JPH01159455A - 車両用蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の燃料タンク等の燃料貯溜室より蒸発し
た燃料を吸着処理して、蒸発燃料が大気中に放出される
のを防止する蒸発燃料処理装置（以下キャニスタと称す
る）に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のキャニスタとしては、例えば実開昭５３
−１６２２１４号公報に示されるように、車両用燃料タ
ンクから蒸発した燃料はパイプを介してキャニスタ内の
吸着剤層の上面に導入されるとともに、この吸着剤層に
より蒸発燃料が吸着されるようになっている。

上述したような従来のキャニスタにおいては、一般に第
１２図に示すような吸着特性がある。第１２図はキャニ
スタの高さをし、キャニスタの直径をＤとした時、Ｌ／
Ｄと蒸発燃料の吸着量との関係を本発明者らが実験検討
を行うことにより求めた図である。この図からもわかる
ようにＬ／Ｄ〉１となるようにキャニスタの高さおよび
直径を設定すれば吸脱着効率の良いキャニスタが実現で
きる。

ところが、この設定は例えば、燃料タンク内に貯えられ
た燃料からの蒸発燃料や車両の気化器に設けられたフロ
ート室内で蒸発した燃料のようなキャニスタへの流入速
度が遅い場合については当てはまるものの、例えばガソ
リン給油時のように発生蒸気大量でかつ流入速度が速い
場合については、単にＬ／Ｄを大きくするだけでは第１
３図に示すように吸脱着効率はあまり向上しない。第１
３図は、キャニスタへの流入速度が３０〜４０ｆ／ｍｉ
ｎの場合のＬ／Ｄと蒸発燃料の吸着量との関係を実験検
討により求めた図である。従って、発生蒸気が大量でか
つ流速が速い場合についても充分な吸脱着効率が得られ
るようにするためには、キャニスタを大型化せざるを得
す、その結果車両への搭載性が悪くなるという問題があ
る。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
発生蒸気が大量でかつ流入速度が速い場合であっても充
分な吸脱着効率が得られるコンパクトなキャニスタを提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するために本発明では次のような技術
的手段を講じた。

すなわち、燃料タンクからの蒸発燃料を導入する導入ポ
ートを有するケーシングと、このケーシング内に配設さ
れ、前記導入ポートから導入された蒸発燃料を吸着する
蒸発燃料吸着剤と、前記ケーシングの前記導入ポート開
口部において形成され、前記導入ポートから導入された
蒸発燃料を拡散させて、この蒸発燃料の前記蒸発燃料吸
着剤による吸着方向の速度成分を低減する拡散室とを備
えたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図において、樹脂より成形されるケーシング１は円
柱形状をなすものであり、その底面１ａには大気に開放
される大気ポート２が形成されている。

ケーシングｌの内部には、例えば活性炭等よりなる吸着
剤３が充填されており、この吸着剤３により吸着剤層４
が形成されている。この吸着剤層４の図中下面には不織
布等よりなるフィルター５が配され、さらにその下面に
は連通孔６ａを有する下押え板６が配されている。また
、吸着剤Ｎ４の図中上面にも不織布等よりなるフィルタ
ー７が配され、さらにその上面には連通孔８ａを有する
上押え板８が配されている。なお、フィルター５、下押
え板６、フィルター７、上押え板８はケーシング１の内
周面に固定されることにより、その位置が固定されてい
る。

ケーシング１の内部において、吸着剤層４の上方には第
１の空間部９が形成されており、吸着剤層４の下方には
第２の空間部１０が形成されている。

ケーシング１の内部には仕切板１１が設けられており、
この仕切板１１により吸着剤Ｎ４はＡ層４ａＳＢｉｉ４
ｂの２つの層に分割されている。また、仕切板１１によ
り第２の空間部１０も２つの空間１０ａ、１０ｂに分割
されており、大気ポート２は空間１０ｂに連通している
。なお、第１の空間部９については仕切板１１により分
割されておらず、空間全体が連通している。

ケーシング１の内部には、上方外部より導入管１２およ
びパージパイプ１３が挿入されており、この導入管１２
およびパージパイプ１３は第１の空間部９、第１の吸着
剤ＪＷ４ａを貫通して第２の空間部１０の空間１０ａに
各々連通している。なお、第１の空間部９内の流体が漏
れないように、導入管１２およびパージパイプ１３はケ
ーシング１に溶着固定されている。

上記構成から成る本実施例のキャニスタ１（１０）は、
第２図に示すように接続されて車両に搭載される。第２
図において、キャニスタ１（１０）の導入管１２は燃料
タンク２０の導入口２０ａ付近に切替弁２１およびタン
クホース２２を介して連通している。切替弁２１は燃料
給油時のみ所定時間だけ開となる弁で、燃料タンク２０
とキャニスタ１（１０）との連通の切替えを行う。

キャニスタ１（１０）のパージパイプ１３は、連通ホー
ス２３およびパージコントロールバルブ２４を介して図
示しないエンジンの吸気管に接続されている。パージコ
ントロールバルブ２４は、キャニスタ１（１０）から脱
離した蒸発燃料の吸気管への導入量を調整するための弁
である。

なお、本実施例では、キャニスタ１（１０）を燃料タン
クの燃料給油時に発生する蒸発燃料のみを吸着するため
のオンボード用キャニスタとして使用し、燃料タンク２
０内に貯蔵された燃料からの蒸発燃料は従来公知のエバ
ポエミッション用キャニスタ２５により吸着するように
している。キャニスタ２５はタンクホース２６を介して
燃料タンク２０に接続されており、連結ケース２７を介
して図示しない吸気管に接続されている。

