JP2002256989A

JP2002256989A - キャニスタ

Info

Publication number: JP2002256989A
Application number: JP2001391571A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Makino; 勝彦牧野; Takashi Kosugi; 隆司小杉; Tomozo Toki; 朋造土岐
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP3826028B2

Abstract

(57)【要約】【課題】キャニスタの吸着材層内での拡散現象を極力
抑え、流入する蒸発燃料を確実に吸着して、大気への吹
き抜けを抑制することができるキャニスタを提供する。【解決手段】キャニスタ１の第１吸着材層７には、蒸
発燃料の吸着量が多く保持力が弱い活性炭Ａ（５ａ）
を、第２および第３吸着材層８ａ，８ｂには、蒸発燃料
の吸着量は中くらいで保持力が弱い、そのためパージ後
における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量が少ない特性
を有する活性炭Ｂ（５ｂ）を充填してキャニスタを構成
する。これにより、キャニスタ１の高温放置後の蒸発燃
料の大気への放散を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の蒸発燃料
処理装置のキャニスタに関し、詳しくは、蒸発燃料の大
気への放散を抑制することができるキャニスタに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン停止中に燃料タンクから
生ずる蒸発燃料を、キャニスタ容器内に収容した吸着材
に吸着させておき、エンジン始動後、吸着した蒸発燃料
を吸気管負圧により脱離（パージ）して燃焼室で燃焼さ
せる蒸発燃料処理装置のキャニスタがある。

【０００３】このキャニスタにおいては、エンジン停止
時において、燃料タンクから流入する蒸発燃料が吸着し
きれず、大気を導入するための大気ポートから大気に放
散されてしまう、いわゆる吹き抜け現象が生ずる。この
吹き抜けは、車両運転後のエンジン停止後に、所定時間
高温雰囲気中に車両が放置されることにより、吸着材中
に残存する蒸発燃料が蒸発して下流の大気ポート側の吸
着材層に拡がる、いわゆる拡散現象が生じた後、燃料タ
ンクから流入する蒸発燃料によって、前記拡散した蒸発
燃料を押し出し、大気ポートから大気に放散させること
により発生する。

【０００４】この吹き抜けは、キャニスタのコンパクト
化を図るため、蒸発燃料の吸着量が多い特性を有する活
性炭Ａ（詳細は後述する）を吸着材として使用した、従
来のキャニスタに多く発生する。図７は燃料タンクから
の蒸発燃料の流入量に対する吹き抜け量を示すグラフ
で、図８は従来技術１のキャニスタの縦断面図である。
図７のグラフは、図中に示される試験順序に従って行わ
れた試験の結果として示したものである。すなわち、先
ず始めに、図８におけるキャニスタ３１の破過状態から
所定時間パージさせる。これを繰り返すことにより蒸発
燃料の安定化を図って残存量を一定に保持する。その
後、高温状態で放置し、３６時間経過後、キャニスタ３
１に流入する燃料タンク９からの蒸発燃料を想定して、
時間当たり１５ｇの蒸発燃料をキャニスタ３１のタンク
ポート２ｄに供給する。この条件において、流入量に対
する大気ポート２ｈからの吹き抜け量を測定したもので
ある。吸着材として活性炭Ａ（５ａ）だけを使用した、
図８に示す従来技術１における吹き抜け量は、燃料タン
ク９からの蒸発燃料の流入量８０ｇにおいて約１４０ｍ
ｇと多い。これは、活性炭の細孔奥部においてパージさ
れずに残存する蒸発燃料中の低沸点成分が、高温雰囲気
中に放置される間、蒸発して拡散現象により下流の吸着
材層に充満し、後刻、燃料タンク９から流入する蒸発燃
料により押し出されて大気へ吹き抜けると考えられてい
る。

【０００５】そこで、その改良技術として、図９に示す
ようなキャニスタが、実開昭５７−６８１６３号公報に
開示されている。これを従来技術２とする。この従来技
術２は、燃料吸着用の活性炭層を複数とし、燃料吸着力
が弱く有効吸着量の多い活性炭により燃料タンクへの連
通路２５の連通口２５ａ側やエンジン吸気系への連通口
２２側に配設される活性炭層２０を形成し、燃料吸着力
が強く、燃料の有効吸着量は少ないが、吸着作用の飽和
状態以前に燃料の破過を生じることがほとんどない活性
炭により大気開放口２３側に金網２４を介して配設され
る活性炭層２１を形成しており、燃料タンクへの連通路
２５よりもたらされる燃料蒸気の大部分は上記連通口２
５ａ側の活性炭層２０に吸着され、同活性炭層を破過し
たごく一部の蒸気が上記開放口２３側の活性炭層２１に
吸着されるようになっているので、燃料蒸気が確実に活
性炭層に吸着されるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術２のように、燃料吸着力（以下、保持力と記す）
が弱く燃料の有効吸着量が多い活性炭（本願における活
性炭Ａ）と燃料保持力が強く燃料の有効吸着量が少ない
活性炭（本願における活性炭Ｃ）との組み合わせによる
キャニスタにおいては、図７に示すように、タンクポー
トからの蒸発燃料の流入量８０ｇにおいて吹き抜け量
が、約６５ｍｇと、従来技術１より大幅に減少している
ものの、放置後の吹き抜けを目標値（５０ｍｇ）以下に
低減するにはまだ不十分である。これは、上述の活性炭
Ａおよび活性炭Ｃの特性が図６に示すように、パージ後
における蒸発燃料中の低沸点成分の吸着量に対する残存
量（以下残存量と略す）が多目のため、高温放置時に拡
散現象の発生があり、後刻タンクポートから流入する蒸
発燃料により押し出されて大気へ吹き抜けると考えられ
る。

