JP2007239641A - Canister - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はキャニスタに関する。 The present invention relates to a canister.
従来、燃料タンク内で発生した蒸発燃料の大気中への流出を抑制するため、蒸発燃料を脱離可能に吸着する吸着材をキャニスタケース内に備えるキャニスタが知られている。
例えば特許文献1に開示のキャニスタでは、蒸発燃料が流入出するポートの側の吸着室と、大気開放された大気ポートの側の大気室とがキャニスタケース内に相互連通状態で形成され、それらの二室に吸着材が充填されている。そして、このキャニスタには、二室内の吸着材温度を調節して蒸発燃料の脱離性能を高めるために、ペルチェ素子が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a canister that includes an adsorbent that removably adsorbs evaporated fuel in a canister case in order to suppress the outflow of evaporated fuel generated in a fuel tank to the atmosphere is known.
For example, in the canister disclosed in Patent Document 1, the adsorption chamber on the side of the port through which evaporated fuel flows in and out and the atmospheric chamber on the side of the atmospheric port opened to the atmosphere are formed in the canister case in an interconnected state. Two chambers are filled with adsorbent. The canister is provided with a Peltier element in order to adjust the temperature of the adsorbent in the two chambers and improve the desorption performance of the evaporated fuel.
しかし、特許文献1に開示のキャニスタでは、吸着室内の吸着材温度を調節するペルチェ素子と、大気室内の吸着材温度を調節するペルチェ素子とを別々に設けている。そのため、キャニスタを構成する部品の点数が増加してキャニスタの構成が複雑になっている。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、性能の向上と構成の簡素化とを両立するキャニスタを提供することにある。
However, in the canister disclosed in Patent Document 1, a Peltier element for adjusting the adsorbent temperature in the adsorption chamber and a Peltier element for adjusting the adsorbent temperature in the atmospheric chamber are provided separately. For this reason, the number of parts constituting the canister increases and the configuration of the canister becomes complicated.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a canister that achieves both improved performance and simplified configuration.
請求項1に記載の発明によると、キャニスタケース内を仕切ることにより、流入ポート及び流出ポートの側の吸着室と、大気ポートの側の大気室とを相互連通状態に形成する仕切部は、通電により吸着室及び大気室の一方から他方へ熱を移動させるペルチェ素子を有する。これにより、吸着室内の吸着材温度と大気室内の吸着材温度とを共通のペルチェ素子により調節して、それら二室間に温度差を形成することができるので、キャニスタの構成を簡素にしつつ蒸発燃料の吸着性能及び脱離性能を向上することができる。
請求項2に記載の発明によると、仕切部は、吸着室と大気室とが並ぶ方向に積層された複数のペルチェ素子を有するので、それら二室間に大きな温度差を形成して蒸発燃料の吸着性能及び脱離性能の向上効果を高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, by partitioning the inside of the canister case, the partition portion that forms the suction chamber on the inflow port and outflow port side and the air chamber on the air port side in an interconnected state is Has a Peltier element that moves heat from one of the adsorption chamber and the atmospheric chamber to the other. As a result, the adsorbent temperature in the adsorption chamber and the adsorbent temperature in the atmospheric chamber can be adjusted by a common Peltier element to form a temperature difference between the two chambers. Fuel adsorption performance and desorption performance can be improved.
According to the second aspect of the present invention, the partition portion has a plurality of Peltier elements stacked in the direction in which the adsorption chamber and the atmospheric chamber are aligned. The effect of improving the adsorption performance and desorption performance can be enhanced.
請求項3に記載の発明によると、制御手段がペルチェ素子への通電極性を、大気室から吸着室へ熱を移動させるための第一極性へ切換えることにより、流入ポート及び流出ポートの少なくとも一方からキャニスタケース内へ作用する圧力に応じて蒸発燃料が吸着室内の吸着材に吸着又は吸着材から脱離し易くなる。また、制御手段がペルチェ素子への通電極性を、吸着室から大気室へ熱を移動させるための第二極性へ切換えることにより、大気室側から吸着室側へ向かって低温となる温度勾配を形成して、吸着室側の流出ポートへ向かう気体流れを発生させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the control means switches at least one of the inflow port and the outflow port by switching the energization polarity to the Peltier element to the first polarity for transferring heat from the atmospheric chamber to the adsorption chamber. The evaporated fuel is easily adsorbed to or desorbed from the adsorbent in the adsorption chamber according to the pressure acting on the canister case. In addition, the control means switches the polarity of energization to the Peltier element to the second polarity for transferring heat from the adsorption chamber to the atmospheric chamber, so that a temperature gradient that becomes lower from the atmospheric chamber side toward the adsorption chamber side. The gas flow toward the outflow port on the adsorption chamber side can be generated.
