JPH07293365A - キャニスタおよび蒸発燃料処理用エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸発燃料に対する吸着−脱離特性の良好なキ
ャニスタを提供する。 【構成】 蒸発燃料を吸着する吸着能および吸着された
蒸発燃料を脱離する脱離能を有する活性炭３０を備えた
キャニスタ１において、活性炭３０よりも比熱の大きな
棒状蓄熱体２９と、その棒状蓄熱体２９の全表面を覆う
活性炭３０とより蒸発燃料処理用棒状エレメント２６を
構成し、複数の棒状エレメント２６をケーシング４内に
充填する。棒状蓄熱体２９により、蒸発燃料の吸着に伴
う活性炭３０の温度上昇を抑制し、また蒸発燃料の脱離
に伴う活性炭３０の温度低下を抑制する。これにより活
性炭３０は前記吸着能および脱離能を十分に発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等において蒸発燃
料の処理に用いられるキャニスタ、特に、蒸発燃料を吸
着する吸着能および吸着された蒸発燃料を脱離する脱離
能を有する活性炭を備えたキャニスタおよびその構成部
品である蒸発燃料処理用エレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蒸発燃料に対する活性炭の吸着
能は活性炭温度が低くなる程高くなり、一方、脱離能は
活性炭温度が高くなる程高くなる。

【０００３】ところが、蒸発燃料が活性炭に吸着される
現象は発熱反応であるから、蒸発燃料の吸着に伴って活
性炭温度が上昇するため、その活性炭の吸着能は低下す
る。一方、蒸発燃料が活性炭から脱離する現象は吸熱反
応であるから、蒸発燃料の脱離に伴って活性炭温度が低
下するため、その活性炭の脱離能は低下する。

【０００４】そこで、このような問題を解決し得るキャ
ニスタとして、活性炭内にその活性炭よりも比熱の大き
い粒状蓄熱体を混入させたものが提案されている（例え
ば、特開昭６４−３６９６２号公報参照）。

【０００５】このキャニスタにおいては、活性炭による
蒸発燃料の吸着に起因して発生する熱を蓄熱体の温度上
昇のために消費させることにより活性炭の温度上昇を抑
制し、一方、活性炭からの蒸発燃料の脱離に必要な熱を
蓄熱体より供給することにより活性炭の温度低下を抑制
し、これにより吸着−脱離特性の向上を図るものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のキ
ャニスタにおいて、その吸着−脱離特性の向上を図るた
めには、活性炭内に蓄熱体が均一に配置されていること
が必須要件となるが、蓄熱体は金属材料、セラミックス
等より構成されているので、量産に当り、多量の蓄熱体
と、それよりも比重の小さい多量の活性炭とを均一に混
ぜ合せることは非常に難しく、したがって、従来のキャ
ニスタの場合、その各個について吸着−脱離特性にばら
つきを生じ易く、量産性に欠ける、という問題があっ
た。

【０００７】本発明は前記に鑑み、活性炭に対し蓄熱体
を均一に配置することのできる、量産性の良好な前記キ
ャニスタおよびその構成部品である蒸発燃料処理用エレ
メントを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、蒸発燃料を吸
着する吸着能および吸着された蒸発燃料を脱離する脱離
能を有する活性炭を備えたキャニスタにおいて、前記活
性炭よりも比熱の大きな蓄熱体と、その蓄熱体の表面を
覆う前記活性炭とより蒸発燃料処理用エレメントを構成
し、複数の前記エレメントをケーシング内に充填したこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明は、蒸発燃料を吸着する吸着能およ
び吸着された蒸発燃料を脱離する脱離能を有し、且つキ
ャニスタの構成部品である蒸発燃料処理用エレメントで
あって、活性炭よりも比熱の大きな蓄熱体と、その蓄熱
体の表面を覆う前記活性炭とより構成されることを特徴
とする。

【００１０】

【作用】前記キャニスタにおいては、各エレメントをケ
ーシング内に充填するだけで、活性炭に対して蓄熱体が
均一に配置される。これにより、個々のキャニスタにお
ける吸着−脱離特性のばらつきを回避して、その量産性
を向上させることができる。

