JPH0754598Y2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車の燃料タンク等から蒸発する燃料を一
時吸着すると共に、エンジンの作動中に吸着した燃料を
脱離させて吸気中に混入することにより処理するところ
の、一般にキャニスタと呼ばれる装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

この種の装置の代表的なものでは、容器の中心上壁から
インナーポットと呼ばれる短かい筒状壁が垂下して吸着
剤中に挿入されており、その中へ燃料タンクからの蒸発
燃料が導入されるようになっているので、蒸発燃料はイ
ンナーポットの直下付近の吸着剤に多く吸着され、その
部分の吸着剤は燃料で飽和するほどになるにもかかわら
ず、脱離のときには、下方の大気口から進入する空気
は、インナーポットの直下を避けて周辺部の吸着剤の中
を流れ、上壁の周縁に近いところに設けられたパージ口
からエンジンの吸気通路の方へ流出するから、空気はあ
まり燃料を吸着していない部分を流れることにより、イ
ンナーポットの直下の吸着剤に吸着された燃料は脱離し
ないで残してしまう傾向がある。そのために、次に燃料
タンクから入ってくる燃料蒸気の吸着が効率よくできな
くなるにもかかわらず、周辺部には有効に利用されない
吸着剤が多量に残るので、全体の容積を大きくしないと
必要な吸着容量が得られないという問題があった。

この点を解決するために提案されたのが実開昭58-13665
2号に記載されている考案であって、その構造は第３図
のようになっている。すなわち、１は容器、２は下部の
大気入口、３は上壁４から垂下したインナーポット、５
は吸着剤、６は上壁４の中心に設けられた蒸気入口とな
るニップルで、図示しない通路によって燃料タンクの上
部空間に連通しており、燃料タンク内で発生した燃料蒸
気をインナーポット３内に導入する。燃料の吸着は前述
のようにインナーポット３の直下部分に濃く、周辺部で
薄いという偏った分布状態になる。７は蒸気出口で図示
しないエンジンの吸気通路に連通しており、吸気通路が
負圧になった時に開くダイヤフラム弁８を通じて、上部
周辺の空間９に上昇した空気（脱離した燃料を含んでい
る）をエンジンの吸気通路へ送り込むようになってい
る。なお10は、図示しない気化器のフロート室の上部空
間に通じ、該空間にある燃料蒸気を容器１の上部空間９
へ導入し、吸着剤５に吸着させるために、上壁４に設け
られたニップル、11,12及び13は吸着剤５を容器１内に
保持するための多孔板14,15、及び16は空気及び燃料蒸
気を透過するフィルタである。

この従来技術の特徴は、インナーポット３内の空間17を
蒸気出口７へ絞り18を通じて直接連通した点にあり、そ
れによって吸着した燃料の脱離時には、第４図に示した
ような空気の流れを容器１内、ことにインナーポット３
内に生起させ、インナーポット３の直下にある濃い燃料
を、その中を通る空気によって脱離させて、その部分の
吸着剤に再び燃料を吸着する能力を回復させる点にあ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

第３図及び第４図に示した従来技術は、インナーポット
３直下の燃料を多量に含んでいる吸着剤部分を通る空気
流を生起させて、その部分の燃料脱離を促進するため、
その部分に吸着されていた多量の燃料が絞り18を通って
脱離のとき直接に吸気通路へ進入し、脱離が始まると急
に空燃比が小となる。また、燃料タンクの上部空間をニ
ップル６、インナーポット３内の空間17、及び絞り18を
介して直接に（吸着剤５を介することなく）蒸気出口７
に通じる連通路が形成されるため、エンジンの吸気通路
が負圧になると、燃料タンクの上部空間に溜まる燃料蒸
気を前記の連通路によって直接にエンジンの吸気通路へ
吸い込むことになる。しかも、そのようにして燃料タン
クの上部空間に負圧が作用すると、気温の高い時などで
は燃料の蒸発が更に激しくなり、前記の連通路は絞り18
で流れが制限されているだけであるから、インナーポッ
ト３直下部分から直接に脱離したものを加えて、相当な
量の燃料が吸気通路へ直接吸い込まれて、空燃比が設定
値よりも著しく小となり、エンジンの性能が低下し、燃
費率が、悪化するばかりか、時にはエンジンが停止した
り、再始動できない状態になるおそれもある。これで
は、キャニスタを設けた意味がなくなるので、仮りに絞
り18を極端に小径とすると、こんどはインナーポット３
内を通過する空気の流れが実質的に生じなくなり、それ
以前のものと同じように、インナーポット３直下に燃料
によって飽和した吸着剤部分ができてしまうという問題
がある。