請求項4に記載の発明によると、蒸発燃料を吸着材から脱離させて流出ポートからキャニスタケース外へ流出させる脱離期間において、制御手段は、まず、ペルチェ素子への通電極性を第二極性へ切換える。これにより、吸着室側の流出ポートへ向かう気体流れが発生するので、吸着材から脱離した蒸発燃料を吸着室側の流出ポートへ向かって確実に導くことができるのみならず、当該脱離燃料が大気ポート側から大気中へ流出することを抑制できる。またこの後、制御手段は、ペルチェ素子への通電極性を第一極性へ切換えるので、流入ポート及び流出ポートの少なくとも一方からキャニスタケース内へ作用する圧力により吸着室内の吸着材から脱離する蒸発燃料量を増大することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, in the desorption period in which the evaporated fuel is desorbed from the adsorbent and flows out of the canister case from the outflow port, the control means first sets the energization polarity to the Peltier element to the second. Switch to polarity. As a result, a gas flow toward the outflow port on the adsorption chamber side is generated, so that not only can the evaporated fuel desorbed from the adsorbent be guided to the outflow port on the adsorption chamber side, but also the desorbed fuel. Can be prevented from flowing out into the atmosphere from the atmosphere port side. After this, since the control means switches the energization polarity to the Peltier element to the first polarity, the evaporation that desorbs from the adsorbent in the adsorption chamber by the pressure acting in the canister case from at least one of the inflow port and the outflow port. The amount of fuel can be increased.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態によるキャニスタを適用した蒸発燃料処理装置を図2に示す。蒸発燃料処理装置10は、燃料タンク40内で発生した蒸発燃料を処理して内燃機関(図示しない)の吸気管20へ供給するものである。ここで吸気管20は、内燃機関へ吸気を送る吸気通路21を形成しており、スロットル弁22は、吸気通路21を流れる吸気の流量を調整する。吸気通路21は、キャニスタ30内にパージ通路23を通じて連通しており、このパージ通路23にパージ弁24が設置されている。大気に開放される大気通路50はキャニスタ30内に連通しており、この大気通路50に大気開放弁51が設置されている。燃料タンク40内は、タンク通路41を通じてキャニスタ30内に連通している。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment.
(First embodiment)
FIG. 2 shows an evaporative fuel processing apparatus to which the canister according to the first embodiment of the present invention is applied. The evaporative
キャニスタ30は、キャニスタケース31、仕切部60及び吸着材70を備えている。
図1及び図2に示すようにキャニスタケース31は、樹脂等からなる複数の部材311,312が互いに接合されることにより、箱状に形成されている。尚、ここで図1の上下方向は、キャニスタ30の実使用状態での上下方向と略一致しており、以下では、部材311を上部材311、部材312を下部材312というものとする。上部材311の天壁部313には、タンク通路41と連通する流入ポート32、パージ通路23と連通する流出ポート33、大気通路50と連通する大気ポート34が形成されている。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように仕切部60は、上部材311の天壁部313に接合されることにより、キャニスタケース31内を、流入ポート32及び流出ポート33の側の吸気室35と、大気ポート34の側の大気室36とに仕切っている。また、仕切部60において下端部は下部材312の底壁部314から離間しており、それによって吸気室35と大気室36とが、仕切部60と底壁部314との間を通じて相互に連通している。そして、吸着室35及び大気室36の各々には、粒状の活性炭からなる吸着材70が充填されている。ここで本実施形態では、一対の孔あきプレート71,72が上下方向に間隔をあけてキャニスタケース31内に設置され、それら各孔あきプレート71,72が支持するフィルタ73,74間に各室35,36内の吸着材70が挟持されている。それに加えて本実施形態では、上側のプレート71が上部材311の側壁部315に接合されている一方、下側のプレート72が、仕切部60との間に吸着材70を挟んだ状態でスプリング75により上側へ押し付けられている。したがって、本実施形態では、吸着材70の崩れが防止されている。尚、図1では、各室35,36内の吸着材70の一部について図示を省略している。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の仕切部60は、板状を呈する一つのペルチェ素子61からなるところに特徴がある。