JP2005195007A - 車両のキャニスタ - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタのベントホールを通じて大気中に漏出される燃料蒸発ガスの量を極めて低減させることができるコンパクトな構造のキャニスタを提供する。
【解決手段】本発明による車両のキャニスタは、キャニスタの内部空間を蒸発ガス流入口とパージ出口とが連通された第１空間と、ベントホールが連通された第２空間とに区画する隔壁と；第２空間のベントホール側に充填された第１活性炭と；第２空間の第１活性炭が充填された残りの空間及び前記第１空間に充填され、第１活性炭より吸着性能に優れ脱着性能で劣る第２活性炭と；第２空間の第１活性炭と第２活性炭との間に形成された空気層と；空気層に設けられて気体の流動が第１活性炭及び第２活性炭に均等に分散されるようにするディフューザとを含んで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のキャニスタに係り、より詳しくは、キャニスタから大気中に漏出される燃料蒸発ガスを低減させる技術に関する。

キャニスタは、燃料タンク内から蒸発される燃料蒸発ガスを捕集してからエンジンの吸気系を通じて燃焼室で燃焼させるようにすることによって、燃料蒸発ガスが大気中に漏出するのを抑制する機能を遂行する。このようなキャニスタには、燃料タンクの圧力を調節して内部に捕集された燃料蒸発ガスをエンジンの吸気系にパージするために、大気側から空気を吸いこむように大気側と連通されたベントホールが備えられている。従って、ベントホールを通じてキャニスタから蒸発ガスが外部に漏出するのを効果的に抑制する技術が必要である。
特開平１０―３２５３６９号公報

本発明の目的は、キャニスタのベントホールを通じて大気中に漏出される燃料蒸発ガスの量を極めて低減させることができるコンパクトな構造のキャニスタを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による車両のキャニスタは、キャニスタの内部空間を蒸発ガス流入口とパージ出口とが連通された第１空間とベントホールが連通された第２空間とに区画する隔壁と；前記第２空間のベントホール側に充填された第１活性炭と；前記第２空間の第１活性炭が充填された残りの空間及び前記第１空間に充填され、前記第１活性炭より吸着性能に優れ脱着性能で劣る第２活性炭と；前記第２空間の第１活性炭と第２活性炭との間に形成された空気層と；前記空気層に設けられて気体の流動が前記第１活性炭及び第２活性炭に均等に分散されるようにするディフューザとを含んで構成されたことを特徴とする。

本発明により、吸着性能と脱着性能が互いに異なる２つの種類の活性炭をキャニスタ内に適切に配置し、２つの活性炭の間に備えられた空気層及びディフューザによって気体の流動分布を均等に調節することによって、補助キャニスタのような別の補助的な構成部品を設置しなくとも、キャニスタから大気中に漏出される燃料蒸発ガスの量を極度に低減させ、デッドボリュームを除去して活性炭の所要量を低減させることができる。

以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。

図１は、本発明によるキャニスタの内部構造を示したものである。キャニスタ１は、燃料タンクから燃料蒸発ガスが流入する蒸発ガス流入口３と、捕集されている燃料蒸発ガスをパージさせるためのパージ出口５と、大気中と連通され得るように備えられたベントホール７とが備えられている。

キャニスタ１の内部空間は、隔壁９によって蒸発ガス流入口３とパージ出口５とが連通された第１空間１１と、ベントホール７が連通された第２空間１３とに区画されている。第２空間１３のベントホール７側には、第１活性炭１５が充填されており、第２空間１３の第１活性炭１５が充填された残りの空間、及び、第１空間１１には、第２活性炭１７が充填されている。なお、第２空間１３をすべて第１活性炭１５で充填することもできる。

第２活性炭１７は、第１活性炭１５より吸着性能に優れ、脱着性能で劣る特性を有するものである。すなわち、本実施例では、第１活性炭は、パージ時に大気中の空気が吸入されるので、第２活性炭より再生性能（脱着性能）に優れ、同一の空気吸入量に対して蒸発ガス残留量が相対的に少なく形成される活性炭である。