本考案は前記の従来技術のこのような問題点を解消する
ことを考案の解決課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案による蒸発燃料処理装置は、キャニスタが、その
容器に収容されている吸着剤の中に開口端部を挿入して
いるインナーポットと、前記インナーポットの内部に燃
料の蒸気を送り込む蒸気入口と、前記インナーポットの
外部において前記吸着剤の中へ空気を送り込む第１の大
気入口と、同じく前記吸着剤を通過した燃料の蒸気と空
気の混合気を前記容器の外へ送り出す蒸気出口とを備え
ていると共に、前記インナーポットの内部にも空気を送
り込む第２の大気入口を備えていることを特徴とする。

〔作用〕

燃料タンク等で発生した燃料の蒸気は蒸気入口からキャ
ニスタのインナーポット内に送り込まれ、その開口端部
から吸着剤の中へ進入して吸着される。したがって、そ
れだけでは吸着剤の中における燃料蒸気の分布は偏って
おり、インナーポットの開口端部付近に多量の蒸気が吸
着され早期に飽和状態に達する。

空気は、まず第１の大気入口から入り蒸気出口へ抜ける
間に吸着剤の中から燃料蒸気を脱離するが、この空気の
流れる吸着剤の中に燃料蒸気が含まれていないときは、
当然のこととして脱離される蒸気は少なくなる。本考案
においてはインナーポットの内部へ空気を送り込む第２
の大気入口をも備えているから、これから入る空気はイ
ンナーポットの開口端部付近に集中して吸着されている
燃料蒸気を吸着剤全体へ満遍なく拡散させるため、前記
の第１の大気入口から入る空気と合わせて、蒸気の吸
着、脱離はキャニスタ内の全域にわたって均等に行なわ
れて、ワーキングキャパシティが増大し、吸着剤が飽和
し難くなる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本考案の実施例を示したもので、第
１図は要部であるキャニスタ内部を拡大して示す断面
図、第２図は全体構成図である。これらの図において、
20はキャニスタ、21は容器、22はその下部に設けられた
大気入口、23は上壁24から垂下している短筒状で先端の
開放したインナーポット、25は活性炭粒等の吸着剤で、
インナーポット23の開口端部は吸着剤25の中に挿入され
る。26は容器の上壁24上に形成された出入口の集合部
で、この例では３つの室27,28,29に区画されている。

室27は逆止弁30が開いた時にインナーポット23内の空間
31へ燃料蒸気を送り込むための蒸気入口室であり、蒸気
入口32に連結される管33によって燃料タンク34の上部空
間35に連通している。室28は、逆止弁36が開いた時に、
インナーポット23の周囲の容器21内の上部空間37から、
燃料蒸気を含む空気を受け入れるための蒸気出口室であ
り、蒸気出口38に連結される管39によって、エンジン40
の吸気通路41におけるスロットル弁42の上流側の開口43
に連通している。

第１図において、44及び45は吸着剤25を上下から支持す
る多孔板、46及び47はそれらの多孔板44,45に張設され
たフィルタであり、48は燃料タンク34内が低圧となった
時に吸着剤25や管33等を介してキャニスタ20側から空気
を送り込むために設けられた逆止弁である。また、第２
図において、49はエンジン40の燃焼室、50は吸気弁、51
は燃料噴射弁、52はエアフローメータを示しており、以
上述べた構成部分は従来のこの種の蒸発燃料処理装置を
備えたエンジンと大差がない。

第１図及び第２図に示した本考案の実施例の特徴は、第
１図に示すように逆止弁53が29として示した第２の大気
入口室とインナーポット23の上部空間31との間に設けら
れ、第２の大気入口室29は第２の大気入口54に連結され
た管55及びそれに連なる管56によって、エンジン40のエ
アフローメータ下流の空気通路57に設けられた開口58に
連通していることである。なお管56は、エアフローメー
タ52の下流でなく、単にエアークリーナ59の下流等、大
気を取入れ得る適所に連通させてもよい。また、第１の
大気入口22は逆止弁60が開いた時には容器21内の下部空
間61の内圧を大気に解放すると共に、下部空間61の内圧
が低くなった時は、管62と逆止弁63を介して前述の管56
から大気を受入れるようになっている。

第１図及び第２図に示した実施例において、燃料タンク
34内で発生した燃料蒸気は、管33、蒸気入口32、を経て
同入口室27に入り、キャニスタ20の内圧よりも燃料タン
ク34の内圧が高くなった時に逆止弁30を押し開いてイン
ナーポット23に入り、その上部空間31から吸着剤25の中
へ進入して吸着される。この作用は従来のものと同様で
あるから、やはりインナーポット23の直下部分の吸着剤
25内の燃料の吸着量は、周辺部分のそれよれも遥かに多
くなり、そのままでは間もなく直下部分では飽和量に達
して、それ以上は蒸気を吸着することができなくなる。