【０００７】そこで本発明は、キャニスタの吸着材層内
での拡散現象を極力抑え、流入する蒸発燃料を確実に吸
着して、大気への吹き抜けを抑制することができるキャ
ニスタを提供することを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、吸着材層を隔壁に
より第１層目及び第２層目の吸着材層に２分し直列に配
置したキャニスタにおいて、前記第１層目の吸着材層に
は、蒸発燃料の吸着量が多く保持力が弱い活性炭Ａを用
い、第２層目の吸着材層には、蒸発燃料の吸着量は中く
らいで保持力が弱い活性炭Ｂを用いたことを特徴とする
キャニスタである。

【０００９】請求項２記載の第２の発明は、吸着材層を
隔壁により第１層目及び第２層目の吸着材層に２分し直
列に配置したキャニスタにおいて、前記第１層目の吸着
材層には、蒸発燃料の吸着量が多く保持力が弱い活性炭
Ａを用い、第２層目の吸着材層には、蒸発燃料の吸着量
が前記活性炭Ａより少なく、かつ蒸発燃料の保持力が前
記活性炭Ａと同等の活性炭Ｂを用いたことを特徴とする
キャニスタである。

【００１０】請求項３記載の第３の発明は、吸着材層を
隔壁により第１層目及び第２層目の吸着材層に２分し直
列に配置したキャニスタにおいて、前記第１層目の吸着
材層を活性炭Ａで形成し、第２層目の吸着材層を活性炭
Ｂで形成し、前記活性炭Ａ，Ｂとして、蒸発燃料の吸着
量は活性炭Ｂよりも活性炭Ａの方が多く、蒸発燃料の保
持力は活性炭Ａと活性炭Ｂが同等の関係にある活性炭を
用いたことを特徴とするキャニスタである。

【００１１】請求項４記載の第４の発明は、前記第１又
は２又は３の発明において、前記活性炭Ａ及びＢとして
脱離限界線付近に微分型細孔分布のピーク位置を有する
活性炭を用いたことを特徴とするキャニスタである。

【００１２】請求項５記載の第５の発明は、前記第１乃
至４のいずれかの発明において、前記活性炭Ａとして細
孔容積が多い活性炭を用い、前記活性炭Ｂとして細孔容
積が前記活性炭Ａよりも少ない活性炭を用いたことを特
徴とするキャニスタである。

【００１３】請求項６記載の第６の発明は、前記第１乃
至第５のいずれかの発明において、前記活性炭Ａとし
て、微分型細孔分布において直径が約２．５ｎｍの細孔
をピーク位置とし、かつ、細孔容積が多い活性炭を用
い、前記活性炭Ｂとして、微分型細孔分布において直径
が約２．５ｎｍの細孔をピーク位置とし、かつ、細孔容
積が前記活性炭Ａよりも少ない活性炭を用いたことを特
徴とするキャニスタである。

【００１４】請求項７記載の第７の発明は、前記第１乃
至６のいずれかの発明において、前記第２層目の吸着材
層をフィルタまたは通気性を有するプレートにより２分
して、第１層目の吸着材層を第１吸着材層とすることに
対し、前記第２層目の吸着材層を第２及び第３吸着材層
として形成することを特徴とするキャニスタである。

【００１５】請求項８記載の第８の発明は、吸着材層を
隔壁により第１層目及び第２層目の吸着材層に２分し直
列に配置したキャニスタにおいて、前記第２層目の吸着
材層をフィルタまたは通気性を有するプレートにより２
分して第２及び第３吸着材層を形成し、第１層目の吸着
材層、すなわち第１吸着材層には、蒸発燃料の吸着量が
多く保持力が弱い活性炭Ａを用い、第２吸着材層には、
蒸発燃料の吸着量は中くらいで保持力が弱い活性炭Ｂを
用い、第３吸着材層には、蒸発燃料の吸着量は少ないが
保持力が強い活性炭Ｃを用いたことを特徴とするキャニ
スタである。