次に、本実施例の作動について説明する。

燃料タンク２０の導入口２０ａへ供給された燃料は約３
０〜４０！２／ｍｉｎの流速で燃料タンク２０へ流入す
る。この時、燃料導入口２０ａはシールされ、また切替
弁２１は開となっており、燃料タンク２０内で発生した
蒸発燃料はタンクホース２２を介して導入管１２内へ流
入する。導入管１２を通ってケーシング１内に流入した
蒸発燃料は、導入管１２の開口橋１２ａから第２の空間
部゛１０の空間１０ａへ吐出される。この吐出された蒸
発燃料は変向板として作用するケーシング１の底面１ａ
の内壁に衝突して空間１０ａ内で均等に拡′散し、流速
が低下する。なお、導入管１２の開放端１２ａから底面
１ａの内壁までの距離は約６閣程度に設定されている。

その後、蒸発燃料は上押え板６の連通孔６ａよリフィル
ター５を介して吸着剤Ｍ４のＡ層４ａの下方から上方へ
流通し、徐々に吸着現象が進行していく。

ここで、蒸発燃料は底面１ａの内壁に衝突して空間１０
ａ内で拡散した後で吸着剤層４のＡ層４ａを流通するの
で、流速の速い蒸発燃料が直接吸着剤層を流通した場合
のように蒸発燃料が充分に吸着されずに通り抜けてしま
うことなく、蒸発燃料は吸着剤層４のＡ層４ａの全領域
において吸着され、吸着剤層４の利用効率は極めて高く
なる。

次に、吸着剤Ｎ４のＡ層４ａから漏れ出た蒸発燃料は、
第１の空間部９に吐出されて拡散された後、吸着剤層４
の８層４ｂの上方から下方へ流通し吸着される。この場
合についても、蒸発燃料は一旦拡散された後吸着剤層４
の８層４ｂを通過するため吸着剤層４の利用効率は高く
なる。

また、機関運転時には、図示しない吸気曽に負圧が発生
し、この負圧はパージホースおよびパージパイプ１３よ
りキャニスタ１（１０）内に導入される。この負圧によ
り大気が大気ポート２よりキャニスタ１（１０）内に導
入され、第２の空間部１０の空間ｉｏｂ、吸着剤層４の
ＢＪｉｉ４ｂ、第１の空間部９、吸着剤層４のＡ層４ａ
、第２の空間部１０の空間１０ａを順次通過する。この
大気により、吸着剤層４に吸着されていた蒸発燃料が脱
離され、パージパイプ１３内へ流入する。パージパイプ
１３内へ流入した蒸発燃料は、パージホース２３を通っ
て、パージコントロールパルプ２４によってその流量が
調整されて図示しない吸気管内へ吸引される。

次に、本発明者らが行った実験および検討に基づき本実
施例のキャニスタ１（１０）について説明する。第３図
および第４図は本実施例の比較対照となった試料のキャ
ニスタを各々示している。

第３図に示すキャニスタ（試料１）は、円柱状のケーシ
ング１の内部に吸着剤層４をその両端に空間部９および
１０を形成するように配設し、ケーシング１の上面に導
入ポー）１ｂおよびパージポートＩＣ１下面に大気ポー
ト１ａを形成した従来公知のタイプである。なお、この
キャニスタ３０の高さＬと直径りとの比Ｌ／Ｄは１．８
に設定されており、吸着剤層４の容量は４１である。

第４図に示すキャニスタ（試料２）は、第３図のキャニ
スタを改良したタイプのもので、吸着剤層４を仕切板１
１によって２つの層４ａ、４ｂに分割したものである。

なお、この吸着剤Ｎ４の容量は３．５２である。

また、第１図に示す本実施例のキャニスタ１（１０）の
吸着剤層４の容量は３．５１！、であり、第３図および
第４図に示すキャニスタの材質やその使用する吸着剤は
このキャニスタ１（１０）と同一のものである。

次に、その実験方法について第５図を用いて説明する。

第５図において、最初、燃料溜り４０内に貯えられたガ
ソリンを、エアモータ４１によって吸い上げ、その燃料
を燃料タンク２０内へ流速３０〜３８Ｉ！、／ｍｉｎで
流入させる。この燃料タンク２０は、燃料の導入時のみ
ＯＮとなる切替弁２１を介して試料に接続されており、
燃料を導入して破過吸着させた後の吸着剤重量を計測し
、前記重量から所定の空気流量パージ後の重量を差し引
いた値、即ち吸脱着能力を評価する。

その実験結果を第６図に示す。第６図から明らかなよう
に、本実施例の活性炭１１当りの吸脱着能力は試料１お
よび試料２と比較して非常に大きくなっており、このこ
とは吸着剤層４の利用効率が高いことを示している。

また、この実験経過において、試料１のキャニスタでは
導入ポート１ｂから導入された蒸発燃料は、第７図に示
すように、不均一な進行速度で吸着剤層４に吸着されて
いき、外周側が進行速度が速く、内周側が遅くなる結果
であった。このことは、導入ポー）１ｂから導入される
蒸発燃料が大量でかつ流入速度が速いことが原因である
と考察される。