【００１１】そして、このキャニスタにおいては、活性
炭による蒸発燃料の吸着に起因して発生する熱は蓄熱体
の温度上昇のために消費されるので、活性炭の温度上昇
が確実に抑制され、一方、活性炭からの蒸発燃料の脱離
に必要な熱は蓄熱体より供給されるので、活性炭の温度
低下が確実に抑制される。その結果、活性炭は蒸発燃料
に対する吸着能および脱離能を十分に発揮する。

【００１２】前記エレメントを用いることによって前記
キャニスタの生産性を大いに向上させることができる。

【００１３】

【実施例】図１はキャニスタ１の第１例を示し、そのキ
ャニスタ１は、車両における燃料タンク２とエンジンの
吸気管３との間に配設される。キャニスタ１はケーシン
グ４を備え、そのケーシング４は筒状主体５と、その両
端を閉鎖する一対の端壁６，７とを有する。ケーシング
４内は、両端壁６，７に近接して配設された両多孔板
８，９によって、一方の端壁６および一方の多孔板８間
に存する蒸発燃料室１０と、他方の端壁７および他方の
多孔板９間に存する大気室１１と、両多孔板８，９間に
存する処理室１２とに区画される。

【００１４】一方の端壁６に、蒸発燃料室１０に開口す
る第１，第２流入口１３，１４が設けられる。第１流入
口１３に導管１５の一端が連通し、その導管１５の他端
は燃料タンク２の天井壁１６においてその内部に連通す
る。導管１５は、その中間部に一方向弁１７を有し、そ
の一方向弁１７は燃料タンク２内の燃料蒸気圧が所定値
を超えたときに開く。また第２流入口１４に導管１８の
一端が連通し、その導管１８の他端は燃料タンク２の供
給口１９近傍においてその内部に連通する。導管１８
は、その供給口１９側に切換弁２０を有し、その切換弁
２０は燃料供給中にのみ燃料タンク２内を第２流入口１
４に連通させる。

【００１５】さらに、一方の端壁６に蒸発燃料室１０に
開口する流出口２１が設けられ、その流出口２１に導管
２２の一端が連通し、その他端は吸気管３内の絞り弁２
３よりも上流側に連通する。導管２２は、その中間部に
流出制御弁２４を有し、その流出制御弁２４は吸気管３
内の吸気負圧が所定値を超えたときに開く。

【００１６】大気室１１は他方の端壁７に形成された通
孔２５を介して大気に開放される。

【００１７】処理室１２内に、図２に明示した複数の断
面円形の蒸発燃料処理用棒状エレメント２６が、それら
の一端面を一方の多孔板８に、また他端面を他方の多孔
板９にそれぞれ向けて充填され、各端面と各多孔板８，
９との間にはフィルタ２７，２８が配設される。

【００１８】各エレメント２６は断面円形の棒状蓄熱体
２９と、その蓄熱体２９の全表面を覆う活性炭３０とよ
り構成される。棒状蓄熱体２９は活性炭３０よりも比熱
の大きな材料、例えばアルミニウム、その合金、ステン
レス鋼、銅、その合金等の金属材料、アルミナ等のセラ
ミック材料等より構成される。また活性炭３０は、蒸発
燃料を吸着する吸着能および吸着された蒸発燃料を脱離
する脱離能を有する。

【００１９】前記のような棒状エレメント２６の製造に
当っては、石炭粉末とバインダ（ピッチ等）との混合物
中に棒状蓄熱体２９を浸漬して蓄熱体２９の全表面に混
合物を付着させ、次いでその付着混合物に乾留処理を施
して炭素粉末を生成させ、その後その炭素粉末に賦活処
理を施して、全表面を活性炭３０により覆われた棒状エ
レメント２６を得る、といった方法が採用される。

【００２０】エンジン停止中において、燃料タンク２内
の燃料蒸気圧が所定値を超えると、一方向弁１７が開く
ので、蒸発燃料は導管１５、第１流入口１３および蒸発
燃料室１０を経て処理室１２内に流入する。この処理室
１２内における蒸発燃料の流れ方向は、図１において矢
ａで示すように一方の多孔板８から他方の多孔板９に向
かう方向であり、したがって各棒状エレメント２６の軸
線と平行しているので、蒸発燃料は相隣る両棒状エレメ
ント２６間の空隙をスムーズに流れると共にその活性炭
３０により吸着される。