【００１６】請求項９記載の第９の発明は、吸着材層を
隔壁により第１層目及び第２層目の吸着材層に２分し直
列に配置したキャニスタにおいて、前記第２層目の吸着
材層をフィルタまたは通気性を有するプレートにより２
分して第２及び第３吸着材層を形成し、第１層目の吸着
材層、すなわち第１吸着材層には、蒸発燃料の吸着量が
多く保持力が弱い活性炭Ａを用い、第２吸着材層には、
蒸発燃料の吸着量が前記活性炭Ａより少なく、かつ蒸発
燃料の保持力が前記活性炭Ａと同等の活性炭Ｂを用い、
前記第３吸着材層には、蒸発燃料の吸着量が前記活性炭
Ｂの吸着量よりも少なく、かつ、蒸発燃料の保持力が前
記活性炭Ａ及びＢよりも強い活性炭Ｃを用いたことを特
徴とするキャニスタである。

【００１７】請求項１０記載の第１０の発明は、吸着材
層を隔壁により第１層目及び第２層目の吸着材層に２分
し直列に配置したキャニスタにおいて、前記第２層目の
吸着材層をフィルタまたは通気性を有するプレートによ
り２分して第２及び第３吸着材層を形成し、第１層目の
吸着材層、すなわち第１吸着材層を活性炭Ａで形成し、
第２吸着材層を活性炭Ｂで形成し、第３吸着材層を活性
炭Ｃで形成し、前記活性炭Ａ，Ｂ，Ｃとして、蒸発燃料
の吸着量は活性炭Ａよりも活性炭Ｂの方が少なく、か
つ、活性炭Ｂよりも活性炭Ｃの方が少なく、蒸発燃料の
保持力は活性炭Ａと活性炭Ｂが同等で、かつ、活性炭Ｃ
が活性炭Ａ，Ｂよりも強い関係にある活性炭を用いたこ
とを特徴とするキャニスタである。

【００１８】請求項１１記載の第１１の発明は、前記第
８乃至１０のいずれかの発明において、前記活性炭Ａ及
びＢとして、脱離限界線付近に微分型細孔分布のピーク
位置を有する活性炭を用い、前記活性炭Ｃとして、脱離
限界線よりも残存領域側にずれて微分型細孔分布のピー
ク位置を有する活性炭を用いたことを特徴とするキャニ
スタである。

【００１９】請求項１２に記載の第１２の発明は、前記
第８乃至１１のいずれかの発明において、前記活性炭Ａ
として細孔容積が多い活性炭を用い、活性炭Ｂとして細
孔容積が前記活性炭Ａよりも少ない活性炭を用い、前記
活性炭Ｃとして細孔容積が前記活性炭Ａ，Ｂよりも少な
い活性炭を用いたことを特徴とするキャニスタである。

【００２０】請求項１３記載の第１３の発明は、前記第
８乃至１２のいずれかの発明において、前記活性炭Ａと
して、微分型細孔分布において直径が約２．５ｎｍの細
孔をピーク位置とし、かつ、細孔容積が多い活性炭を用
い、前記活性炭Ｂとして、微分型細孔分布において直径
が約２．５ｎｍの細孔をピーク位置とし、かつ、細孔容
積が前記活性炭Ａよりも少ない活性炭を用い、前記活性
炭Ｃとして、微分型細孔分布において直径が約２ｎｍの
細孔をピーク位置とし、かつ、細孔容積が前記活性炭
Ａ，Ｂよりも少ない活性炭を用いたことを特徴とするキ
ャニスタである。

【００２１】請求項１４記載の第１４の発明は、前記第
８乃至１３のいずれかの発明において、前記第３吸着材
層の容積を全吸着材層の容積の２．３〜４．８％とした
ことを特徴とするキャニスタである。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の望ましい実施の形態につ
いて、図１乃至図７に基づいて説明する。

【００２３】先ず、本発明に使用する吸着材について図
４乃至図６により説明する。

【００２４】本発明に使用する吸着材は活性炭であり、
その活性炭の表面には図５に示すような細孔Ｐが多数存
在し、その細孔の中にガソリン燃料の分子が入り込んで
捕捉される。この図５において、Ｄは細孔直径、Ｆは細
孔容積を示す。

【００２５】次に、活性炭の微分型細孔分布と残存、吸
脱領域（常温状態）について図４により説明する。

【００２６】図４に示すような微分型細孔分布図の吸着
・脱離領域Ｇ内での分布曲線内の面積Ｅ（細孔容積Ｆ）
と蒸発燃料の吸着量は比例の関係にある。

【００２７】また、微分型細孔分布図のピーク位置の細
孔直径が小さいほど蒸発燃料の保持力（吸着力）が強い
傾向にある。すなわち、保持力は細孔直径に反比例の関
係にある。

【００２８】微分型細孔分布図の残存領域Ｈにおいて、
分布曲線内の面積Ｅ（細孔容積Ｆ）と蒸発燃料中の低沸
点成分の残存量は比例の関係にある。

【００２９】更に、蒸発燃料の吹き抜け量については、
吸着されたガソリン蒸気の拡散が１時間以内（放置な
し）の場合には、微分型細孔分布曲線のピーク位置にあ
る細孔直径の大小に比例する。また、蒸気の拡散が６時
間以上（放置あり）の場合は、ピーク位置にある細孔直
径と残存量の乗算した結果にほぼ比例する。

