JP2003021007A - キャニスタ - Google Patents
キャニスタInfo
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- JP2003021007A JP2003021007A JP2001202373A JP2001202373A JP2003021007A JP 2003021007 A JP2003021007 A JP 2003021007A JP 2001202373 A JP2001202373 A JP 2001202373A JP 2001202373 A JP2001202373 A JP 2001202373A JP 2003021007 A JP2003021007 A JP 2003021007A
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- Japan
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- canister
- activated carbon
- adsorption
- purge
- line
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸着および脱離性能に優れたキャニスタの提
供。 【解決手段】 一端側を燃料２１を収納した燃料タンク
２と吸着ライン３で接続し、他端側をパージエア導入ラ
イン５で大気と連通可能とし、一端側をパージバルブ６
を介設したパージライン７でエンジンの吸気管８に接続
し、キャニスタ容器１０内に充填される活性炭１１を燃
料蒸気の脱離時に加熱するための電気ヒータを設けたキ
ャニスタ１において、細孔容積が０．２８ｍｌ／ｍｌ以
上、平均細孔半径が１０．５Å〜１２．０Å、粒径が
１．０ｍｍ〜１．６ｍｍの活性炭１１を用いる。
供。 【解決手段】 一端側を燃料２１を収納した燃料タンク
２と吸着ライン３で接続し、他端側をパージエア導入ラ
イン５で大気と連通可能とし、一端側をパージバルブ６
を介設したパージライン７でエンジンの吸気管８に接続
し、キャニスタ容器１０内に充填される活性炭１１を燃
料蒸気の脱離時に加熱するための電気ヒータを設けたキ
ャニスタ１において、細孔容積が０．２８ｍｌ／ｍｌ以
上、平均細孔半径が１０．５Å〜１２．０Å、粒径が
１．０ｍｍ〜１．６ｍｍの活性炭１１を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料蒸気を吸着し
て放散を防止するキャニスタに関する。
て放散を防止するキャニスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、活性炭を充填したキャニスタは、
燃料タンクと吸着ラインで連通し、パージエア導入ライ
ンで大気と連通可能とし、パージバルブを介設したパー
ジラインでエンジンの吸気管に接続されている。
燃料タンクと吸着ラインで連通し、パージエア導入ライ
ンで大気と連通可能とし、パージバルブを介設したパー
ジラインでエンジンの吸気管に接続されている。
【０００３】キャニスタに用いる活性炭は、燃料蒸気の
吸着・脱離を反復して行うため、燃料蒸気の脱離性を重
視して、活性炭は、平均細孔半径が１２．０Å〜１４．
０Åで、粒径が１．６ｍｍ〜３．０ｍｍのものを用いて
いた。
吸着・脱離を反復して行うため、燃料蒸気の脱離性を重
視して、活性炭は、平均細孔半径が１２．０Å〜１４．
０Åで、粒径が１．６ｍｍ〜３．０ｍｍのものを用いて
いた。
【０００４】そして、加熱手段を用いて活性炭を加熱す
ることにより、吸着した燃料蒸気を離脱させ、吸着・脱
離性能の向上を図る技術が従来より知られている（実開
平５- ２１１５８号公報、特開昭６０- ６０６１号公
報、実開平２- １３１６１号公報）。
ることにより、吸着した燃料蒸気を離脱させ、吸着・脱
離性能の向上を図る技術が従来より知られている（実開
平５- ２１１５８号公報、特開昭６０- ６０６１号公
報、実開平２- １３１６１号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、以
下に示す課題がある。平均細孔半径が大きいので、燃料
蒸気の吸着力が小さい。また、粒径が大きいので、熱伝
導性が悪く、吸着時に残熱により吸着性が低下する。
下に示す課題がある。平均細孔半径が大きいので、燃料
蒸気の吸着力が小さい。また、粒径が大きいので、熱伝
導性が悪く、吸着時に残熱により吸着性が低下する。
【０００６】本発明の目的は、吸着および脱離性能に優
れたキャニスタの提供にある。
れたキャニスタの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】〔請求項１について〕キ