一方、本実施例のキャニスタ１（１０）では、導入バイ
ブから導入された蒸発燃料は、底面１ａの内壁に衝突し
て第１の空間部ｌＯの空間１０ａ内に拡散された後で吸
着剤層４により吸着されていくため、その吸着は第８図
に示すように全体的にほぼ均等に進行していく。そのた
め、吸着剤層４の吸着効率が高められる。

以上のように、本実施例によれば、大量でかつ流入速度
の速い蒸発燃料であっても、体格を大きくすることなく
充分な吸着効率を得ることができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるもあではなく、
その要旨を逸脱しない限り種々変形可能である。以下、
その変形例について第９図〜第１１図を用いて説明する
。

第９図に示す実施例は、吸着剤Ｎ４を仕切板１１ａ、ｌ
ｌｂにより三層構造としたもので、これにより吸着効率
をさらに高めるようにしている。

第１０図に示す実施例は、吸着剤層４を内周側の層４ａ
と外周側の層４ｂとに分割するとともに、導入管１２お
よびパージバイブ１３は内周側の層４ａを貫通して第１
の空間部１０の空間１０ａに開口するように配設されて
おり、導入管１２を介して導入された蒸発燃料は空間１
０ａを形成するインナーケース３０の底面３０ａに衝突
して、空間１０ａ内で拡散した後、内周側の層４ａ、外
周側の層４ｂにより順次吸着されるようにしたものであ
る。

第１１図に示す実施例は、吸着剤Ｎ４を内周側の層４ａ
と外周側の層４ｂとに分割するとともに、大気バイブ３
１は内周側の層４ａを貫通して第２の空間部９の空間９
ｂに開口するように配設されており、導入ボー）１２を
介して導入された蒸発燃料は空間９ｂを形成するインナ
ーケース３０の上面３０ａに衝突して空間９内で拡散し
た後、外周側の層４ｂ、内周側の層４ａにより順次吸着
されるようにしたものである。

次に、本発明のさらに別の実施例を第１４図を用いて説
明する。

第１４図において、キャニスタ２（１０）は、樹脂ある
いは鉄板により成形される円柱形状の外ケーシング２０
２と、この外ケーシング２０２の内部に配設され、樹脂
あるいは鉄板により成形される円柱形状の内ケーシング
２０３とを有している。

外ケーシング２０２の内部であって内ケーシング２０３
の外周には、例えば活性炭等によりなる吸着剤２０６が
充填されており、この吸着剤２０６により吸着剤層２０
５が形成されている。この吸着剤２０５の図中下面には
不織布等よりなるフィルター２２０が配され、さらにそ
の下面には連通孔２３０ａを有する内ケーシング２０３
の底面部２３０が配されている。また、吸着剤層２０５
の図中上面にも不織布等よりなるフィルター２１７が配
され、さらにその上面には連通孔２１４ａを有する上押
え板２１４が配されている。なお、フィルター２２０、
内ケーシング２０３の底面部２３０、フィルター２１７
、上押え板２１４は外ケーシング２０２の内周面に固定
されることにより、その位置が固定されている。

また、内ケーシング２０３の内部にも、吸着剤２０６に
よる吸着剤２０４が形成されており、この吸着剤Ｎ２Ｏ
４の図中下面にはフィルター２１９および連通孔２１６
ａを有する上押え板２１６が配され、さらに吸着剤層２
０４の図中上方にはフィルター２１８および連通孔２１
５ａを有する上押え仮２１５が配されている。なお、第
２導入ポート２４５に対向する位置には連通孔２１５ａ
は形成されていない。また、内ケーシング２０３の内部
であって、吸着剤Ｎ２Ｏ４の図中下方には第１空間部２
０７が形成されている。なお、外ケーシング２０２の内
部であって、吸着剤層５の上方には第２空間部２０８が
形成されており、吸着剤層２０５の下方には第３空間部
２０９が形成されている。

外ケーシング２０２の図中上面には、第１導入管２１０
、第２導入ポート２４５およびパージパイプ２１１が形
成されている。第１導入管２１０の一端２１０ａは配管
２３１を介して燃料タンク２０の燃料供給管２０ａに連
通し、他端２１０ｂは第２空間部２０８および吸着剤層
２０４を貫通して第１空間部２０７に連通している。第
２導入ポート２４５は第２空間部２０８に連通して形成
され、一端２４５ａは配管２４３を介して燃料タンク２
０の上面に形成されたポート２２に連通している。パー
ジパイプ２１１の一端２１１ａは第２空間部２０８およ
び吸着剤層２０４を貫通して第１空間部２０７に連通し
、他端２１１ｂは配管２３２を介して吸気管２４１のス
ロットル弁２４２の開度ポート２４０に連通している。

また、配管２４３内には燃料タンク２０からの蒸発燃料
が所定圧以上になると開弁する制御弁２４４が設けられ
、配管２３２内には吸気管２４０内へ吸引される蒸発燃
料の流量を制御する制御弁２３５が設けられている。

外ケーシング２０２の図中下面には大気ポート２１３が
形成されており、この大気ポート２１３は大気に開放し
ている。

次に、この実施例の作動について説明する。

機関運転中および停止中に、燃料タンク２０に蓄えられ
た燃料から発生した蒸発燃料は、制御弁２４４の開弁圧
以上になると、配管２４３、第２導入ポート２４５を通
ってキャニスタ２（１０）内に導入される。

