JP2022162262A - 内燃機関用の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

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敬升 鈴木
Hironori Suzuki
孝典 秋山
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Abstract

【課題】吸着材を収容する収容室に生じるガス流のよどみ部における流通抵抗の減少を図ることにより、吸着効率の低下の抑制を図り、その結果、吸着材の量を抑えて小型化を可能とする。【解決手段】内燃機関用の蒸発燃料処理装置10は、吸着材を収容するキャニスタケース28と、吸着材26を収容する複数の収容室32を区画形成する仕切部材30と、仕切部材30により区画形成される第1の収容室34及び第2の収容室36と、仕切部材30に形成されたガス通路孔38と、第1の収容室34及び第2の収容室36に生じるよどみ部T1、T2に設置されるガス流れ促進手段50と、を備える。そして、ガス流れ促進手段50は収容室32に収納される吸着材26より単位長さ当たりの圧力損失が小さい材質で形成されており、かつ、ガス流れ方向で見た設置長さは、ガス通路から離反する方向にしたがって漸増する形態として設置されている。【選択図】図2

Description

本明細書に開示の技術は、内燃機関用の蒸発燃料処理装置に関する。特に、自動車等車両の燃料タンク内の蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。
自動車等車両には、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置としてキャニスタが搭載される。キャニスタには活性炭などの粒状の吸着材が充填されており、この吸着材により燃料タンク内に発生した蒸発燃料を吸着・脱離して、蒸発燃料を処理するようになっている。
一般的なキャニスタは、キャニスタケース内に粒状の吸着材を収容する構成となっている。そして、吸着材を収容する収容室は、蒸発燃料を処理するための各種の要請から、キャニスタケース内に配設される仕切部材により複数の収容室に区画形成される。例えば、仕切部材よりガス流の上流側に位置する第1の収容室と、下流側に位置する第2の収容室とに区画形成される。
そして、第1の収容室と第2の収容室は、仕切部材に形成されたガス通路孔により連通される構成となっており、蒸発燃料のガス流が第1の収容室から第2の収容室に向けて流通するようになっている。
また、キャニスタは燃料タンク内に配置される場合と、燃料タンク外に配置される場合があるが、燃料タンク内に配置される、いわゆるインタンクの場合には、配置スペース等の制約からガス流の流れ構成が複雑となる。その結果、最近のキャニスタにおいては、複数の収容室に流入するガス流の入口と出口の投影面積が異なる構成となっている。
ところで、蒸発燃料処理装置のキャニスタにおいては、キャニスタ内に充填される吸着材による脱離・吸着効率を向上させるための各種対策が提案されている。例えば、下記特許文献1では、キャニスタに充填される吸着材による吸着層の中央部に大粒径の吸着材を配置し、他の部分には小粒径の吸着材を配置する構成をとっている。これにより、充填時の吸着材の配置が密になる中央付近を大粒径にすることで、キャニスタの通路断面における脱離性能を均一化し、いわゆるパージ時の脱離性能の向上を図っている。
特開2014-118896号公報
しかし、従来の一般的な蒸発燃料処理装置のキャニスタにおいては、キャニスタ内に配置される仕切部材のガス通路孔のガス流の経路の収縮により、ガス通路孔の前後位置の収容室に流体の流れのよどみ部が生じる。一般的によどみ部は収容室に充填する吸着材をガス流の流れ方向に対して配設される吸着材支持部材に面する個所において、主たる流れから外れた面個所位置に生じる。この収容室内に生じる流体の流れのよどみ部によって、キャニスタ全体の吸着効率が低下する傾向がある。特に、この傾向は、キャニスタが燃料タンク内に配置される、いわゆるインタンク配置構成においてガス流の経路が複雑な経路となる場合に顕著である。
而して、本明細書に開示の技術が解決しようとする課題は、上述した点に鑑みて創案されたものであって、吸着材を収容する収容室に生じるガス流のよどみ部における流通抵抗の減少を図ることにより、ガス流の流通経路における通気抵抗の均一化を図り、吸着効率の低下の抑制を図る。その結果、吸着材の充填量を抑えて小型化を可能とすることにある。
上記課題を解決するために、本明細書に開示の内燃機関用の蒸発燃料処理装置は、次の手段をとる。