第２空間１３の第１活性炭１５と第２活性炭１７との間には、空気層１９を備えている。空気層１９には、気体の流動が、第１活性炭１５及び第２活性炭１７に均等に分散されるようにするディフューザ２１が設けられている。ディフューザ２１は、図２に示すように、中央部に主流動ホール２３が備えられ、主流動ホール２３の周辺に主流動ホール２３より小さい複数の副流動ホール２５が備えられ、空間を確保しながら気体の流動をガイドするための複数のリブ２７が形成された構造である。実施例１は、ディフューザ２１は、図１に示すように、空気層１９に一つが設けられる。そしてディフューザ２１の設けられた空間自体が空気層を成すように構成される。この場合、空気層１９は、ベントホール７から第２空間１３の全長の１／４〜１／２の範囲内に設けられることが好ましい。

上記のように構成された本発明の作用について説明する。燃料タンクに燃料を注入する場合、燃料蒸発ガスが、蒸発ガス流入口３を通じてキャニスタ１の内部に流入する。燃料蒸発ガスは、第２活性炭１７、次に第１活性炭１５の順に通過して吸着され、空気成分だけがベントホール７を通じて大気中に放出される。もちろん、燃料注入時ではない通常の停車時に、燃料タンクで発生する燃料蒸発ガスも第２活性炭１７と第１活性炭１５によって捕集され、大気中への漏出が抑制される。

この時、空気層１９と空気層１９内に設けられたディフューザ２１とは、第２活性炭１７側から第１活性炭１５の方へ流れる気体が、第１活性炭１５に均等に分布されて流動され得るようにするもので、第１活性炭１５の効率を極大化するように機能する。

エンジンの作動状態が、キャニスタ１をパージするのに適した条件になると、パージコントロールソレノイドバルブが作動し、パージ出口５を通じてキャニスタ１の内部に捕集されていた燃料蒸発ガスがパージされる。同時に、ベントホール７を通じて、外部の空気がキャニスタ１の内部に流入する。このようにして流入した空気は、第１活性炭１５及び第２活性炭１７が捕集していた燃料蒸発ガスを脱着させて、エンジン吸気系に流れるように作用し、第１活性炭１５と第２活性炭１７とが再生（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）される。

この時、空気層１９と空気層１９に設けられたディフューザ２１は、吸入される空気が第２活性炭１７に均等に供給され得るようにし、第２活性炭１７の脱着作用及び再生を極大化させる。

一方、第１活性炭１５は、第２活性炭１７に比べて吸着性能は多少落ちても、脱着性能が相対的に優れ、パージ中に迅速で十分な再生が完了される。これにより、キャニスタ１がパージ中でない時は、ベントホール７に向かって抜け出す気体中の燃料蒸発ガス成分を充分に吸着することができる。結果的に、キャニスタ１から外部に漏出される燃料蒸発ガスの量を極度に低減させることができる。

図３は、本発明による他の実施例である。実施例２は実施例１の図１と比較して、空気層の構造とキャニスタの下側部分の構造が異なる。以下では、実施例１と異なる部分のみを説明することにする。

図３に示すように、第２空間１３に形成された空気層１９の上側と下側には、互いに離隔するように２つのディフューザ２１が備えられる構造である。すなわち、図１では、ディフューザ２１が一つで、ディフューザ２１自体が占める空間が、空気層１９を形成するようにしたが、実施例２では、２つのディフューザ２１が互いに離隔されて配置されることによって、２つのディフューザ２１の占める空間と、２つのディフューザ２１間の空間とが、空気層１９を形成する。これによって、空気層１９の体積をさらに拡大した構造としている。

上記のように拡大された空気層１９は、空気層１９を通過する気体がディフューザ２１に形成された主流動ホール２３及び複数の副流動ホール２５を通過しながら非線形的な流動を起こすようにして、気体がより均質の（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ）状態になるようにする。結果的に第１活性炭１５と第２活性炭１７とがさらに効率的に作動するようにする。