第２導入ポート２４５を通って導入された蒸発燃料は、
上押え板２１５の穴なし部に衝突して、第２空間部２０
８で拡散した後、吸着剤層２０４゜２０５にて吸着され
る。

一方、燃料給油時に、燃料タンク２０の燃料供給管２０
ａへ供給された燃料は約３０〜４０！／ｍｉｎの流速で
燃料タンク２０へ流入する。この時、切替弁２１は開と
なっており、給油時に発生した蒸発燃料は配管２３１、
第１導入管２１０を通ってキャニスタ２（１０）内に導
入される。

第１導入管２１０を通って導入された蒸発燃料は、第１
導入管２１０の開口端２１０ｂから第１空間部２０７へ
吐出される。この吐出された蒸発燃料は、変向板として
作用する内ケーシング２０３の底面部２３０の内壁に衝
突して空間２０７内で均等に拡散し、流速が低下する。

なお、第１導入管２１０の開口端２１０ｂから底面部２
３０の内壁までの距離は約５　ｍｍ程度に設定されてい
る。

その後、蒸発燃料は上押え板２１６の連通孔２１６ａよ
りフィルター２１９を介して吸着剤層２０４の下方から
上方へ流通し、徐々に吸着現象が進行していく。

ここで、蒸発燃料は底面部２３０の内壁に衝突して第１
空間部２０７内で拡散した後で吸着剤層２０４を流通す
るので、流速の速い蒸発燃料が直接吸着剤層を流通した
場合のように蒸発燃料が充分に吸着されずに通り抜けて
しまうことなく、蒸発燃料は吸着布層２０４の全領域に
おいて吸着され、吸着剤層２０４の利用効率は極めて高
くなる。

次に、吸着剤Ｎ２Ｏ４から洩れ出た蒸発燃料は、第２空
間部２０８に吐出されて拡散した後、吸着剤層５の上方
から下方へ流通し吸着される。この場合についても、蒸
発燃料は一端空間部２０８内で拡散された後、吸着剤層
２０５を通過するため吸着剤２０５の利用効率は高くな
る。

また、機関運転時には、車両の運転状態に応じて、制御
弁２３５が開弁する。そのため、吸気管２４０で発生し
た負圧は、配管２３２およびパージパイプ２１１よりキ
ャニスタ２（１０）内に導入され、これによって大気が
大気ポート２１３が導入される。この大気は第３空間部
２０９、吸着剤層２０５、第２空間部２０８、吸着剤層
２０４、第３空間部２０７を順次通過し、主として吸着
剤層２０４に吸着されていた蒸発燃料がパージパイプ２
１１を通って吸気管２４０内に吸引される。

上記実施例によれば、給油時において短時間に大量発生
（１（１０）ｇ／ｍ　ｉ　ｎ）する発生頻度が少ない給
油時の蒸発燃料と、所定期間にわたって徐々に発生（２
０〜２５ｇ／ｈ）する発生頻度が比較的多い蓄えられた
燃料からの蒸発燃料の両方を１つのキャニスタで吸着す
ることができる。

しかも、本実施例では、給油時の蒸発燃料を第１導入管
２１０を介して第１空間部２０７に導入することにより
、蒸発燃料を主として吸着剤層２０４により吸着し、ま
た蓄えられた燃料からの蒸発燃料を第２導入ポート２４
５を介して第２空間部２０８に導入することにより、蒸
発燃料を吸着剤層２０４．２０５の両方により吸着する
ようにしているので、第１導入管２１０から両方の蒸発
燃料を導入した場合に比較して、吸着剤層２０４．２０
５の吸着率分布を均一化することができる。

第１５図は本実施例の吸着剤層２０４の吸着後の蒸発燃
料吸着率を実験により求めたもので、第１５図の吸着剤
Ｎ２Ｏ４は左方がパージパイプ２１１（第１４図中下方
）側を示し、右方が大気ポート２１３（第１４図中上方
）側を示している。なお、比較例は、両方の蒸発燃料を
第１導入管２１０から導入した場合を示している。第１
５図から明らかなように、本実施例によれば、比較例に
比較して吸着剤Ｎ２Ｏ４の吸着率分布が均一化する。そ
のため、脱離初期の主として吸着剤Ｎ２Ｏ４から脱離さ
れる蒸発燃料の濃度を低めることができ、脱離初期に濃
度の高い蒸発燃料が脱離されることによって生じる空燃
比の大幅な変動を防止することができる。

次に、本発明のさらに異なる実施例を第１６図に用いて
説明する。

第１６図において、キャニスタ３（１０）は、第１４図
に示す実施例と同様に、外ケーシング３０２と内ケーシ
ング３０３とを有し、内部には、第１空間部３０７、吸
着剤層３０５、第２空間部３０８、吸着剤層３０４、第
３空間部が形成され、フィルター３２０、フィルター３
１７、上押え板２１４、フィルター３１９、下押え板３
１６、フィルター３１８、上押え板３１５が配されてい
る。

外ケーシング３０２の図中上面には、導入管３１０が形
成されており、この導入管３１０の一端３１０ａは配管
３３１を介して燃料タンク２０の燃料供給管２０ａに連
通し、他端３１０ｂは第２空間部３０８および吸着剤３
０４を貫通して第１空間部３０７に連通している。さら
に、外ケーシング３０２にはパージパイプ３１１．３１
２が形成されており、パージパイプ３１１の一端３１１
ａは吸着剤Ｍ３０４を貫通して第１空間部３０７に連通
し、パージパイプ３１２の一端３１２ａは配管３３２を
介して吸気管３４１のスロットル弁３４２の下流側のポ
ート３４０に連通している。