【００３０】以上のような活性炭の特性に鑑み、本発明
で使用する活性炭は図４に示す特性を有する３種の活性
炭を選定して使用する。

【００３１】図４において、活性炭Ａは、微分型細孔分
布図におけるピーク位置が、ガソリン蒸気の吸着、脱離
バランスの良好な細孔径に集中する特性を有するもの
で、直径Ｄが約２．５ｎｍの細孔をピークとし、かつ微
分型細孔分布図における活性炭Ａの曲線と横軸とのなす
面積Ｅ（細孔容積）が活性炭Ｂよりも多いものである。

【００３２】したがって、この活性炭Ａは、蒸発燃料の
保持力が弱く、蒸発燃料の吸着量は多い特性を有する。

【００３３】活性炭Ｂは、微分型細孔分布図におけるピ
ーク位置が、前記活性炭Ａと同じであるが、径の細孔容
積が、活性炭Ａに比べて少ないものである。

【００３４】したがって、この活性炭Ｂは、蒸発燃料の
保持力が前記活性炭Ａと同様に弱く、蒸発燃料の吸着量
は前記活性炭Ａに比べて少ない特性を有する。

【００３５】活性炭Ｃは、微分型細孔分布におけるピー
ク位置が、ガソリン蒸気中の低沸点成分（主にブタン）
の吸着に適した細孔径に集中する特性を有するもので、
直径Ｄが約２ｎｍの細孔をピークとし、かつ細孔容積が
前記活性炭Ａ，Ｂよりも少ないものである。

【００３６】したがって、この活性炭Ｃは、蒸発燃料の
吸着量が前記活性炭Ａ，Ｂに比べて少ないが、蒸発燃料
の保持力は前記活性炭Ａ，Ｂに比べて強い特性を有す
る。

【００３７】以上のことから、上記Ａ，Ｂ，Ｃの活性炭
を対比すると、図６の表に示すように、活性炭Ａは、蒸
発燃料の吸着量は活性炭Ａ，Ｂ，Ｃの中で最も多いが保
持力は弱く、このためパージ後における蒸発燃料中の低
沸点成分の残存量が、活性炭Ａ，Ｂ，Ｃの中で中程度の
特性を有する。活性炭Ｂは、蒸発燃料の吸着量は活性炭
Ａ，Ｂ，Ｃの中で中程度で保持力は弱く、このためパー
ジ後における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量が活性炭
Ａ，Ｂ，Ｃの中で最も少ない特性を有する。活性炭Ｃ
は、蒸発燃料の吸着量は活性炭Ａ，Ｂ，Ｃの中で最も少
ないが保持力は活性炭Ａ，Ｂよりも強く、このためパー
ジ後における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量が活性炭
Ａ，Ｂ，Ｃの中で最も多い特性を有する。

【００３８】以上のように、前記活性炭Ａ及びＢとし
て、微分型細孔分布における曲線のピーク位置が脱離限
界線Ｉ付近にある活性炭を用いることにより、活性炭Ａ
とＢにおいて、パージ終了後の蒸発燃料の残存量を少な
くできる活性炭を作ることが可能になる。また、活性炭
Ｃは、微分型細孔分布における曲線のピーク位置が脱離
限界線Ｉよりも残存領域Ｈ側へ大きくずれた活性炭を用
いている。

【００３９】燃料タンクからの蒸発燃料流入時の吹き抜
け量については、パージ後に所定時間高温放置をした場
合、すなわち放置有りでは、活性炭Ａ，Ｃにおいては吹
き抜け量が多く、活性炭Ｂにおいては少ない。これは、
パージ後活性炭内に残存した蒸発燃料の低沸点成分が高
温放置中に蒸発し拡散現象を生じてキャニスタ内に充満
し、流入する蒸発燃料により押し出されて吹き抜けを生
ずるためと考えられる。すなわち、上述のようにピーク
位置にある細孔直径と残存量の乗算した結果にほぼ比例
することから、活性炭Ａ，Ｂ，Ｃを比較すると活性炭
Ａ，Ｃでは吹き抜け量が多く、活性炭Ｂでは少ない。

【００４０】しかしながら、パージ後の高温放置をしな
い場合、すなわち、放置なしでは活性炭Ａ，Ｂ，Ｃとも
に少ない。これは、活性炭に蒸発燃料中の低沸点成分の
残存があっても高温放置がないため低沸点成分の蒸発に
よる拡散現象がほとんど生じないからである。したがっ
て、高温放置後における吹き抜け量の増加を抑制するた
めには、ピーク位置にある細孔直径の選定と、パージ後
における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量が少ないこと
が必要である。なお、上述の各特性を有する活性炭の製
作については、特性を示すことにより活性炭製造業者に
より容易に製作が可能である。