ャニスタは、キャニスタ容器内に充填される活性炭を脱
離時に加熱するための加熱手段を有し、充填する活性炭
に、細孔容積が０．２８ｍｌ／ｍｌ以上で、且つ平均細
孔半径が１０．５Å〜１２．０Åのもの（窒素吸着Ｃ-
Ｉ法で計測）を用いている。
ャニスタは、キャニスタ容器内に充填される活性炭を脱
離時に加熱するための加熱手段を有し、充填する活性炭
に、細孔容積が０．２８ｍｌ／ｍｌ以上で、且つ平均細
孔半径が１０．５Å〜１２．０Åのもの（窒素吸着Ｃ-
Ｉ法で計測）を用いている。
【０００８】細孔容積が０．２８ｍｌ／ｍｌ以上であ
り、且つ平均細孔半径が１０．５Å〜１２．０Åと小さ
いので燃料蒸気の吸着力が大きい。なお、細孔容積が小
さい（０．２８ｍｌ／ｍｌ未満）と吸着性能が落ちるの
で、細孔容積を０．２８ｍｌ／ｍｌ以上にする必要があ
る。
り、且つ平均細孔半径が１０．５Å〜１２．０Åと小さ
いので燃料蒸気の吸着力が大きい。なお、細孔容積が小
さい（０．２８ｍｌ／ｍｌ未満）と吸着性能が落ちるの
で、細孔容積を０．２８ｍｌ／ｍｌ以上にする必要があ
る。
【０００９】なお、図６の下部に示す条件で各雰囲気温
度毎に、活性炭の平均細孔半径に対するｎ- ブタンＷ．
Ｃ．（ワーキングキャパシティ）を計測した結果、平均
細孔半径が１０．５Å〜１２．０Åの活性炭は、平均細
孔半径が１２．０Åを越える活性炭よりもワーキングキ
ャパシティが大きいことが確認できた。
度毎に、活性炭の平均細孔半径に対するｎ- ブタンＷ．
Ｃ．（ワーキングキャパシティ）を計測した結果、平均
細孔半径が１０．５Å〜１２．０Åの活性炭は、平均細
孔半径が１２．０Åを越える活性炭よりもワーキングキ
ャパシティが大きいことが確認できた。
【００１０】平均細孔半径が１０．５Å〜１２．０Åと
小さい活性炭を用いているので、常温での燃料蒸気の脱
離性が低いが、脱離時に加熱手段で活性炭を加熱する構
成であるので高い脱離性を得ることができる。
小さい活性炭を用いているので、常温での燃料蒸気の脱
離性が低いが、脱離時に加熱手段で活性炭を加熱する構
成であるので高い脱離性を得ることができる。
【００１１】〔請求項２について〕粒径が１．０ｍｍ〜
１．６ｍｍと小さい活性炭を用いているので燃料蒸気の
吸着力が大きい。なお、粒径が１．０ｍｍ未満であると
圧損が増大するので不適当である。更に、活性炭の粒間
の隙間が小さく熱伝導性に優れる。このため、脱離時に
昇温した活性炭の温度が吸着時に早期に降温するので、
残熱による吸着性の低下を防止することができる。
１．６ｍｍと小さい活性炭を用いているので燃料蒸気の
吸着力が大きい。なお、粒径が１．０ｍｍ未満であると
圧損が増大するので不適当である。更に、活性炭の粒間
の隙間が小さく熱伝導性に優れる。このため、脱離時に
昇温した活性炭の温度が吸着時に早期に降温するので、
残熱による吸着性の低下を防止することができる。
【００１２】図７の下部に示す条件で、破砕炭およびペ
レット炭について、活性炭粒径に対する給油Ｗ．Ｃ．
（ワーキングキャパシティ）を計測した結果、粒径が
１．６ｍｍ以下の活性炭は、粒径が１．６ｍｍを越える
活性炭に比べて、ワーキングキャパシティが大きいこと
が確認できた。
レット炭について、活性炭粒径に対する給油Ｗ．Ｃ．
（ワーキングキャパシティ）を計測した結果、粒径が
１．６ｍｍ以下の活性炭は、粒径が１．６ｍｍを越える
活性炭に比べて、ワーキングキャパシティが大きいこと
が確認できた。
【００１３】〔請求項３について〕キャニスタは、一端
側を燃料を収納した燃料タンクと吸着ラインで接続し、
他端側をパージエア導入ラインで大気と連通可能とし、
一端側をパージバルブを介設したパージラインでエンジ
ンの吸気管に接続している。
側を燃料を収納した燃料タンクと吸着ラインで接続し、
他端側をパージエア導入ラインで大気と連通可能とし、
一端側をパージバルブを介設したパージラインでエンジ
ンの吸気管に接続している。
【００１４】通常（吸着時）は、加熱手段を作動停止状
態にし、パージバルブを閉弁状態にして、燃料タンク内
で気化した燃料蒸気をキャニスタの活性炭に吸着させ
る。
態にし、パージバルブを閉弁状態にして、燃料タンク内
で気化した燃料蒸気をキャニスタの活性炭に吸着させ
る。
【００１５】エンジン作動時で吸気管内が負圧の場合に
（脱離時）、パージバルブを開弁状態にし、外気を取り
込み、加熱手段で活性炭を加熱してキャニスタの活性炭
に吸着した燃料蒸気をパージラインを介してエンジンの
吸気管内へパージする。
（脱離時）、パージバルブを開弁状態にし、外気を取り
込み、加熱手段で活性炭を加熱してキャニスタの活性炭
に吸着した燃料蒸気をパージラインを介してエンジンの
吸気管内へパージする。
【００１６】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の一実施例（請求