また、パージパイプ３１１と３１２との間に形成された
空間３３３内には吸気管３４０内へ吸引される蒸発燃料
の流量を制御する制御弁３３５が設けられている。この
制御弁３３５は、ソレノイド３３６と、ソレノイド３３
６への通電によって吸引されてパージパイプ３１１と３
１２とを連通ずる弁体３３７とから構成されている。ソ
レノイド３３６の外周側には、例えばＡｆ、Ｃｕ等の熱
伝導率の大きな材料にて形成された放熱体３３８が巻か
れており、この放熱体３３８は吸着剤層３０４内に延出
して埋設されている。

外ケーシング３０２の図中下面には大気ポート３１３が
形成されており、この大気ポート３１３は大気に開放し
ている。

次に、この実施例の作動を説明する。

導入管３１０を通って導入された蒸発燃料は、導入管３
１０の開口端３１０ｂから第１空間部３０７へ吐出され
る。この吐出された蒸発燃料は、変向板として作用する
内ケーシング３０３の底面部３３０の内壁に衝突して空
間３０７内で均等に拡散し、流速が低下する。

その後、蒸発燃料は下押え板３１６、フィルター３１９
を介して吸着剤層３０４の下方から上方へ流通し、徐々
に吸着現象が進行していく。

さらに、吸着剤層３０４から洩れ出た蒸発燃料は、第２
空間部３０８に吐出されて拡散した後、吸着剤Ｎ３０５
にて吸着される。

一方、機関運転時には、車両の運転状態に応じて、制御
弁３３５のソレノイド３３６に通電が行われ、弁体３３
７は吸引されてパージパイプ３１１と３１２とが連通ず
る。そのため、吸気管５で発生した負圧は、配管３３２
およびパージパイプ３１１．３１２よりキャニスタ３（
１０）内に導入され、これによって大気が大気ポート３
１３に導入される。この大気は第３空間部３０９、吸着
剤層３０５、第２空間部３０８、吸着剤層３０４、第３
空間部３０７を順次通過し、主として吸着剤層３０４に
吸着されていた蒸発燃料がパージパイプ３１１．３１２
を通って吸気管３４０内に吸引される。

この時、制御３３５のソレノイド３３６への通電により
ソレノイド３３６の外周に巻かれた放熱板３３８は、ソ
レノイド３３６の発熱を受けて徐々に加熱され、脱離期
間中、吸着剤層３０４の放熱板３３８の周囲が加熱され
る。

一般に、キャニスタで吸着した蒸発燃料を脱離する場合
、脱離初期には脱離される蒸発燃料の濃度が高いが、時
間の経過につれて蒸発燃料の濃度が急激に低くなるので
、空燃比が大幅に変化してしまう。しかしながら、前記
実施例によれば、脱離後、放熱板３３８がソレノイド３
３６によって徐々に加熱されるため、時間の経過ととも
に吸着剤層３０４の蒸発燃料の脱離が積極的に行われる
ことになり、空燃比の急激な変化を防止することができ
る。

第１７図は、温度２０〜２１゛ｃで、蒸発燃料を吸着し
たキャニスタに脱離空気１０１／ｍｉｎを作用させた場
合の経過時間と脱離空気の空燃比Ａ／Ｆとの関係を示す
特性図である。第１７図から明らかなように、放熱板を
設けることにより空燃比の急激な変化を防止することが
でき、空燃比の制御が容易になる。

また、前記実施例では、吸気管３４１への蒸発燃料の流
量を制御する制御弁３３５のソレノイド３３６の発熱を
有効に利用しているので、消費電力が増大することがな
い。なお、放熱板３３８は蒸発燃料の脱離効率を高める
ために吸着剤層３０４全体に広がるように配されるのが
望ましい。さらに、第１８図に示すように、燃料タンク
２０に貯蔵された燃料からの比較的流量の少ない蒸発燃
料についても、配管３４３、制御弁３４４および外ケー
シング３０２に形成された第２導入ポート４５を介して
キャニスタ３（１０）内へ導入して吸着するようにして
も良い。

次に、本発明のさらに他の実施例を第１９図を用いて説
明する。

第１９図において、キャニスタ４（１０）は、第１４図
に示す実施例と同様に、外ケーシング４０２と内ケーシ
ング４０３とを有し、内部には、第１空間部４０７、吸
着剤層４０５、第２空間部４０８、吸着剤層４０４、第
３空間部が形成され、フィルター４２０、フィルター４
１７、上押え板４１４、フィルター４１９、下押え板４
１６、フィルター４１８、上押え板４１５が配されてい
る。

外ケーシング４０２の図中上面には、導入管４１０が形
成されており、この導入管４１０の一端４１０ａは配管
４３１を介して燃料タンク２０の燃料供給管２０ａに連
通し、他端４１０ｂは第２空間部４０８および吸着剤４
０４を貫通して第１空間部４０７に連通している。さら
に、外ケーシング４０２にはパージポート４１２が形成
されるとともに、パージポート４１２に連通ずる所定空
間を形成する内部ケーシング４５０が形成されている。

この内部ケーシング４５０は第２空間部４０８、吸着剤
層４０４を貫通して配設されており、その内部には、第
４空間部４５１、吸着剤層４５２、第５空間部４５３が
形成され、フィルター４５４．４５５、上押え板４５６
、下押え板４５７が配されている。第４空間部４５１は
連通孔４５８を介して第１空間部４０７に連通している
。また、パージポート４１２は第５空間部４５３に連通
するとともに、パージポート４１２の一端４１２ａは配
管４３２を介して吸気管４４１のスロットル弁４４２の
下流側のポート４４０に連通している。配管４３２内に
は吸気管４４０内へ吸引される蒸発燃料の流量を制御す
る制御弁４３５が設けられている。