第1の手段は、燃料タンクの蒸発燃料を粒状の吸着材により吸着・脱離処理する内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、前記吸着材を収容するキャニスタケースと、前記キャニスタケース内に配設されて前記吸着材を収容する複数の収容室を区画形成する仕切部材と、前記仕切部材よりガス流の上流側に位置する第1の収容室と、前記仕切部材よりガス流の下流側に位置する第2の収容室と、前記仕切部材に形成された前記第1の収容室と前記第2の収容室とを連通するガス通路孔と、前記ガス通路孔をガス流が通過する際のガス流の経路の収縮により前記第1の収容室及び前記第2の収容室の少なくともいずれか一方の収容室に生じるよどみ部に設置されるガス流れ促進手段と、を備えており、前記ガス流れ促進手段は前記収容室に収納される吸着材より単位長さ当たりの圧力損失が小さい材質で形成されており、かつ、前記ガス流れ促進手段は、前記収容室を形成する壁面に面して設置されており、そのガス流れ方向で見た設置長さは、前記ガス通路孔から離反する方向にしたがって漸増する形態として設置されている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置である。
上記第1の手段によれば、吸着材が収容される収容室におけるガス流の流れのよどみ部にガス流れ促進手段が配置される。このガス流れ促進手段によりよどみ部のガス流の流れの流通抵抗の減少を図ることができる。特に、ガス流れ促進手段は収容室に収納される吸着材より単位長さ当たりの圧力損失が小さい材質で形成されているので、確実にガス流の流通抵抗の減少を図ることができる。そして、これにより、キャニスタ全体の吸着効率の低下の抑制を図ることができる。また、その結果、吸着材の充填量を抑えてキャニスタの小型化を可能とすることができる。
第2の手段は、上述した第1の手段の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、前記ガス流れ促進手段はガス流方向に連通するハニカム構造で構成されており、当該ハニカム構造の連通孔の孔の大きさは、前記吸着材の挿入が阻止される大きさとされている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置である。
上記第2の手段によれば、ガス流れ促進手段はガス流方向に連通するハニカム構造で構成されおり、ハニカム構造の連通孔の孔の大きさは、吸着材の挿入が阻止される大きさとされている。これにより、よどみ部におけるガス流の流通抵抗の減少を確実に図ることができる。
第3の手段は、上述した第2の手段の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、前記ハニカム構造の連通孔を形成する形成肉の厚みは、ガス流方向の先端側に向けて薄肉形状に形成されており、かつ、該薄肉形状は前記仕切部材に形成されるガス通路孔側から見て裏面側が削減されることにより形成されている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置である。
上記第3の手段によれば、ハニカム構造の形成肉の厚みはガス流の先端方向に向けて薄肉形状とされており、ガス通路孔から見て裏面側が削減された先細り形状とされている。これにより、ハニカム構造におけるガス流の流れを、よりスムースな流れとすることができる。
第4の手段は、上述した第1の手段の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、前記ハニカム構造は、ガス流方向の先端側が前記ガス通路孔方向に向けて屈曲形成された構造となっている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置である。
上記第4の手段によれば、ハニカム構造の先端側はガス通路孔方向に向けて屈曲形成されている。これにより、ガス流はガス通路孔方向に向けてよりスムースに流通できる。
第5の手段は、上述した第2の手段~第4の手段のいずれかの手段の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、前記ガス流れ促進手段を形成するハニカム構造は吸着機能を有する材質で形成されている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置である。
上記第5の手段によれば、ハニカム構造は吸着機能を有する材質で形成される。これにより、よどみ部に吸着機能を持たせることができて、よどみ部における吸着機能の向上を図ることができる。
第6の手段は、上述した第1の手段の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、前記ガス流れ促進手段は粒状の吸着材であり、当該粒状の吸着材の粒状の大きさが、当該ガス流れ促進手段以外の吸着材より粒径が大きい吸着材である、内燃機関用の蒸発燃料処理装置である。