実施例２のように、２つのディフューザ２１を互いに離隔させて配置する場合、空気層１９は、ベントホール７から第２空間１３の全長の１／３〜２／３の範囲内に設けられることが好ましい。

図３の下側の部分に示すように、蒸発ガス流入口３とパージ出口５及びベントホール７の対向する側には、第２活性炭１７を支持し、隔壁９によって貫通され、複数の貫通孔２９が形成されたサポートプレート３１と；サポートプレート３１の下側を支持する支持スプリング３３と；支持スプリング３３の下側を支持するスプリング支持板３５とが備えられる。

さらに、サポートプレート３１を貫通した隔壁９の下端は、サポートプレート３１とスプリング支持板３５との間に位置する構造である。実施例１の図１の構造と比較すると、差異は、サポートプレート３１の位置がキャニスタの下端から上昇し、隔壁９がサポートプレート３１を貫通し、隔壁９の下端がサポートプレート３１とスプリング支持板３５との間に位置するという点である。

実施例１の図１では、キャニスタの下側の両方にデッドボリューム（ｄｅａｄ ｖｏｌｕｍｅ）がある。デッドボリュームは、キャニスタの内部を流動する気体が、流動せず、その横を通り過ぎるだけの空間を言う。図３の実施例２では、このようなデッドボリュームを除去することができる技術を提示している。

すなわち、サポートプレート３１の位置を相対的に上昇させて、デッドボリューム及びその隣接部分が占めていた空間を除去し、活性炭の使用量を低減させるようにしたものである。同時に、気体が隔壁９を迂回するために、サポートプレート３１の下側を経由して流動されるから、気体の流動長さを増大させ、気体が活性炭により均等に供給され得る。これによって、キャニスタの吸着及び脱着性能が充分に確保され得るようにしたものである。

一方、図３の右側に示す空気層１９には、図４に示すような、エアコンテナ３０が挿入される構造を取ることもできる。エアコンテナ３０は、複数個の、ここでは上側と下側に２つのディフューザ３０−１を備える。ディフューザ３０−１の間には空間が設けられた統合型構造であり、ディフューザ３０−１の間を連結して支持する補強板３０−２が備えられ、エアコンテナ３０の変形が予防される構造である。従って、エアコンテナ３０は、それ自体で構造的な耐久性が充分に確保され、キャニスタの組立性を優れたものにすることができる。

さらに、第２空間１３に充填された第１活性炭及び／または第２活性炭が、エイジング（ａｇｉｎｇ）によるクラック発生によって、その体積が減少するようになれば、支持スプリング３３の力によってサポートプレート３１とエアコンテナ３０が、第２空間に充填された第１活性炭及び／または第２活性炭に適切な圧力を加えて、活性炭のクラックを除去して適切な密度を維持するようになる。もちろん、サポートプレート３１が、第１空間１１に充填された活性炭とは別に第２空間１３に充填された活性炭に、適切な圧力を加えるようにするためには、サポートプレート３１は、隔壁９を基準に互いに分けられた構造を持たなければならない。

本発明は、車両のキャニスタに適用することができる。

本発明の実施例１で、キャニスタの断面図である。 キャニスタの内部に設けられたディフューザの斜視図である。 本発明の実施例２で、キャニスタの断面図である。 空気層に挿入されるエアコンテナの斜視図である。

符号の説明

１ キャニスタ
３ 蒸発ガス流入口
５ パージ出口
７ ベントホール
９ 隔壁
１１ 第１空間
１３ 第２空間
１５ 第１活性炭
１７ 第２活性炭
１９ 空気層
２１ ディフューザ
３０ エアコンテナ
３０−１ ディフューザ
３０−２ 補強板
３１ サポートプレート
３３ 支持スプリング
３５ スプリング支持板

Claims (18)