外ケーシング４０２の図中下面には大気ポート４１３が
形成されており、この大気ポート４１３は大気に開放し
ている。

次に、この実施例の作動を説明する。

導入管４１０を通って導入された蒸発燃料は、導入管４
１０の開口＠１４１０ｂから第１空間部４０７へ吐出さ
れる。この吐出された蒸発燃料は、変向板として作用す
る内ケーシング４０３の底面部４３０の内壁に衝突して
空間４０７内で均等に拡散し、流速が低下する。

その後、蒸発燃料は上押え板４１６、フィルター４１９
を介して吸着剤層４０４の下方から上方へ流通し、徐々
に吸着現象が進行していく。

この時、空間４０７内で拡散した蒸発燃料の一部は、連
通孔４５８を介して第４空間部５１へ流入し、吸着剤層
４５２にて吸着されるが、大部分は吸着剤層４０４へ流
入して吸着される。

さらに、吸着剤層４０４から洩れ出た蒸発燃料は、第２
空間部４０８に吐出されて拡散した後、吸着剤層４０５
にて吸着される。

一方、機関運転時には、車両の運転状態に応じて制御弁
４３５が開になり、吸気管４４１の負圧がポート４４０
、パージポート４１２を通ってキャニスタ４（１０）内
に導入される。そのため、主として吸着剤層４０４，４
０５に吸着されていた蒸発燃料が、大気ポート４１３か
ら流入した大気とともに吸気管４４１内に吸引される。

この時、蒸発燃料は連通孔４５８を介して吸着剤層４５
２を通過して吸気管４４１内に脱離されるが、脱離初期
において吸着剤層４５２は吸着残留率が小さい（吸着能
力が大きい）ため、所定の期間は吸着剤Ｎ４０４．４０
５から脱離された蒸発燃料はその一部が吸着剤層４５２
にて再吸着され、その後、吸着残留率が増加するにつれ
て再吸着量は減少し、徐々に脱離量が増加していく。そ
のため、脱離初期に濃度の高い蒸発燃料が脱離されるこ
とによって生じる空燃比の変動を防止することができる
。なお、吸着剤Ｎ４５２の吸着効率が良すぎると、蒸発
燃料が充分に脱離されなくなるので、吸着剤層４５２に
充填される吸着剤は、吸着剤層４０４．４０５に充填さ
れている吸着剤よりも蒸発燃料に対する吸着力が弱く、
かつ脱離性が良い材質に設定されている（例えば、吸着
剤層４０４，４０５にやし殻系活性炭を用いた場合には
、吸着剤層４５２には細孔系の大きな石炭系活性炭を充
填する）。

さらに、第２０図に示すように、吸着剤Ｎ４５２を有す
るサブキャニスタ４７０と吸着剤層４０４．４０５を有
するメインキャニスタ４６０と独立に設け、絞り４６５
を介して連通ずるようにしても良い。このように設定す
れば、メインキャニスタ４６０を雰囲気温度の低い場所
に設置し、サブキャニスタ４７０を雰囲気温度の高い場
所に設置すれば、同一の吸着剤を用いることができる。

また、第２１図に示すように、燃料タンク２０に貯蔵さ
れた比較的流量の少ない蒸発燃料についても、配管４４
３、制御弁４４４および外ケーシング３０２に形成され
た第２導入ポート４４５を介してキャニスタ４（１０）
内に導入して吸着するようにしても良い。

次に、本発明のさらに他の異なる実施例を第２２図を用
いて説明する。

第２２図において、キャニスタ５（１０）は、樹脂ある
いは鉄板により成形される円柱形状のケーシング５０１
を有し、このケーシング５０１の内部には、例えば活性
炭等よりなる吸着剤５０３により吸着剤層５０４が形成
されている。

ケーシング５０１の内部には、仕切板５１１が設けられ
ており、この仕切板５１１により吸着剤層５０４はＡ層
５０４ａ（！＝Ｂ層５０４ｂの２つの層に分割され、ま
た、この仕切板５１１によりＡＮ　５０４　ａと８層５
０４ｂの吸着剤層充填量比率が１．５〜２．５：１とな
るように設定されている。

吸着剤層５０４ａの図中上面にはフィルター５１５が配
されるとともに、図中下面には本実施例の変向板と作用
する多孔性拡散体５０６が配されている。また、吸着剤
層５０４ｂの図中上面には多孔性拡散体５０５が配され
るとともに、図中下面にはフィルター５１０が配されて
いる。

多孔性拡散体５０５０図中上方には、第１空間部５０７
が形成され、また、フィルター５１０および多孔性拡散
体５０６の図中下方には第２空間部５０８が形成され、
さらにフィルター５１５の図中上方には、第３空間部５
０９が形成されている。

ケーシング５０１の上面には、第１空間部５０７に連通
ずる導入ポート５１２およびパージポート５１３が形成
されるとともに、大気に連通ずる大気ポート５０２が形
成されている。導入ポート５１２の一端５１２ａは配管
５３１を介して燃料タンク２０の燃料供給管２０ａに連
通しており、パージポート５１３の一端５１３ａは配管
５３２を介して吸気管５４１に連通している。また、配
管５３１内には給油時のみ開となる切替弁が設けられて
おり、配管５３２内には吸気管５４１へ吸引される蒸発
燃料の流量を制御する制御弁５３５が設けられている。