上記第6の手段によれば、ガス流れ促進手段は相対的に見て大きな粒状の吸着材である。大きな粒状の吸着材であることにより、よどみ部以外に充填される相対的に見て小粒の吸着材の充填構成の場合の流通抵抗に比べて、吸着材間の流通抵抗は減少する。これにより、よどみ部の流通抵抗の減少を図ることができる。なお、この場合、よどみ部に配置されるガス流れ促進手段は吸着材であるので、よどみ部における吸着機能の向上を図ることができる。
本明細書に開示の内燃機関用の蒸発燃料処理装置によれば、吸着材を収容する収容室に生じるガス流のよどみ部における流通抵抗の減少を図ることにより、ガス流の流通経路における通気抵抗の均一化を図り、吸着効率の低下の抑制を図ることができる。その結果、吸着材の充填量を抑えて小型化を可能とすることができる。
本実施形態のキャニスタの外観を示す斜視図である。 吸着材を収容する複数の収容室を備えたキャニスタの内部構成を示す断面図である。 第1の収容室におけるよどみ部に設置するガス流れ促進手段がハニカム構造である第1形態例を模式的に示す断面図である。 ガス流れ促進手段の第1形態例のハニカム構造を示す斜視図である。 第1の収容室におけるよどみ部に設置するガス流れ促進手段がハニカム構造である第2形態例を模式的に示す断面図である。 第1の収容室におけるよどみ部に設置するガス流れ促進手段がハニカム構造である第3形態例を模式的に示す断面図である。 第1の収容室におけるよどみ部に設置するガス流れ促進手段が活性炭の吸着材である場合の第4形態例を模式的に示す断面図である。 吸着材を収容する複数の収容室が直線的に配設された構成における収容室のよどみ部にガス流れ促進手段を配置した構成を模式的に示す断面図である。
以下、本明細書に開示の技術である内燃機関用の蒸発燃料処理装置におけるキャニスタの実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、本明細書の説明における左右、上下等の方向表示は、当該図示状態における方向を示すものであり、特に指定しない限り、本キャニスタを車両等に搭載した状態の方向を示すものではない。
(蒸発燃料処理装置10におけるキャニスタ12の最近の傾向)
図1は本実施形態の内燃機関の蒸発燃料処理装置10におけるキャニスタ12の全体構成を示す外観図であり、図2はキャニスタ12の内部構成を示す断面図である。本実施形態のキャニスタ12は、燃料タンク内に配置される、いわゆるインタンクの配置形態である。最近では、自動車の電動化が進む中、限られた搭載スペース内においては、電動化部品のスペース確保が優先される傾向にある。そのため、内燃機関部品の縮小化の要請が高まっている。このような要請から、内燃機関部品であるキャニスタ12も、電動化部品のスペース確保のため、選択肢の一つとして燃料ポンプ一体型のキャニスタを燃料タンク内に配置するインタンクの構成がとられている。
インタンクの燃料ポンプ一体型のキャニスタ12にあっては、燃料ポンプのコスト抑制のため、図1に示すセットプレート16の直径が制約される。これに伴い、セットプレート16と一体的に組み込まれるキャニスタ12の収容室32(図2参照)のスペースも制約を受ける。
また、燃料タンク14の高さ方向についても、自動車の車室内空間を広くとるための要請から、燃料タンク14の扁平化が進み、これに伴い、インタンク化されるキャニスタ12の高さも制約される結果となっている。
上記のようなことから、最近では、キャニスタ12内の限られたスペース内に、効率よく吸着材26を詰め込むため、キャニスタ12内を流通するガス流体の経路が複雑化する傾向にある。ガス流体の経路が複雑化する結果、本技術が問題とするガス流の流れによどみ部T1、T2(図2参照)が生じる。本技術は、このよどみ部T1、T2により生じる問題の解決を図るものである。なお、よどみ部T1、T2は、吸着材26を収容する収容室32における入口と出口の投影面積が異なっている場合に生じることが多い。
(キャニスタ12の全体構成)
次に、キャニスタ12の全体構成を説明する。キャニスタ12は自動車等車両に搭載される内燃機関の蒸発燃料処理装置10に備えられるものであり、燃料タンク14で発生する蒸発燃料を吸着・脱離処理して、内燃機関の吸気回路に供給する。
図1はキャニスタ12の全体の外観形状を示す。キャニスタ12はキャニスタケース28の胴部の上方位置にセットプレート16が備えられている。燃料タンク14の上面部にはキャニスタ12を挿入して取り付ける取付開口部18が形成されており、この取付開口部18にセットプレート16が取り付けられる構成となっている。