【００４１】次に、前記活性炭を使用した図１に示す本
発明の第１実施例のキャニスタについて説明する。

【００４２】図１において、キャニスタ１を構成するケ
ース２の内部は隔壁２ａにより２分され、一方は通気性
を有するフィルタ３ａ，３ｂ，３ｃにより挟持される吸
着材５が通気性を有する、例えば孔が開いているプレー
ト４ａを介してスプリング６ａにより押圧されて第１層
目の吸着材層、すなわち第１吸着材層７を形成してい
る。他方は同様に通気性を有するフィルタ３ｄ，３ｅに
より挟持された吸着材５が通気性を有する、例えば孔が
開いているプレート４ｂを介してスプリング６ｂにより
押圧され第２層目の吸着材層８を形成している。第２層
目の吸着材層８は通気性を有する、例えば孔が開いてい
るプレート４ｃまたはフィルタ３ｆにより区画され、第
２吸着材層８ａおよび第３吸着材層８ｂを形成してい
る。

【００４３】ケース２およびフィルタ３ａならびに仕切
板２ｂにより形成される第１空間部２ｃには燃料タンク
９の上部に連通するタンクポート２ｄが開口している。
ケース２およびフィルタ３ｂならびに仕切板２ｂにより
形成される第２空間部２ｅには、流量調整弁１０を介し
て吸気管１１のサージタンク１１ａに連通するパージポ
ート２ｆが開口している。ケース２およびフィルタ３ｅ
ならびに隔壁２ａにより形成される第３空間部２ｇには
大気に連通する大気ポート２ｈが開口している。隔壁２
ａの先端部には連通路２ｉが設けられ、ケース２および
プレート４ａ，４ｂにより第４空間部２ｊが形成されて
いる。斯くして、各吸着材層７，８ａ，８ｂは第４空間
部２ｊを介して、蒸発燃料の流れに対して直列に配置さ
れて構成される。

【００４４】前記第１吸着材層７には、吸着材５とし
て、蒸発燃料の吸着量は多いが保持力が弱く、このため
パージ後における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量が比
較的多い前記の活性炭Ａ（５ａ）が充填されている。第
２吸着材層８ａおよび第３吸着材層８ｂには、蒸発燃料
の吸着量は中くらいで、すなわち前記の活性炭Ａより少
なく、かつ、保持力が活性炭Ａと同様に弱く、このた
め、パージ後における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量
が活性炭Ａより少ない前記の活性炭Ｂ（５ｂ）が充填さ
れている。なお、第３吸着材層８ｂの容積は３００ｃ
ｃ、第１吸着材層７の容積は１４００ｃｃ、全吸着材層
の容積は２１００ｃｃで構成されている。

【００４５】次に、第１の実施形態の作用について説明
する。

【００４６】図１において、エンジン停止中に燃料タン
ク９から生じた蒸発燃料はキャニスタ１のタンクポート
２ｄから流入し、第１吸着材層７内の活性炭Ａ（５ａ）
を経て第２吸着材層８ａおよび第３吸着材層８ｂ内の活
性炭Ｂ（５ｂ）に順次吸着され、大気への漏洩が抑制さ
れる。次いで、エンジン５０が始動されて吸気管１１に
負圧が発生すると、その負圧により、大気ポート２ｈか
ら流入する大気と共に活性炭Ａ（５ａ）、Ｂ（５ｂ）に
吸着された蒸発燃料がパージポート２ｆからパージされ
る。所定時間パージされた後、エンジン５０は停止さ
れ、車両は所定温度に保たれた部屋に所定時間放置され
る。

【００４７】この間、キャニスタ１は活性炭Ａ（５ａ）
内に所定の低沸点成分残存量を有した状態で高温放置さ
れるので、残存燃料が蒸発し拡散してキャニスタ１の大
気ポート２ｈ側である下流に流れるが、低沸点成分の残
存量が少ない第２および第３吸着材層８ａ，８ｂ内の活
性炭Ｂ（５ｂ）に吸着され、後刻、燃料タンク９から流
入する蒸発燃料も活性炭Ｂ（５ｂ）に吸着されるので、
大気への蒸発燃料の放散が確実に抑制される。この活性
炭Ｂを使用したキャニスタにおいて、前記の条件で吹き
抜け量を測定した結果、その吹き抜け量は図７におい
て、タンクポート２ｄからの蒸発燃料の流入量８０ｇに
おいて４０ｍｇ弱と従来技術１および２に比べて大幅に
低減された。なお、図７の吹き抜け量の測定に用いたキ
ャニスタの全吸着材層の容積は２１００ｃｃ、第１吸着
材層７の容積は１４００ｃｃ、第３吸着材層８ｂの容積
は３００ｃｃである。

【００４８】なお、本第１実施例においては、第２層目
をフィルタまたは通気性を有するプレート４ｃ（３ｆ）
により２分したことにより、第２吸着材層８ａと第３吸
着材層８ｂとの間で、前記フィルタ等による流れ抵抗を
形成して、第３吸着材層８ｂを通って大気へ放散される
蒸発燃料をより抑制することができる。