次に、この実施例の作動を説明する。

給油時に燃料タンク２０で発生した蒸発燃料は、配管５
３１．導入ポート５１２を通ってキャニスタ５（１０）
内に導入され、第１空間部５０７へ吐出される。この吐
出された蒸発燃料は、変向板として作用する多孔性拡散
体５０５により流れが分散された後、吸着剤層５０４ａ
によりほぼ均等に吸着される。また、吸着剤層５０４ａ
から洩れ出た蒸発燃料は、第２空間部５０８に吐出され
た拡散した後、吸着剤１１５０４ｂにて吸着される。

一方、機関運転時には、車両の運転状態に応じて制御弁
５３５が開になり、吸気管５４１の負圧が、ポート５４
０、パージポート５１３を通ってキャニスタ５（１０）
内に導入される。そのため、吸着剤層５０４に吸着され
ていた蒸発燃料が大気ポート５０２から流入した大気と
ともに吸気管５４１内に吸引される。

上記実施例において、吸着剤層５０４は仕切板５１１に
よってＡ層５０４ａと８層５０４ｂの吸着剤充填量比率
カ月、５〜２．５：１となるように分割設定されており
、これによって吸着剤層５０４の吸着効率はさらに向上
する。第２３図は、本実施例のキャニスタ５（１０）に
おいて、吸着剤層５０４のＡ層５０４ａと８層５０４ｂ
の吸着剤充填量比率を２＝１に設定した場合の吸着性能
の実験結果を示すもので、燃料タンク２０へ燃料を流速
３０〜３８ｆ／ｍｉｎで導入して破過吸着させた後の吸
着剤重量を計測し、前記重量から所定の空気流量脱離後
の重量を差し引いた値、即ち吸脱着能力と給油燃料温度
との関係を示している。なお、図中試料１は第３図に示
すタイプのキャニスタの吸着性能、試料２は本実施例の
キャニスタ５（１０）において、吸着剤層５０４のＡ層
５０４ａと８層５０４ｂの吸着剤充填量比率を１：ｌに
設定した場合の吸着性能、試料３は本実施例のキャニス
タ５（１０）において、吸着剤Ｎ５０４のＡＮ５０４ａ
と８層５０４ｂの吸着剤充填量比率を２：ｌに設定する
とともに、多孔性拡散体５０５，５０６を取り除いた場
合の吸着性能を各々示している。

第２３図に示すように、多孔性拡散体５０５゜５０６を
設けるとともに、吸着剤層５０４のＡ層５０４ａと８層
５０４ｂの吸着剤充填量比率を２＝１に設定することに
より、吸着効率は試料１に比べて２５％程度向上する。

ここで、給油時に発生ずる大量の蒸発燃料は最初に吸着
剤層５０４のＡ層５０４ａにて吸着されてから、８層５
０４ｂで吸着されるので、蒸発燃料の流れに沿って、吸
着剤層の吸着率は徐々に低下していく。そのため、蒸発
燃料の導入側の吸着剤充填量を大きく設定し、下流側の
吸着剤充填量を小さく設定すれば、吸着剤層の吸着率は
均一化し、吸着剤層の吸着効率はさらに向上する。従っ
て、本実施例のように、導入ポート５１２側のＡ層５０
４ａと下流側の８層５０４ｂとの吸着剤充填量比率を１
．５〜２．５７１に設定することにより、吸着剤Ｎ５０
４の吸着効率は大幅に向上する。

なお、第２４図あるいは第２５図に示すように、第２空
間部５０８をなくし、導入ポート５１２側の吸着剤充填
量を大きく設定し、大気ポート５０２側の吸着剤充填量
を小さくするようにしても、吸着剤Ｎ５０４の吸着率は
均一化し、吸着効率が向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、空間部内におい
て導入ポートの開口位置に対向する位置に拡散室を形成
するという簡易な構成で、導入ポートから導入された蒸
発燃料は拡散室で吸着剤による速度成分が低減され、吸
着剤により全体的にほぼ均等に吸着されるので、吸着剤
の吸着効率は非常に高くなる。そのため、大量でかつ流
入速度の速い蒸発燃料であっても、体格を大きくするこ
となく、充分に吸着することができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例に関するもので、第１
図は本実施例の構成を示す断面図、第２図は本実施例を
組込んだ全体のシステムを示す構成図、第３図および第
４図は、各々、本実施例と比較検討を行ったキャニスタ
を示す断面図、第５図はその実験方法を説明するための
図、第６図はその実験結果を示す図、第７図は本実施例
の作動を説明するための図、第８図は第３図に示すキャ
ニスタの作動を説明するための図である。 第９図〜第１１図は、各々、本発明の他の実施例の構成
を示す断面図である。 第１２図および第１３図は、各々、従来のキャニスタの
吸着特性を示す特性図である。 第１４図および第１５図は、本発明のさらに別の実施例
に関するもので、第１４図は本実施例の構成を示す断面
図、第１５図は本実施例の蒸発燃料吸着率を示す特性図
である。 第１６図〜第１８図は、本発明のさらに異なる実施例に
関するもので、第１６図は本実施例の構成を示す断面図
、第１７図はソレノイドへの通電時間とキャニスタから
の脱離空気の空燃比との関係を示す特性図、第１８図は
本実施例の変形例を示す断面図である。 第１９図〜第２１図は、本発明のさらに他の実施例に関
するもので、第１９図は本実施例の構成を示す断面図、
第２０図および第２１図は、各々、本実施例の変形例を
示す図である。 第２２図〜第２５図は、本発明のさらに他の異なる実施
例に関するもので、第２２図は本実施例の構成を示す断
面図、第２３図は本実施例の吸着特性を示す特性図、第
２４図および第２５図は、各々、本実施例の変形例を示
す図である。 １（１０）・・・キャニスタ、１・・・ケーシング、ｌ
ａ・・・底面（変向板）、３・・・吸着剤、４・・・吸
着剤層、９・・・第１の空間部、１０・・・第２の空間
部、１１・・・仕切板、１２・・・導入管。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 第５図 第６図 第７図 第８図 Ｄ 第９図 第１０図　　　　　　第１１図 第１２図 第１３図 ハ’−シｌ−０４１”　２１１　　　　　　　　　　　
大要」チー１−２１３咳１列漕２０４ 第１５図 第１６図 之井粕匡トーＩべ憾楓昏戚Ｑ弧トミ 第２０図 ９２１図 ｉ＠　遺ガソソシ遥渡　　　℃

