ガス排出口
4 ・・・蒸発ガス吸引口
5 ・・・フィルタ
6 ・・・活性炭
10 ・・・中央隔壁
20 ・・・上部隔壁
21 ・・・下部隔壁
22 ・・・通気口
30 ・・・上部バルブ
40 ・・・下部バルブ
50 ・・・上部フィルタ
60 ・・・下部フィルタ
101 ・・・前方ディスク
102 ・・・ロッド
103 ・・・後方ディスク
S1 ・・・上部空間
S2 ・・・下部空間
D ・・・不純物層
Claims (4)
- 自動車用のキャニスタであって、
空気出入口内部空間において、空気出入口と平行した方向に設けられ、前記空気出入口内部空間を上部空間と下部空間に区切る中央隔壁と、
前記中央隔壁から空気出入口内壁まで上方向に延長するように設けられた上部隔壁と、
前記中央隔壁から空気出入口外壁まで下方向に延長するように設けられた下部隔壁と、
前記上部隔壁上に設けられ、上部空間への空気の流動を開閉する上部バルブと、 前記下部隔壁上に設けられ、下部空間への空気の流動を開閉する下部バルブと、 前記上部隔壁の後端部に取り付けられる上部フィルタと、
前記下部隔壁の後端部に取り付けられる下部フィルタと、を含んで構成され、 前記下部フィルタはキャニスタに含まれた活性炭の微細粉末が排出されない気孔の大きさを有し、前記上部フィルタの気孔の大きさは前記下部フィルタの気孔の大きさより大きく形成されることを特徴とする二重空気流動経路を有したキャニスタ。 - 前記上部隔壁および下部隔壁上に空気を流動させる通気口が複数形成され、前記通気口は前記上部バルブおよび下部バルブによって開閉されることを特徴とする請求項1に記載の二重空気流動経路を有したキャニスタ。
- 前記上部隔壁と下部隔壁は前記中央隔壁と垂直に設けられることを特徴とする請求項1に記載の二重空気流動経路を有したキャニスタ。
- 前記上部バルブおよび前記下部バルブは自動車の電子制御ユニットが制御できる電子制御バルブであることを特徴とする請求項1に記載の二重空気流動経路を有したキャニスタ。
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