【００４９】図２は前記図１の変形例の第２実施例を示
す。

【００５０】この第２実施例は前記第１実施例における
第２吸着材層８ａおよび第３吸着材層８ｂを区画するプ
レート４ｃまたはフィルタ３ｆを除去して、前記第１実
施例における第２吸着材層８ａと第３吸着材層８ｂを一
体化し、活性炭Ｂが充填された第２層目の吸着材層８を
一体として形成したものである。

【００５１】その他の構造は前記第１実施例と同様であ
るため、前記と同一部分には前記と同一の符号を付して
その説明は省略する。

【００５２】本第２実施例においても前記第１実施例と
同様の作用および効果（ただし、プレート４ｃまたはフ
ィルタ３ｆの作用効果を除く）を発揮するとともに、更
に前記第１実施例に比べて、プレート４ｃまたはフィル
タ３ｆを除去したことにより、構造・製造がより簡単に
なり、低コストが図れる。

【００５３】次に、図３に示す第３実施例について説明
する。

【００５４】なお、前記第１の実施例と異なる部分につ
いてだけ説明し、同一機能部分については説明は省く。

【００５５】図３は本発明の第３の実施例に係るキャニ
スタの縦断面図である。

【００５６】図３において、第１吸着材層７内には前記
第１実施例における活性炭Ａ（５ａ）が充填され、第２
吸着材層８ａには前記第１実施例における活性炭Ｂ（５
ｂ）が充填されているが、第３吸着材層８ｂには、前記
活性炭ＡおよびＢと異なる前記活性炭Ｃが充填されてい
る。

【００５７】この活性炭Ｃは、蒸発燃料の吸着量は前記
活性炭Ａ及びＢに比べて少ないが、蒸発燃料の保持力は
前記活性炭Ａ及びＢに比べて強く、このため、パージ後
における蒸発燃料中の低沸点成分の残存量が前記活性炭
ＡおよびＢに比べて多い特性の活性炭である。

【００５８】本第３実施例の作用について説明する。

【００５９】なお、エンジン停止中の蒸発燃料吸着まで
の工程は第１の実施例と同様であるので説明は省き、エ
ンジン始動後のパージの段階から説明する。

【００６０】エンジン５０の始動後のパージ段階におい
て、第３吸着材層８ｂ内の活性炭Ｃ（５ｃ）に吸着され
た蒸発燃料は、パージポート２ｆに生じる吸気管１１の
負圧によりパージされるが、活性炭Ｃ（５ｃ）はパージ
後における蒸発燃料中の低沸点成分の吸着量に対する残
存量が多い特性を有しているので、一般的には、パージ
終了後においても多くの残存量が存在するが、吸着量が
少なく、また、大気に最も近い第３吸着材層８ｂ内に充
填されているため、パージ開始とともに大気ポート２ｈ
から導入される新鮮な空気により効果的にパージが行わ
れることによって、パージ終了後においても少しの残存
量が存在することとなる。

【００６１】その後、燃料タンク９からの蒸発燃料がキ
ャニスタ１内に流入しても蒸発燃料は、第１、第２の各
吸着材層７，８ａの活性炭Ａ，Ｂでほとんど吸着され、
吸着されなかったわずかな蒸発燃料が吸着力（保持力）
の強い第３吸着材層８ｂの活性炭Ｃで確実に吸着される
ので、少しの残存量があっても吸着量に余裕があり十分
に大気への吹き抜けが抑制される。

【００６２】次に、前記第３吸着材層８ｂの容積を、吸
着材層の全容積の２．３〜４．８％に設定した場合、例
えば吸着材層の全容積を２１００ｃｃとし、第３吸着材
層８ｂの容積を５０ｃｃとした場合について説明する。

【００６３】なお、エンジン停止中の蒸発燃料吸着まで
の工程は第１の実施例と同様であるので説明は省き、エ
ンジン始動後のパージの段階から説明する。

【００６４】図３において、エンジン５０始動後のパー
ジの段階において、第３吸着材層８ｂ内の活性炭Ｃ（５
ｃ）に吸着された蒸発燃料は、パージポート２ｆに生じ
る吸気管１１の負圧によりほぼ全量がパージされる。こ
れは、活性炭Ｃ（５ｃ）がパージ後における蒸発燃料中
の低沸点成分の残存量が多い特性を有するにもかかわら
ず、第３吸着材層８ｂの容積を５０ｃｃと全容積２１０
０ｃｃの約２．４％の容積に小型化することにより、単
位容積当りのパージ空気量を増加させることができ、パ
ージ性能が向上したためである。例えば、パージ空気流
通量が２１００ｃｃのとき、５０ｃｃの活性炭Ｃ（５
ｃ）の容量では、単位容積当たりのパージ空気流通量は
２１００ｃｃ／５０ｃｃ＝４２ｃｃ／ｃｃとなる。