【００２１】また燃料供給中において、供給口１９近傍
で発生した蒸発燃料は切換弁２０、導管１８、第２流入
口１４および蒸発燃料室１０を経て処理室１２に流入す
るので、前記同様に活性炭３０により吸着される。

【００２２】一方、エンジン運転中において、吸気負圧
が所定値を超えると、流出制御弁２４が開くので、活性
炭３０に吸着されていた蒸発燃料は、その活性炭３０よ
り脱離して、前記方向ａとは逆にｂ方向に流れ蒸発燃料
室１０、流出口２１および導管２２を経て吸気管３内に
流入する。

【００２３】前記キャニスタ１においては各棒状エレメ
ント２６をケーシング４内に充填するだけで、活性炭３
０に対して棒状蓄熱体２９が均一に配置される。これに
より、個々のキャニスタ１における吸着−脱離特性のば
らつきを回避して、その量産性を向上させることができ
る。

【００２４】そして、このキャニスタ１においては、活
性炭３０による蒸発燃料の吸着に起因して発生する熱は
棒状蓄熱体２９の温度上昇のために消費されるので、活
性炭３０の温度上昇が確実に抑制され、一方、活性炭３
０からの蒸発燃料の脱離に必要な熱は棒状蓄熱体２９よ
り供給されるので、活性炭３０の温度低下が確実に抑制
される。その結果、活性炭３０は蒸発燃料に対する吸着
能および脱離能を十分に発揮する。

【００２５】図３は蒸発燃料処理用粒状エレメント３１
を示し、その粒状エレメント３１は、図２の棒状エレメ
ント２６をその軸線方向に沿って細断することによって
得られたもので、断面円形の粒状蓄熱体３２と、その外
周面（および一端面）を覆う活性炭３０とよりなる。こ
の粒状エレメント３１は処理室１２内にアトランダムに
充填される。

【００２６】図４はキャニスタ１の第２例を示す。この
キャニスタ１における各エレメント３３は平坦な網状を
なし、それら網状エレメント３３は、それらの両面が処
理室１２内における蒸発燃料の流れ方向ａ，ｂと交差す
るように、処理室１２内に積層状態で充填される。

【００２７】図５に明示するように、網状エレメント３
３は、平坦な網状をなす蓄熱体３４と、その網状蓄熱体
３４の表面を網目３５が残るように覆う活性炭３０とよ
りなる。網状蓄熱体３４の材質は前記棒状蓄熱体２９の
それと同一であり、また網状エレメント３３は前記棒状
エレメント２６と同一の方法で製造される。図４におけ
る他の構成部分であって図１のそれと同一のものには図
１と同一符号を付して説明は省略する。

【００２８】前記のように構成すると、蒸発燃料吸着時
における活性炭３０の温度上昇および蒸発燃料脱離時に
おける活性炭３０の温度低下は網状蓄熱体３４によって
抑制される。

【００２９】また処理室１２内において、各網状エレメ
ント３３の網目３５を通じて蒸発燃料の流れが形成され
るので、活性炭３０による蒸発燃料の吸着および活性炭
３０からの蒸発燃料の脱離が効率良く行われる。

【００３０】図６はキャニスタ１の第３例を示し、この
キャニスタ１においては、複数の網状エレメント３３
が、処理室１２内に充填された活性炭３０内に埋設され
ている。各網状エレメント３３は、その両面が処理室１
２内における蒸発燃料の流れ方向ａ，ｂと交差するよう
に配設され、また相隣る両網状エレメント３３間には所
定の間隔ｃが存する。図６における他の構成部分であっ
て図１のそれと同一のものには図１と同一符号を付して
説明は省略する。

【００３１】前記構成によっても、蒸発燃料吸着時にお
ける活性炭３０の温度上昇および蒸発燃料脱離時におけ
る活性炭３０の温度低下は網状蓄熱体３４によって抑制
される。この活性炭３０には、網状エレメント３３の構
成要素である活性炭および網状エレメント３３回りの活
性炭が含まれる。