具体的にペルチェ素子61は、一方の面63が吸着室35に面し他方の面64が大気室36に面する形態で配置されており、以下では、面63を吸着室側面63、面64を大気室側面64という。ペルチェ素子61は、電源ドライバ66を介して電子制御ユニット(ECU)68と電気的に接続されており、当該ECU68は、電源ドライバ66によるペルチェ素子61への通電極性を切換制御する。ここで、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第一極性へ切換えるときには、ペルチェ素子61の大気室側面64が吸熱面となる一方、吸着室側面63が放熱面となる。故にこのときには、大気室36内の吸着材70から吸着室35内の吸着材70へペルチェ素子61を通じて熱が移動することになるため、大気室36内の吸着材70が冷却される一方、吸着室35内の吸着材70が加熱される。またこれに対し、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第二極性へ切換えるときには、吸着室側面63が吸熱面となる一方、ペルチェ素子61の大気室側面64が放熱面となる。故にこのときには、吸着室35内の吸着材70から大気室36内の吸着材70へ熱が移動することになるため、吸着室35内の吸着材70が冷却される一方、大気室36内の吸着材70が加熱される。
The
尚、図2に示すように本実施形態のECU68は、弁24,51と電気的に接続されて、それら弁24,51を制御する機能を有しているが、そうした弁24,51の制御機能をECU68は有していなくてもよい。
以上、ECU68及び電源ドライバ66が共同して特許請求の範囲に記載の「制御手段」を構成している。
As shown in FIG. 2, the
As described above, the ECU 68 and the
次に、蒸発燃料処理装置10の作動について説明する。
燃料タンク40内で発生した蒸発燃料をキャニスタケース31内の吸着材70により吸着する吸着期間では、ECU68がパージ弁24を閉じ且つ大気開放弁51を開いた状態下、蒸発燃料の発生により上昇した燃料タンク40の内圧によって蒸発燃料が、タンク通路41及び流入ポート32を通じて吸着室35内へ流入する。このとき、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第一極性とすると、大気室36内の吸着材温度が下降しつつ、吸着室35内の吸着材温度が上昇する。故に、各室35,36内の吸着材70のうち、燃料タンク40の内圧を受けると共に温度上昇した吸着室35内の吸着材70から順に、蒸発燃料が吸着されていく。
Next, the operation of the evaporated
In the adsorption period in which the evaporated fuel generated in the
また、吸着期間に吸着した蒸発燃料をキャニスタケース31内の吸着材70から脱離させる脱離期間では、まず、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第二極性とすると、大気室36内の吸着材温度が上昇しつつ、吸着室35内の吸着材温度が下降する。これにより、大気室36側から吸着室35側へ向かって低温となる温度勾配が形成されるため、大気室36側から吸着室35側の流出ポート33へ向かう気体流れが発生する。そして、この状態でECU68が大気開放弁51と共にパージ弁24を開くと、吸気通路21の負圧がパージ通路23及び流出ポート33を通じて吸着室35内へ作用する。このとき、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第一極性とすると、大気室36内の吸着材温度が下降しつつ、吸着室35内の吸着材温度が上昇する。故に、各室35,36内の吸着材70のうち、吸気通路21の負圧を受けると共に温度上昇した吸着室35内の吸着材70から順に、蒸発燃料が脱離していく。さらに、脱離した蒸発燃料は、吸気通路21の負圧によって流出ポート33からをキャニスタケース31外へ流出し、パージ通路23を通じて吸気通路21へパージされる。
Further, in the desorption period in which the evaporated fuel adsorbed during the adsorption period is desorbed from the adsorbent 70 in the
以上説明した第一実施形態によると、吸着期間と脱離期間とでは、各室35,36内の吸着材温度を共通のペルチェ素子61により、相異なる方法にて調整することができる。したがって、第一実施形態によれば、キャニスタ30の構成を簡素にしつつ、蒸発燃料の吸着性能及び脱離性能をそれぞれ最適な方法により向上することができる。
According to the first embodiment described above, the adsorbent temperature in each of the
(第二実施形態)
図3に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。
第二実施形態のキャニスタ100において仕切部110は、板状を呈する二つのペルチェ素子111,112が積層されてなる。具体的に第一ペルチェ素子111は、一方の面113が吸着室35に面し他方の面114が第二ペルチェ素子112に面する形態で配置され、また第二ペルチェ素子112は、一方の面115が第一ペルチェ素子111に面し他方の面116が大気室36に面する形態で配置されている。このような配置形態により第一ペルチェ素子111と第二ペルチェ素子112とは、吸着室35と大気室36とが並ぶ略水平方向に積層された形となっている。尚、以下では、第一ペルチェ素子111の面113を吸着室側面113、第一ペルチェ素子111の面114を積層面114、第二ペルチェ素子112の面115を積層面115、第二ペルチェ素子112の面116を大気室側面116という。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 3, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment.