【００６５】したがって、パージが終了し高温放置の段
階においては、第１吸着材層７内に残存する低沸点成分
が蒸発して拡散現象が生じても、活性炭Ｂ（５ｂ）が充
填された第２吸着材層８ａで吸着されるので、後刻、燃
料タンク９から蒸発燃料が流入しても、蒸発燃料は第２
吸着材層８ａで吸着され、第２吸着材層８ａで吸着され
なかった蒸発燃料は第３吸着材層８ｂで確実に吸着され
るので大気への吹き抜けが抑制される。吹き抜け量は図
７において、蒸発燃料の流入量８０ｇにおいて３０ｍｇ
弱と従来技術１および２に比べて大幅に低減され、上述
の第１の実施例に比べても低減されている。なお、第３
吸着材層８ｂの容積については、全容積２１００ｃｃに
対し５０〜１００ｃｃ（２．３〜４．８％）までは上述
の効果が持続されるが、２００ｃｃにおいては効果は低
減することが確認されている。

【００６６】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下の効果を奏する。

【００６７】すなわち、請求項１乃至６の発明による
と、キャニスタの第１層目の吸着材層には活性炭Ａを、
第２層目の吸着材層にはパージ後における蒸発燃料中の
低沸点成分の残存量が少ない特性を有する活性炭Ｂを充
填して構成したので、キャニスタの高温放置後の蒸発燃
料の大気への放散を抑制することができる。

【００６８】また、請求項７の発明によると、前記請求
項１乃至６の発明における第２層目の吸着材層をフィル
タまたは通気性を有するプレートにより２分して、第１
層目の吸着材層、すなわち第１吸着材層に対し、第２及
び第３吸着材層を形成したことにより、第２吸着材層と
第３吸着材層間でフィルタ等による流れ抵抗を形成し
て、第３吸着材層を通って大気へ放散される蒸発燃料を
より抑制することが可能である。

【００６９】また、請求項８乃至１３発明によると、キ
ャニスタの第１吸着材層には活性炭Ａを、第２吸着材層
には活性炭Ｂを、第３吸着材層には活性炭Ｃを充填した
ので、キャニスタの高温放置後の蒸発燃料の大気への放
散をさらに抑制することができる。

【００７０】また、請求項１４の発明によると、前記請
求項８乃至１３の発明による効果を一層高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るキャニスタの縦断
面図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係るキャニスタの縦断
面図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係るキャニスタの縦断
面図である。