項１〜３に対応）を図１〜図７に基づいて説明する。図
１に示す燃料蒸気の大気放出防止システムＡに用いる、
活性炭１１を充填したキャニスタ１は、一端側を燃料２
１を収納した燃料タンク２と吸着ライン３で接続し、他
端側をパージエア導入ライン５で大気と連通可能とし、
一端側をパージバルブ６を介設したパージライン７でエ
ンジンの吸気管８に接続している。
項１〜３に対応）を図１〜図７に基づいて説明する。図
１に示す燃料蒸気の大気放出防止システムＡに用いる、
活性炭１１を充填したキャニスタ１は、一端側を燃料２
１を収納した燃料タンク２と吸着ライン３で接続し、他
端側をパージエア導入ライン５で大気と連通可能とし、
一端側をパージバルブ６を介設したパージライン７でエ
ンジンの吸気管８に接続している。
【００１７】図２はキャニスタ１のａ- ａ断面図であ
り、図３はｂ- ｂ断面である。キャニスタ容器１０の一
端側および他端側の空所１２、１２にはスプリング１
４、１４が配され、多孔板１５とフィルタ１６とを中央
方向に押圧している。
り、図３はｂ- ｂ断面である。キャニスタ容器１０の一
端側および他端側の空所１２、１２にはスプリング１
４、１４が配され、多孔板１５とフィルタ１６とを中央
方向に押圧している。
【００１８】燃料蒸気を吸着するための活性炭１１は、
キャニスタ容器１０の中央の空所に充填されている。本
実施例では、活性炭１１は、粒径が１．２ｍｍ（ＪＩＳ
Ｚ ８８０１に規定するふるいを用いたふるい分け試
験で計測）で、細孔容積が０．３０ｍｌ／ｍｌ（窒素吸
着Ｃ- Ｉ法で計測）で、平均細孔半径が１１．５Å（窒
素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）のペレット炭を用いている。
キャニスタ容器１０の中央の空所に充填されている。本
実施例では、活性炭１１は、粒径が１．２ｍｍ（ＪＩＳ
Ｚ ８８０１に規定するふるいを用いたふるい分け試
験で計測）で、細孔容積が０．３０ｍｌ／ｍｌ（窒素吸
着Ｃ- Ｉ法で計測）で、平均細孔半径が１１．５Å（窒
素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）のペレット炭を用いている。
【００１９】なお、活性炭１１は、粒径が１．０ｍｍ〜
１．６ｍｍ（ふるい分け試験で計測）、細孔容積が０．
２８ｍｌ／ｍｌ以上（窒素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）、平均
細孔半径が１０．５Å〜１２．０Å（窒素吸着Ｃ- Ｉ法
で計測）のものを使用することができる。また、破砕
炭、および、長さが４．０ｍｍ〜５．０ｍｍの円柱形状
のペレット炭を使用しても良い。この場合、粒径は外径
に等しい。
１．６ｍｍ（ふるい分け試験で計測）、細孔容積が０．
２８ｍｌ／ｍｌ以上（窒素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）、平均
細孔半径が１０．５Å〜１２．０Å（窒素吸着Ｃ- Ｉ法
で計測）のものを使用することができる。また、破砕
炭、および、長さが４．０ｍｍ〜５．０ｍｍの円柱形状
のペレット炭を使用しても良い。この場合、粒径は外径
に等しい。
【００２０】また、キャニスタ容器１０の中央の空所に
は、燃料蒸気の脱離時に活性炭１１を加熱して燃料蒸気
を脱離させるための板状の電気ヒータ１７が燃料蒸気の
流れ方向に配されている（図２〜図４参照）。
は、燃料蒸気の脱離時に活性炭１１を加熱して燃料蒸気
を脱離させるための板状の電気ヒータ１７が燃料蒸気の
流れ方向に配されている（図２〜図４参照）。
【００２１】この電気ヒータ１７は、燃料蒸気の脱離時
に、コネクタ１２１を介して発熱線１２２に通電され、
活性炭１１を加熱（４０℃〜１５０℃が好適）する。
に、コネクタ１２１を介して発熱線１２２に通電され、
活性炭１１を加熱（４０℃〜１５０℃が好適）する。
【００２２】吸気管８は、エアークリーナを介して吸入
した空気をエンジンの燃焼室に供給するためのものであ
り、アクセルペダル（何れも図示せず）に連動して開度
が変化するスロットルバルブ８１が管路中に配設されて
いる。
した空気をエンジンの燃焼室に供給するためのものであ
り、アクセルペダル（何れも図示せず）に連動して開度
が変化するスロットルバルブ８１が管路中に配設されて
いる。
【００２３】エンジンが停止状態の時（吸着時）は、電
気ヒータ１７に通電されず、パージバルブ６が閉弁状態
にされる。これにより、燃料タンク２内で気化した燃料
蒸気は、下記に示す挙動を呈してキャニスタ１の活性炭
１１に吸着する。図５の（ａ）に示す如く、活性炭１１
の細孔１１１において毛細管凝縮現象が起こり、気体で
ある燃料蒸気が液化して細孔１１１内に吸着する。この
際、吸着熱が発生し温度が上昇する。