In the
第一及び第二ペルチェ素子111,112は共に、電源ドライバ66を介してECU68と電気的に接続されており、当該ECU68が電源ドライバ66による各ペルチェ素子111,112への通電極性を切換制御する。ここで、ECU68が各ペルチェ素子111,112への通電極性を第一極性へ切換えるときには、第二ペルチェ素子112の大気室側面116及び第一ペルチェ素子111の積層面114が吸熱面となる一方、第一ペルチェ素子111の吸着室側面113及び第二ペルチェ素子112の積層面115が放熱面となる。故にこのときには、大気室36内の吸着材70から吸着室35内の吸着材70へ各ペルチェ素子111,112を通じて熱が移動することになるため、大気室36内の吸着材70が冷却される一方、吸着室35内の吸着材70が加熱される。またこれに対し、ECU68が各ペルチェ素子111,112への通電極性を第二極性へ切換えるときには、第一ペルチェ素子111の吸着室側面113及び第二ペルチェ素子112の積層面115が吸熱面となる一方、第二ペルチェ素子112の大気室側面116及び第一ペルチェ素子111の積層面114が放熱面となる。故にこのときには、吸着室35内の吸着材70から大気室36内の吸着材70へ各ペルチェ素子111,112を通じて熱が移動することになるため、吸着室35内の吸着材70が冷却される一方、大気室36内の吸着材70が加熱される。
Both the first and
このような第二実施形態の吸着期間では、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第一極性としたとき、大気室36内の吸着材70から吸着室35内の吸着材70への熱の移動量が第一実施形態の場合よりも増大する。故に、各室35,36内の吸着材70間に大きな温度差を形成して、蒸発燃料の吸着性能を向上することができる。
In such an adsorption period of the second embodiment, when the
また、第二実施形態の脱離期間では、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第二極性としたとき、吸着室35内の吸着材70から大気室36内の吸着材70への熱の移動量が第一実施形態の場合よりも増大する。故に、大気室36側から吸着室35側の流出ポート33へ向かう気体流れが確実に発生し、大気ポート34から蒸発燃料が流出することを抑制できる。また、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第二極性としたことにより吸着室35内の吸着材70が冷却された状態で、ECU68がペルチェ素子61への通電極性を第一極性とすると、吸着室35内の吸着材温度が大きく上昇することになる。故に、こうした温度上昇によれば、吸着室35内の吸着材70からは蒸発燃料の脱離量が増大するので、蒸発燃料の脱離性能を向上することができる。
In the desorption period of the second embodiment, when the
ここまで、本発明の複数の実施形態について説明してきたが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。
例えば、吸着室35と大気室36とが並ぶ方向に積層された三つ以上のペルチェ素子から仕切部を形成してもよいし、吸着室35と大気室36とが並ぶ方向に垂直な略水平方向に配列された二つ以上のペルチェ素子から仕切部を形成してもよい。
A plurality of embodiments of the present invention have been described so far, but the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention. is there.
For example, the partition portion may be formed from three or more Peltier elements stacked in the direction in which the
30,100 キャニスタ、31 キャニスタケース、32 流入ポート、33 流出ポート、34 大気ポート、35 吸着室、36 大気室、60,110 仕切部、61 ペルチェ素子、66 電源ドライバ(制御手段)、68 ECU(制御手段)、70 吸着材、111 第一ペルチェ素子(ペルチェ素子)、112 第二ペルチェ素子(ペルチェ素子) 30, 100 canister, 31 canister case, 32 inlet port, 33 outlet port, 34 atmospheric port, 35 adsorption chamber, 36 atmospheric chamber, 60,110 partition, 61 Peltier element, 66 power driver (control means), 68 ECU ( Control means), 70 adsorbent, 111 first Peltier element (Peltier element), 112 second Peltier element (Peltier element)
Claims (4)
前記キャニスタケース内を仕切ることにより、前記流入ポート及び前記流出ポートの側の吸着室と、前記大気ポートの側の大気室とを相互連通状態に形成する仕切部であって、通電により前記吸着室及び前記大気室の一方から他方へ熱を移動させるペルチェ素子を有する仕切部と、
前記吸着室内及び前記大気室内の双方に充填される吸着材と、
を備えるキャニスタ。 A canister case forming an inflow port through which evaporative fuel flows in, an outflow port through which evaporative fuel flows out, and an atmospheric port opened to the atmosphere;
Partitioning the inside of the canister case to form an adsorbing chamber on the inflow port and outflow port side and an air chamber on the air port side in an interconnected state, and the adsorbing chamber is energized by energization. And a partition having a Peltier element for transferring heat from one of the atmospheric chambers to the other,
An adsorbent filled in both the adsorption chamber and the atmospheric chamber;
Canister equipped with.
In the desorption period in which the evaporated fuel is desorbed from the adsorbent and flows out of the canister case from the outflow port, the control means switches the polarity of the current supplied to the Peltier element to the second polarity. The canister according to claim 3, wherein the canister is switched to the first polarity.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009216078A (en) * | 2008-02-12 | 2009-09-24 | Aisan Ind Co Ltd | Evaporated fuel processing device |
DE102010006042A1 (en) | 2010-01-28 | 2011-08-18 | Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 | Method for operating fuel evaporation restraint system, involves providing activated carbon filter, which adsorbs in loading phase of hydrocarbon vapors and desorbs by rinsing with fresh air |
-
2006
- 2006-03-09 JP JP2006064078A patent/JP2007239641A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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