【図４】本発明において使用する活性炭の細孔直径と細
孔径に対する細孔容積の変化割合を示す特性図である。

【図５】活性炭の細孔を示す拡大図である。

【図６】本発明に使用した活性炭の特性を示す一覧表で
ある。

【図７】従来および本発明に係るキャニスタの吹き抜け
量を測定した試験結果を示すグラフである。

【図８】従来技術１を示すキャニスタの縦断面図であ
る。

【図９】従来技術２を示すキャニスタの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１キャニスタ２ａ隔壁３ｆフィルタ４ｃプレート５ａ活性炭Ａ５ｂ活性炭Ｂ５ｃ活性炭Ｃ７第１吸着材層（第１層目の吸着材層）８第２層目の吸着材層８ａ第２吸着材層８ｂ第３吸着材層Ｇ吸着・脱離領域Ｈ残存領域Ｉ脱離限界線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土岐朋造愛知県大府市共和町一丁目１番地の１愛三工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G044 BA27 BA39 BA40 CA02 DA01 GA02 GA08 GA12 GA13 GA16 GA20 GA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着材層を隔壁により第１層目及び第２
層目の吸着材層に２分し直列に配置したキャニスタにお
いて、前記第１層目の吸着材層には、蒸発燃料の吸着量
が多く保持力が弱い活性炭Ａを用い、第２層目の吸着材
層には、蒸発燃料の吸着量は中くらいで保持力が弱い活
性炭Ｂを用いたことを特徴とするキャニスタ。
【請求項２】吸着材層を隔壁により第１層目及び第２
層目の吸着材層に２分し直列に配置したキャニスタにお
いて、前記第１層目の吸着材層には、蒸発燃料の吸着量
が多く保持力が弱い活性炭Ａを用い、第２層目の吸着材
層には、蒸発燃料の吸着量が前記活性炭Ａより少なく、
かつ蒸発燃料の保持力が前記活性炭Ａと同等の活性炭Ｂ
を用いたことを特徴とするキャニスタ。
【請求項３】吸着材層を隔壁により第１層目及び第２
層目の吸着材層に２分し直列に配置したキャニスタにお
いて、前記第１層目の吸着材層を活性炭Ａで形成し、第
２層目の吸着材層を活性炭Ｂで形成し、前記活性炭Ａ，
Ｂとして、蒸発燃料の吸着量は活性炭Ｂよりも活性炭Ａ
の方が多く、蒸発燃料の保持力は活性炭Ａと活性炭Ｂが
同等の関係にある活性炭を用いたことを特徴とするキャ
ニスタ。
【請求項４】前記活性炭Ａ及びＢとして脱離限界線付
近に微分型細孔分布のピーク位置を有する活性炭を用い
たことを特徴とする請求項１又は２又は３記載のキャニ
スタ。
【請求項５】前記活性炭Ａとして細孔容積が多い活性
炭を用い、前記活性炭Ｂとして細孔容積が前記活性炭Ａ
よりも少ない活性炭を用いたことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載のキャニスタ。
【請求項６】前記活性炭Ａとして、微分型細孔分布に
おいて直径が約２．５ｎｍの細孔をピーク位置とし、か
つ、細孔容積が多い活性炭を用い、前記活性炭Ｂとし
て、微分型細孔分布において直径が約２．５ｎｍの細孔
をピーク位置とし、かつ、細孔容積が前記活性炭Ａより
も少ない活性炭を用いたことを特徴とする請求項１乃至
５のいずれかに記載のキャニスタ。
【請求項７】前記第２層目の吸着材層をフィルタまた
は通気性を有するプレートにより２分して、第１層目の
吸着材層を第１吸着材層とすることに対し、前記第２層
目の吸着材層を第２及び第３吸着材層として形成するこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のキャ
ニスタ。
【請求項８】吸着材層を隔壁により第１層目及び第２
層目の吸着材層に２分し直列に配置したキャニスタにお
いて、前記第２層目の吸着材層をフィルタまたは通気性
を有するプレートにより２分して第２及び第３吸着材層
を形成し、第１層目の吸着材層、すなわち第１吸着材層
には、蒸発燃料の吸着量が多く保持力が弱い活性炭Ａを
用い、第２吸着材層には、蒸発燃料の吸着量は中くらい
で保持力が弱い活性炭Ｂを用い、第３吸着材層には、蒸
発燃料の吸着量は少ないが保持力が強い活性炭Ｃを用い
たことを特徴とするキャニスタ。
【請求項９】吸着材層を隔壁により第１層目及び第２
層目の吸着材層に２分し直列に配置したキャニスタにお
いて、前記第２層目の吸着材層をフィルタまたは通気性
を有するプレートにより２分して第２及び第３吸着材層
を形成し、第１層目の吸着材層、すなわち第１吸着材層
には、蒸発燃料の吸着量が多く保持力が弱い活性炭Ａを
用い、第２吸着材層には、蒸発燃料の吸着量が前記活性
炭Ａより少なく、かつ蒸発燃料の保持力が前記活性炭Ａ
と同等の活性炭Ｂを用い、前記第３吸着材層には、蒸発
燃料の吸着量が前記活性炭Ｂの吸着量よりも少なく、か
つ、蒸発燃料の保持力が前記活性炭Ａ及びＢよりも強い
活性炭Ｃを用いたことを特徴とするキャニスタ。
【請求項１０】吸着材層を隔壁により第１層目及び第
２層目の吸着材層に２分し直列に配置したキャニスタに
おいて、前記第２層目の吸着材層をフィルタまたは通気
性を有するプレートにより２分して第２及び第３吸着材
層を形成し、第１層目の吸着材層、すなわち第１吸着材
層を活性炭Ａで形成し、第２吸着材層を活性炭Ｂで形成
し、第３吸着材層を活性炭Ｃで形成し、前記活性炭Ａ，
Ｂ，Ｃとして、蒸発燃料の吸着量は活性炭Ａよりも活性
炭Ｂの方が少なく、かつ、活性炭Ｂよりも活性炭Ｃの方
が少なく、蒸発燃料の保持力は活性炭Ａと活性炭Ｂが同
等で、かつ、活性炭Ｃが活性炭Ａ，Ｂよりも強い関係に
ある活性炭を用いたことを特徴とするキャニスタ。
【請求項１１】前記活性炭Ａ及びＢとして、脱離限界
線付近に微分型細孔分布のピーク位置を有する活性炭を
用い、前記活性炭Ｃとして、脱離限界線よりも残存領域
側にずれて微分型細孔分布のピーク位置を有する活性炭
を用いたことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか
に記載のキャニスタ。
【請求項１２】前記活性炭Ａとして細孔容積が多い活
性炭を用い、活性炭Ｂとして細孔容積が前記活性炭Ａよ
りも少ない活性炭を用い、前記活性炭Ｃとして細孔容積
が前記活性炭Ａ，Ｂよりも少ない活性炭を用いたことを
特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のキャニ
スタ。
【請求項１３】前記活性炭Ａとして、微分型細孔分布
において直径が約２．５ｎｍの細孔をピーク位置とし、
かつ、細孔容積が多い活性炭を用い、前記活性炭Ｂとし
て、微分型細孔分布において直径が約２．５ｎｍの細孔
をピーク位置とし、かつ、細孔容積が前記活性炭Ａより
も少ない活性炭を用い、前記活性炭Ｃとして、微分型細
孔分布において直径が約２ｎｍの細孔をピーク位置と
し、かつ、細孔容積が前記活性炭Ａ，Ｂよりも少ない活
性炭を用いたことを特徴とする請求項８乃至１２のいず
れかに記載のキャニスタ。
【請求項１４】前記第３吸着材層の容積を全吸着材層
の容積の２．３〜４．８％としたことを特徴とする請求
項８乃至１３のいずれかに記載のキャニスタ。