気ヒータ１７に通電されず、パージバルブ６が閉弁状態
にされる。これにより、燃料タンク２内で気化した燃料
蒸気は、下記に示す挙動を呈してキャニスタ１の活性炭
１１に吸着する。図５の（ａ）に示す如く、活性炭１１
の細孔１１１において毛細管凝縮現象が起こり、気体で
ある燃料蒸気が液化して細孔１１１内に吸着する。この
際、吸着熱が発生し温度が上昇する。
【００２４】エンジンが作動状態で吸気管８内が負圧の
場合（脱離時）には、電気ヒータ１７に通電がなされ、
パージバルブ６が開弁状態にされる。これにより、パー
ジエア導入ライン５から取り込んだ外気により活性炭１
１から下記に示す挙動を呈して燃料蒸気が脱離し、脱離
した燃料蒸気はパージライン７を介して吸気管８に導出
される。図５の（ｂ）に示す如く、活性炭１１の細孔１
１１に吸着していた燃料が液体から気体になり、この
際、吸熱が起こり温度が低下する。
場合（脱離時）には、電気ヒータ１７に通電がなされ、
パージバルブ６が開弁状態にされる。これにより、パー
ジエア導入ライン５から取り込んだ外気により活性炭１
１から下記に示す挙動を呈して燃料蒸気が脱離し、脱離
した燃料蒸気はパージライン７を介して吸気管８に導出
される。図５の（ｂ）に示す如く、活性炭１１の細孔１
１１に吸着していた燃料が液体から気体になり、この
際、吸熱が起こり温度が低下する。
【００２５】本実施例のキャニスタ１は、以下の利点を
有する。キャニスタ１は、キャニスタ容器１０内に充填
される活性炭１１を燃料蒸気の脱離時に加熱（４０℃〜
１５０℃）するための電気ヒータ１７を有し、粒径が
１．２ｍｍ（ふるい分け試験で計測）で、細孔容積が
０．３ｍｌ／ｍｌ（窒素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）で、平均
細孔半径が１１．５Å（窒素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）のペ
レット炭を用いているので、通常時（吸着時）における
燃料蒸気の吸着力が大きい。
有する。キャニスタ１は、キャニスタ容器１０内に充填
される活性炭１１を燃料蒸気の脱離時に加熱（４０℃〜
１５０℃）するための電気ヒータ１７を有し、粒径が
１．２ｍｍ（ふるい分け試験で計測）で、細孔容積が
０．３ｍｌ／ｍｌ（窒素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）で、平均
細孔半径が１１．５Å（窒素吸着Ｃ- Ｉ法で計測）のペ
レット炭を用いているので、通常時（吸着時）における
燃料蒸気の吸着力が大きい。
【００２６】なお、平均細孔半径が１１．５Åと小さい
ので常温での燃料蒸気の脱離性は高くないが、脱離時に
電気ヒータ１７で活性炭１１を加熱する構成であるの
で、脱離時には高い脱離性を示す。更に、活性炭１１の
粒径が１．２ｍｍと小さいので熱伝導性に優れる。この
ため、脱離時に昇温した活性炭１１の温度が吸着時に早
期に降温するので、残熱による吸着性の低下を防止する
ことができる。
ので常温での燃料蒸気の脱離性は高くないが、脱離時に
電気ヒータ１７で活性炭１１を加熱する構成であるの
で、脱離時には高い脱離性を示す。更に、活性炭１１の
粒径が１．２ｍｍと小さいので熱伝導性に優れる。この
ため、脱離時に昇温した活性炭１１の温度が吸着時に早
期に降温するので、残熱による吸着性の低下を防止する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例に係るキャニスタを用いた、
燃料蒸気の大気放出防止システムの説明図である。
燃料蒸気の大気放出防止システムの説明図である。
【図２】そのキャニスタのａ- ａ断面図である。
【図３】そのキャニスタのｂ- ｂ断面図である。
【図４】脱離時に活性炭を加熱するための電気ヒータの
説明図である。
説明図である。
【図５】吸着時（ａ）および脱離時（ｂ）における活性
炭の細孔の挙動を示す説明図である。
炭の細孔の挙動を示す説明図である。
【図６】各雰囲気温度における、平均細孔半径に対する
ｎ- ブタンＷ．Ｃ．の関係を示すグラフである。
ｎ- ブタンＷ．Ｃ．の関係を示すグラフである。
【図７】活性炭の粒径に対する給油Ｗ．Ｃ．の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
１ キャニスタ
２ 燃料タンク
３ 吸着ライン
５ パージエア導入ライン
６ パージバルブ
７ パージライン
８ 吸気管
１０ キャニスタ容器
１１ 活性炭
１７ 電気ヒータ（加熱手段）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小山 信彦
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 加納 政雄