図1に示されるように、キャニスタ12の上面部にはキャニスタ12の内部に連通する各種のポートが備えられている。そのポートはタンクポート20、大気ポート22、パージポート24の3種類である。なお、タンクポート20は導入ポートと称され、大気ポート22はドレンポートと称されることもある。これらのポートによって、燃料給油時に燃料タンク14内のベーパ(蒸発燃料)を含んだガス流がタンクポート20から供給され、キャニスタ12内の吸着材26(図2参照)によってベーパのみ吸着されて、空気のみ大気ポート22から大気に放出されるようになっている。この詳細は後述する。
(キャニスタ12の内部構造)
図2はキャニスタ12の内部構造を示す。キャニスタ12は吸着材26を収容するキャニスタケース28を備える。キャニスタケース28内には仕切部材30が配設されており、吸着材26の収容室32を複数の収容室32に区画形成している。本実施形態では、図2で見て、右側に配設される第1の収容室34と、左側に配設される第2の収容室36とに区画形成されている。
第1の収容室34の上面部にはタンクポート20とパージポート24が設定されており、このタンクポート20及びパージポート24は第1の収容室34と連通状態とされている。また、第2の収容室36の上面部には大気ポート22が設定されており、この大気ポート22は第2の収容室36と連通状態とされている。なお、第1の収容室34における上面の下部にはタンクポート20とパージポート24のガス流の流れを区分けする仕切壁40が僅かの長さ垂下状態で形成されている。その下方部は吸着材26が充填される共通の第1の収容室34となっている。
(よどみ部T1、T2)
仕切部材30の下端部位置には、第1の収容室34と第2の収容室36とを連通するガス通路孔38が形成されている。このガス通路孔38は、第1の収容室34と第2の収容室36間を流通する蒸発燃料のガス流の流路を収縮した状態として流通する構成となっている。このガス通路孔38をガス流が通過する際のガス流の経路の収縮により、第1の収容室34と第2の収容室36のガス流の主経路から外れた部分によどみ部T1、T2が生じる。
なお、本実施形態では、収容室32に蒸発燃料のガス流が取り入れられる際のガス流の流れは、第1の収容室34が上流側となり、第2の収容室36が下流側となっている。図2において、ガス通路孔38より上流側のガス流の流れがS1の矢印で示されており、下流側のガス流の流れがS2の矢印で示されている。このガス流の流れから、図2に三角形状の破線枠で示すように、第1の収容室34においては、当該第1の収容室34の右側下方部にガス流の流れのよどみ部T1が生じる。同様に、第2の収容室36においては、当該第2の収容室36の左側下方部に、三角形状の破線枠で示すように、ガス流の流れのよどみ部T2が生じる。
このよどみ部T1、T2における三角形状の底面は、通常、第1の収容室34及び第2の収容室36の下方部位置に配設される吸着材支持部材62の上面位置に面して形成される。詳細には、吸着材支持部材62の上面に配設されるフィルタ44の上面に面して形成される。かつ、この上面位置において、上述したガス流の流れS1、S2から外れた位置に形成される。そして、三角形状の側面はキャニスタケース28の内面形状に沿って形成される。したがって、本実施形態においては、吸着材支持部材62の上面形状とキャニスタケース28の内面形状が、本発明に言う収容室32を形成する壁面に相当する。
なお、よどみ部T1、T2における三角形状の底面位置となるガス流の流れS1、S2から外れた位置とは次の通りである。図2に示すように、第1の収容室34と第2の収容室36とを連通するガス通路孔38の開口部の長さ範囲を、円弧状に両収容室34,36の吸着材支持部材62に向けて描いた軌跡内の範囲外の位置である。この範囲外の位置が、第1の収容室34についてはL1で示され、第2の収容室36についてはL2で示されている。
本実施形態における第1の収容室34にあっては、図2で見て上方部のタンクポート20から燃料ガスが取り入れられる部位が入口となっており、下方部のガス通路孔38が出口となっている。また、第2の収容室36にあっては、図2で見て下方部のガス通路孔38が燃料ガスの入口となっており、上方部の大気ポート22に通じる部位が出口となっている。この各収容室34、36における入口と出口の投影面積は異なっている。そして、第1の収容室34にあっては、入口から出口へのガス流の主たる流れのS1から外れた領域の、図2で見て、右側下方部にガス流の流れのよどみ部T1が生じる。同様に、第2の収容室36にあっては、第2の収容室36の入口から出口へのガス流の主たる流れのS2から外れた領域の、図2で見て、左側下方部にガス流の流れのよどみ部T2が生じる。
第1の収容室34のよどみ部T1及び第2の収容室36のよどみ部T2にあっては、主たるガス流の流れS1及びS2に比べガス流の流れが悪くなっている。そして、このよどみ部T1、T2におけるガス流の流れはキャニスタ12内の全体のガス流の流れにも影響を与え、キャニスタ12の吸着効率にも影響を及ぼしている。