【００３２】図７はキャニスタ１の第４例を示し、この
キャニスタ１においては、複数の網状蓄熱体３２が、処
理室１２内に充填された活性炭３０内に埋設されてい
る。各網状蓄熱体３２は、その両面が処理室１２内にお
ける蒸発燃料の流れ方向ａ，ｂと交差するように配設さ
れ、また相隣る両網状蓄熱体３２間には所定の間隔ｃが
存する。図７における他の構成部分であって図１のそれ
と同一のものには図１と同一符号を付して説明は省略す
る。

【００３３】前記構成によっても蒸発燃料吸着時におけ
る活性炭３０の温度上昇および蒸発燃料脱離時における
活性炭３０の温度低下は網状蓄熱体３４によって抑制さ
れる。

【００３４】図８はキャニスタ１の第５例を示す。この
キャニスタ１はケーシング４を備え、そのケーシング４
は筒状主体５と、その両端を閉鎖する一対の端壁６，７
とを有する。ケーシング４内は、一方の端壁６から他方
の端壁７に向って延びる隔壁板３６により容積の大きな
第１領域３７と容積の小さな第２領域３８とに区画され
ているが、両領域３７，３８は隔壁板３６の先端縁と他
方の端壁７内面間の開口３９を介して連通している。

【００３５】各領域３７，３８において、一方の端壁６
に近接させてそれぞれ多孔板８₁ ，８₂ が配設される。
また両領域３７，３８に亘るように、他方の端壁７に近
接させて多孔板９が配設され、その多孔板９は隔壁板３
６の先端縁と密接する。

【００３６】これにより、第１領域３７において、一方
の端壁６および多孔板８₁ 間に蒸発燃料室１０が、また
両多孔板８₁ ，９間に主処理室１２₁ がそれぞれ区画さ
れる。一方、第２領域３８において、一方の端壁６およ
び多孔板８₂ 間に大気室１１が、また両多孔板８₂ ，９
間に副処理室１２₂ がそれぞれ区画される。さらに他方
の端壁７および多孔板９間に連通室４０が区画され、そ
の連通室４０を介して主、副処理室１２₁ ，１２₂ が連
通する。

【００３７】一方の端壁６に、前記同様に蒸発燃料室１
０に開口する第１，第２流入口１３，１４と流出口２１
とが設けられ、それら１３，１４，２１は前記同様に燃
料タンク２および吸気管３に接続される。大気室１１
は、一方の端壁６に形成された通孔２５を介して大気に
開放される。

【００３８】主、副処理室１２₁ ，１２₂ 内には前記同
様の複数の網状エレメント３３が前記同様に積層状態で
充填される。２７₁ ，２７₂ ，２８₁ ，２８₂ はフィル
タである。

【００３９】このキャニスタ１によれば、主処理室１２
₁ における蒸発燃料吸着量が飽和した場合、さらに副処
理室１２₂ によって蒸発燃料の吸着を行うことができ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、前記のように構成する
ことによって、活性炭に対し蓄熱体を均一に配置された
キャニスタを提供することができ、これにより個々のキ
ャニスタにおける吸着−脱離特性のばらつきを回避し
て、その量産性を向上させることができる。その上、蓄
熱体を均一配置されたキャニスタは優れた吸着−脱離特
性を有する。

【００４１】また本発明によれば、前記キャニスタの生
産性を良好にし得る蒸発燃料処理用エレメントを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料タンクと吸気管との間に配設されたキャニ
スタの第１例を示す縦断正面図である。

【図２】蒸発燃料処理用棒状エレメントの要部破断斜視
図である。

【図３】蒸発燃料処理用粒状エレメントの斜視図であ
る。

【図４】キャニスタの第２例を示す縦断正面図である。

【図５】蒸発燃料処理用網状エレメントの要部破断部分
拡大平面図である。

【図６】キャニスタの第３例を示す縦断正面図である。

【図７】キャニスタの第４例を示す縦断正面図である。

【図８】キャニスタの第５例を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ キャニスタ ４ ケーシング ２６ 棒状エレメント ２９ 棒状蓄熱体 ３０ 活性炭 ３１ 粒状エレメント ３２ 粒状蓄熱体 ３３ 網状エレメント ３４ 網状蓄熱体 ３５ 網目