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 天野 典保
愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会
社日本自動車部品総合研究所内
(72)発明者 板倉 秀明
愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会
社日本自動車部品総合研究所内
(72)発明者 阿部 進
岡山県備前市鶴海4342 クラレケミカル株
式会社鶴海工場内
Ｆターム(参考） 3G044 BA20 CA13 DA02 DA06 EA10
GA02 GA08 GA12 GA16 GA21
GA29 GA30
Claims (3)
- 【請求項１】 キャニスタ容器内に充填される活性炭を
脱離時に加熱するための加熱手段を有し、 前記活性炭に、細孔容積が０．２８ｍｌ／ｍｌ以上で、
且つ平均細孔半径が１０．５Å〜１２．０Åのものを用
いることを特徴とするキャニスタ。 - 【請求項２】 前記活性炭の粒径が１．０ｍｍ〜１．６
ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のキャニス
タ。 - 【請求項３】 一端側を燃料を収納した燃料タンクと吸
着ラインで接続し、他端側をパージエア導入ラインで大
気と連通可能とし、一端側をパージバルブを介設したパ
ージラインでエンジンの吸気管に接続した請求項１また
は請求項２記載のキャニスタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202373A JP2003021007A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | キャニスタ |
| US10/186,729 US6701902B2 (en) | 2001-07-03 | 2002-07-02 | Activated carbon canister |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202373A JP2003021007A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | キャニスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021007A true JP2003021007A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19039189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202373A Pending JP2003021007A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | キャニスタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6701902B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003021007A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106948974A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-14 | 江苏大学 | 一种利用回收油液晃动能量提高碳罐脱附能力的装置 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7350511B1 (en) | 2005-07-18 | 2008-04-01 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Fuel vapor control system |
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| US7476269B2 (en) * | 2005-12-02 | 2009-01-13 | Delphi Technologies, Inc. | Evaporative emissions canister suitable for marine use |
| WO2009011287A1 (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Cataler Corporation | 吸着剤及びキャニスタ |
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