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料タンクからの蒸発燃料を導入する導入ポート
   を有するケーシングと、 このケーシング内に配設され、前記導入ポートから導入
   された蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着剤と、 前記ケーシングの前記導入ポート開口部において形成さ
   れ、前記導入ポートから導入された蒸発燃料を拡散させ
   て、この蒸発燃料の前記蒸発燃料吸着剤による吸着方向
   の速度成分を低減する拡散室とを備えたことを特徴とす
   る車両用蒸発燃料処理装置。
2. （２）拡散室における蒸発燃料の導入ポートからの導入
   方向と、蒸発燃料吸着剤による吸着方向とは実質的に逆
   方向であることを特徴とする請求項１記載の車両用蒸発
   燃料処理装置。
3. （３）蒸発燃料吸着剤は直列に連通するように複数の層
   に分割されており、拡散室で拡散した蒸発燃料は複数の
   層に分割された蒸発燃料吸着剤の一端側から順次吸着さ
   れることを特徴とする請求項１あるいは２記載の車両用
   蒸発燃料処理装置。
4. （４）導入ポートは燃料給油時のみ開となる切替弁を介
   して燃料タンクに接続されており、給油時に発生する蒸
   発燃料は導入ポートを介して導入されることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の車両用蒸発燃料処理装置
   。
5. （５）拡散室内には導入ポートの開口位置に対向する位
   置に変向板が設けられており、導入ポートから導入され
   た蒸発燃料は前記変向板に衝突し、前記拡散室内で拡散
   することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の
   車両用蒸発燃料処理装置。
6. （６）導入ポートは外部からケーシング内に挿入して設
   けられた導入管により構成され、この導入管は第１の吸
   着剤を貫通して拡散室に開口しており、前記導入管から
   導入された蒸発燃料は変向板として作用するケーシング
   の内壁に衝突して拡散室で拡散した後、前記第１の吸着
   剤により前記導入管からの導入方向と逆方向の流れで吸
   着されることを特徴とする請求項１、２、３、４または
   ５記載の車両用蒸発燃料処理装置。
7. （７）変向板は多孔性拡散体であることを特徴とする請
   求項５記載の車両用蒸発燃料処理装置。
8. （８）蒸発燃料吸着剤は第１の吸着剤と第２の吸着剤の
   ２つの層に分割されており、拡散室で拡散した蒸発燃料
   は前記第１の吸着剤、第２の吸着剤によって順次吸着さ
   れるとともに、前記第１の吸着剤と第２の吸着剤の充填
   量比率は１．５〜２．１：１であることを特徴とする請
   求項２記載の車両用蒸発燃料処理装置。
9. （９）内部に第１空間部、第１の蒸発燃料吸着剤、第２
   空間部、第２の蒸発燃料吸着剤および第３空間部が順次
   直列に連通するように形成されるとともに、前記第１空
   間部に開口し、燃料タンクに連通する導入ポートと、前
   記第３空間部に開口し、大気に連通する大気ポートと、
   前記第１空間部に開口し、吸気管負圧によって前記蒸発
   燃料吸着剤にて吸着した蒸発燃料を吸気管内へ脱離する
   パージポートとを有するケーシングを備え、 前記第１空間部は、前記導入ポートから導入された蒸発
   燃料を拡散させて、この蒸発燃料の前記蒸発燃料吸着剤
   による吸着方向の速度成分を低減する拡散室であること
   を特徴とする車両用蒸発燃料処理装置。
10. （１０）ケーシング内には、パージポートを通って吸気
    管内へ吸引される蒸発燃料の流量を車両の運転状態に応
    じて制御する電磁弁が設けられている請求項９記載の車
    両用蒸発燃料処理装置。
11. （１１）電磁弁は、電磁コイルとこの電磁コイルへの通
    電により移動して吸気管内へ吸引される弁体とを有し、
    前記電磁コイルの外周には第１の吸着剤に埋設される熱
    伝導性の良い材料にて形成された放熱板が設けられてい
    る請求項９記載の車両用蒸発燃料処理装置。
12. （１２）パージポートから吸気管への経路内には、第１
    および第２の吸着剤よりも蒸発燃料に対する吸着力が弱
    く、かつ脱離性が良い吸着剤を有するサブキャニスタが
    設けられている請求項９記載の車両用蒸発燃料処理装置
    。