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山▲崎▼ 和美 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 川上 智之 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株式 会社ピーエスジー内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発燃料を吸着する吸着能および吸着さ
   れた蒸発燃料を脱離する脱離能を有する活性炭（３０）
   を備えたキャニスタにおいて、前記活性炭（３０）より
   も比熱の大きな蓄熱体（２９，３２，３４）と、その蓄
   熱体（２９，３２，３４）の表面を覆う前記活性炭（３
   ０）とより蒸発燃料処理用エレメント（２６，３１，３
   ３）を構成し、複数の前記エレメント（２６，３１，３
   ３）をケーシング（４）内に充填したことを特徴とする
   キャニスタ。
2. 【請求項２】 各エレメント（２６）は棒状をなし、そ
   れらエレメント（２６）は、それらの軸線が前記ケーシ
   ング（４）内における蒸発燃料の流れ方向（ａ，ｂ）と
   平行するように前記ケーシング（４）内に配設される、
   請求項１記載のキャニスタ。
3. 【請求項３】 各エレメント（３３）は平坦な網状をな
   し、それらエレメント（３３）は、それらの両面が前記
   ケーシング（４）内における蒸発燃料の流れ方向（ａ，
   ｂ）と交差するように前記ケーシング（４）内に積層状
   態で配設される、請求項１記載のキャニスタ。
4. 【請求項４】 前記エレメント（３１）は粒状をなし、
   それらエレメント（３１）は前記ケーシング（４）内に
   アトランダムに配設される、請求項１記載のキャニス
   タ。
5. 【請求項５】 蒸発燃料を吸着する吸着能および吸着さ
   れた蒸発燃料を脱離する脱離能を有する活性炭（３０）
   をケーシング（４）内に充填したキャニスタにおいて、
   前記活性炭（３０）よりも比熱が大きく、且つ平坦な網
   状をなす蓄熱体（３４）と、その蓄熱体（３４）の表面
   を、網目（３５）が残るように覆う前記同様の活性炭
   （３０）とより複数の蒸発燃料処理用エレメント（３
   ３）を構成し、それらエレメント（３３）は、それらの
   両面を前記ケーシング（４）内における蒸発燃料の流れ
   方向（ａ，ｂ）と交差させると共に相隣る両エレメント
   （３３）間に間隔（ｃ）を存して前記活性炭（３０）内
   に埋設されていることを特徴とするキャニスタ。
6. 【請求項６】 蒸発燃料を吸着する吸着能および吸着さ
   れた蒸発燃料を脱離する脱離能を有する活性炭（３０）
   をケーシング（４）内に充填したキャニスタにおいて、
   前記活性炭（３０）よりも比熱が大きく、且つ平坦な網
   状をなす複数の蓄熱体（３４）が、それらの両面を前記
   ケーシング（４）内における蒸発燃料の流れ方向（ａ，
   ｂ）と交差させると共に相隣る両蓄熱体（３４）間に間
   隔（ｃ）を存して前記活性炭（３０）内に埋設されてい
   ることを特徴とするキャニスタ。
7. 【請求項７】 蒸発燃料を吸着する吸着能および吸着さ
   れた蒸発燃料を脱離する脱離能を有し、且つキャニスタ
   （１）の構成部品である蒸発燃料処理用エレメントであ
   って、活性炭（３０）よりも比熱の大きな蓄熱体（２
   ９，３２，３４）と、その蓄熱体（２９，３２，３４）
   の表面を覆う前記活性炭（３０）とより構成されること
   を特徴とする蒸発燃料処理用エレメント。
8. 【請求項８】 前記蓄熱体（２９）は棒状をなす、請求
   項７記載の蒸発燃料処理用エレメント。
9. 【請求項９】 前記蓄熱体（３４）は平坦な網状をな
   し、前記活性炭（３０）は前記蓄熱体（３４）の表面を
   網目（３５）が残るように覆っている、請求項７記載の
   蒸発燃料処理用エレメント。
10. 【請求項１０】 前記蓄熱体（３２）は粒状をなす、請
    求項７記載の蒸発燃料処理用エレメント。