エンジン40が運転され、吸気通路41内に負圧が発生する
とき、大気入口22から侵入する空気は吸着剤25の中を矢
印ａのようにくぐりぬけ、吸着剤25に吸着されていた燃
料を脱離させる。燃料と空気の混合気は、上部周辺の空
間37、逆止弁36、蒸気出口室28、出口38、管39、開口43
を順に通ってエンジンの吸気通路41に吸い込まれ、スロ
ットル弁42及び吸気弁50を経て燃焼室49に入って燃焼す
る。この部分的な作用も従来のものと大差がない。

この実施例においては、上記の作用に加えて、管56で分
岐して管55から入る一部の大気が、第２の大気入口54、
同入口室29、逆止弁53を順に通過し、インナーポット23
の上部空間31に入り、もっとも多量の燃料蒸気を吸着し
ているインナーポット23直下の吸着剤25の中を矢印ｂの
ように流れて、前述の矢印ａの空気流と合流し、以後は
同じコースを通ってエンジン40の吸気通路41へ吸引され
るようになっている点に特徴がある。

空気流ｂが生じるために、インナーポット23直下の濃度
の高い燃料蒸気は周辺の濃度の低い吸着剤25の部分の中
へ拡散し、吸着濃度が一様化する傾向を示し、吸着剤25
全体が満遍なく蒸気を吸着するようになるから、同じ量
の吸着剤でも保有し得る燃料量が格段に多くなり、簡単
に飽和しなくなる。つまり、吸着剤の利用効率が高まる
ので、従来と同じ量の燃料を吸着するのに必要な吸着剤
は少なくてすみ、それだけキャニスタ20も小型化するこ
とが可能となる。

しかも、蒸気出口38からエンジン40の吸気通路41へ吸引
される燃料蒸気と空気の混合気は、吸着剤25の中を全部
通り抜けたものだけであるから、吸着剤25内の燃料蒸気
の濃度が一様化されて全体に薄くなっているため、イン
ナーポット23直下の濃度の高い吸着剤部分から直接にエ
ンジンの吸気通路へ吸引される従来技術の場合のよう
に、脱離が始まる時に一時的にエンジンの空燃比が小と
なるようなことがない。

なお、第２図に示した実施例では、第１の大気入口22か
ら入る空気も管56を介して、エアークリーナ59を通過し
た清浄な空気を使用しているので、キャニスタ20内のフ
ィルタ46及び47を清浄に保つことができるし、キャニス
タ20の内圧が高まるときは、逆止弁63が閉じると共に逆
止弁60が開いて内圧を直接大気中へ解放することができ
るので、エンジンの空燃比を狂わせるおそれがない。ま
た、管56がエアーフローメータ52の下流に接続されてい
るので、キャニスタ20内に吸着されている燃料を脱離さ
せる空気流はa,bともにエアーフローメータ52を通過し
たものであり、エンジン40の燃焼室49に入る空気量が脱
離用の空気量だけ増加するということもなく、キャニス
タ20からほぼ均等に脱離する燃料量だけ補正すれば、燃
料及び空気の供給制御を正確に行なうことができる。

〔考案の効果〕

本考案によって、キャニスタ内の吸着剤が満遍なく活用
されるので、キャニスタ内のワーキングキャパシティを
増大することができ、その分だけキャニスタを小型化し
ても燃料蒸気による飽和が起り難くなり、キャニスタは
常に大きな燃料蒸気の吸着能力を保持することができ
る。

また、脱離する燃料蒸気は、平均化されてエンジンの吸
気通路へ流入するし、燃料タンクの上部空間が吸気通路
へ直結されるようなこともないので、蒸発燃料によりエ
ンジンの空燃比が大きく変動するようなことがなく、蒸
発燃料が脱離するときでも、エンジンは安定に運転を継
続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の要部を示す縦断面図、第２図
は同実施例の全体構成図、第３図は従来例の要部を示す
縦断面図、第４図は同じく従来例の要部の作動を示す縦
断面図である。 １……容器、２……大気入口、３……インナーポット、
５……吸着剤、６……ニップル（蒸気入口）、７……蒸
気出口、18……絞り、20……キャニスタ（本考案）、21
……容器、22……第１の大気入口、23……インナーポッ
ト、25……吸着剤、29……第２の大気入口室、32……蒸
気入口、34……燃料タンク、38……蒸気出口、40……エ
ンジン、41……吸気通路、52……エアーフローメータ、
53……逆止弁、54……第２の大気入口、59……エアーク
リーナ、60,63……逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】キャニスタが、その容器に収容されている
   吸着剤の中に開口端部を挿入しているインナーポット
   と、前記インナーポットの内部に燃料の蒸気を送り込む
   蒸気入口と、前記インナーポットの外部において前記吸
   着剤の中へ空気を送り込む第１の大気入口と、同じく前
   記吸着剤を通過した燃料の蒸気と空気の混合気を前記容
   器の外へ送り出す蒸気出口とを備えていると共に、前記
   インナーポットの内部にも空気を送り込む第２の大気入
   口を備えていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。