1. キャニスタの内部空間を蒸発ガス流入口とパージ出口とが連通された第１空間とベントホールが連通された第２空間とに区画する隔壁と；
   前記第２空間のベントホール側に充填された第１活性炭と；
   前記第２空間の第１活性炭が充填された残りの空間及び前記第１空間に充填され、前記第１活性炭より吸着性能に優れ脱着性能で劣る第２活性炭と；
   前記第２空間の第１活性炭と第２活性炭との間に形成された空気層と；
   前記空気層に設けられて気体の流動が前記第１活性炭及び第２活性炭に均等に分散されるようにするディフューザと；
   を含んで構成されたことを特徴とする車両のキャニスタ。
2. 前記空気層は、前記ベントホールから前記第２空間の全長の１／４〜１／２の範囲内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両のキャニスタ。
3. 前記ディフューザは、中央部に主流動ホールが備えられ；
   前記主流動ホールの周辺に前記主流動ホールより小さな複数の副流動ホールが備えられたことを特徴とする請求項１に記載の車両のキャニスタ。
4. 前記ディフューザには複数個のリブが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のキャニスタ。
5. 前記空気層は、前記ベントホールから前記第２空間の全長の１／３〜２／３の範囲内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両のキャニスタ。
6. 前記空気層の上側と下側には、互いに離隔するように２つのディフューザがそれぞれ備えられたことを特徴とする請求項５に記載の車両のキャニスタ。
7. 前記空気層には、複数個のディフューザと前記ディフューザの間の空間を共に備えた統合型エアコンテナとが設けられたことを特徴とする請求項５に記載の車両のキャニスタ。
8. 前記エアコンテナには、前記ディフューザの間を連結して支持する補強板がさらに備えられたことを特徴とする請求項７に記載の車両のキャニスタ。
9. 前記蒸発ガス流入口とパージ出口及びベントホールが形成された向かい側に設けられて前記第２活性炭を支持し、前記隔壁によって貫通されて複数の貫通孔が形成されたサポートプレートをさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のキャニスタ。
10. 前記サポートプレートの下側には複数個の支持スプリングがさらに備えられ；
    前記支持スプリングの下側にはスプリング支持板がさらに備えられ；
    前記隔壁の下端は前記サポートプレートとスプリング支持板との間の空間に位置したことを特徴とする請求項９に記載の車両のキャニスタ。
11. キャニスタの内部空間を蒸発ガス流入口とパージ出口とが連通された第１空間とベントホールが連通された第２空間とに区画する隔壁と；
    前記第２空間に充填された第１活性炭と；
    前記第１空間に充填され、前記第１活性炭より吸着性能に優れ脱着性能で劣る第２活性炭と；
    前記第２空間の第１活性炭の間に形成された空気層と；
    前記空気層に設けられて気体の流動が前記第１活性炭の間で均等に分散されるようにするディフューザと；
    を含んで構成されたことを特徴とする車両のキャニスタ。
12. 前記ディフューザは中央部に主流動ホールが備えられ；
    前記主流動ホールの周辺に前記主流動ホールより小さな複数の副流動ホールが備えられたことを特徴とする請求項１１に記載の車両のキャニスタ。
13. 前記ディフューザには複数個のリブが形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の車両のキャニスタ。
14. 前記空気層の上側と下側には、互いに離隔するように２つのディフューザがそれぞれ備えられたことを特徴とする請求項１１に記載の車両のキャニスタ。
15. 前記空気層には、複数個のディフューザと前記ディフューザの間の空間を共に備えた一体型エアコンテナとが設けられたことを特徴とする請求項１１に記載の車両のキャニスタ。
16. 前記エアコンテナには、前記ディフューザの間を連結して支持する補強板がさらに備えられたことを特徴とする請求項１５に記載の車両のキャニスタ。
17. 前記蒸発ガス流入口とパージ出口及びベントホールが形成された向かい側に設けられて前記第１活性炭と第２活性炭とを支持し、前記隔壁によって分離されて複数の貫通孔が形成されたサポートプレートをさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の車両のキャニスタ。
18. 前記サポートプレートの下側には複数個の支持スプリングがさらに備えられ；
    前記支持スプリングの下側にはスプリング支持板がさらに備えられ；
    前記隔壁の下端は前記サポートプレートとスプリング支持板との間の空間に位置したことを特徴とする請求項１７に記載の車両のキャニスタ。

Images