このため、本実施形態では、よどみ部T1、T2のガス流の流れの改善を図るために、当該部位をガス流れ促進手段50で構成するものである。そして、これによりキャニスタ12の吸着効率の低下を抑制するものである。この本実施形態が特徴とするガス流れ促進手段50の各種形態例の詳細については、後述する。
(キャニスタ12に関連する細部構成の説明)
ここでキャニスタ12に関連する細部構成について説明しておく。キャニスタケース28は樹脂製であり、図2に示すように、下面を開放するボックス状のケース本体28Aと、ケース本体28Aの下面に溶着等により接合されかつケース本体28Aの下面を閉鎖するカバープレート28Bとにより構成される。したがって、第1の収容室34と第2の収容室36への吸着材26の充填は、カバープレート28Bが外された状態で、下方から挿入充填される。
詳細には、キャニスタ12内への吸着材26の充填作業は、図2に示されるキャニスタ12の上下位置を反対とした位置状態において、カバープレート28Bが外された開口状態で、第1の収容室34と第2の収容室36への吸着材26の充填作業が行われる。なお、図2で見て、第1の収容室34と第2の収容室の上面位置にはフィルタ42が敷設されており、吸着材26の上方の充填位置決めが行われており、吸着材26が各種ポート20、22、24から洩れないようにされている。
同様に、第1の収容室34及び第2の収容室36の下部位置においてもフィルタ44が敷設されている。そして、フィルタ44の下面には、前述もしたように吸着材支持部材62が配設されており、フィルタ44と吸着材支持部材62とにより吸着材26の下方部の位置決めを行っている。詳細には、吸着材支持部材62とキャニスタケース28のカバープレート28Bとの間にはコイルスプリング64が介在されており、収容室32に充填された吸着材26を吸着材支持部材62を介して付勢して位置決めして保持している。
なお、吸着材支持部材62には多数の通気孔66が形成されており、吸着材支持部材62の下方に形成される連通室68と第1の収容室34及び第2の収容室36との通気性は良く、ガス流の流通に影響を与えない構成となっている。
同様に、フィルタ42、44も通気性が良く、ガス流の流通に影響を与えることのない構成となっている。例えば、これらのフィルタ42、44は、繊維材料等により形成されたパッド材あるいはフエルト材あるいは不織布等からなる。したがって、本実施形態では、フィルタ44は仕切部材30の下端部に形成されるガス通路孔38の箇所にも配設されているが、ガス通路孔38のガス流の流通に影響を与える構成とはなっていない。
本実施形態の吸着材26は、粒状の活性炭が用いられている。その活性炭の大きさは、通常のキャニスタに用いられる大きさと同レベルであり、2Φ程度である。
なお、図1及び図2における、タンクポート20は燃料タンク14の気相部に連通されており、パージポート24は内燃機関の吸気管(不図示)に連通されている。なお、大気ポート22は大気に開放されている。
(キャニスタ12の基本的作用)
次に、上述したキャニスタ12の基本的な作用を説明する。内燃機関の停止時、燃料の給油時等には、燃料タンク14内で発生した蒸発燃料のガス流が、タンクポート20を通じて第1の収容室34内に流入する。蒸発燃料のガス流は、第1の収容室34及びガス通路孔38を経由して第2の収容室36を流通することにより、各収容室34,36に充填された吸着材26に吸着される。そして、ガス流における蒸発燃料分がほとんどない状態となった空気は、大気ポート22を通じて大気に放出される。
内燃機関の運転時には、吸気管(不図示)に発生する負圧がパージポート24を通じて第1の収容室34内に作用する。この負圧により、前記と逆方向の流れにより第1の収容室34内の燃料の蒸気がパージポート24を通じて内燃機関にパージされる。この時、外気が大気ポート22を通じて流入される。
(ガス流れ促進手段50)
次に、本実施形態が特徴とする、第1の収容室34及び第2の収容室36に生じるガス流のよどみ部T1、T2に配置するガス流れ促進手段50について説明する。ガス流れ促進手段50は、前述もしたように、よどみ部T1、T2におけるガス流の流れの改善を図るものである。以下にガス流れ促進手段50の各種形態例を説明する。なお、以下に説明するガス流れ促進手段50は、第1の収容室34のよどみ部T1に配置される場合を例にして説明する。第2の収容室36におけるよどみ部T2の場合も同様に構成されて、同様に作用するものであるので、重複説明は省略する。
(ガス流れ促進手段50の第1形態例)
先ず、ガス流れ促進手段50の第1形態例について説明する。第1形態例は図3に示される。図3に示すように、本実施形態では、第1の収容室34の右側下部位置によどみ部T1が生じている。このよどみ部T1が生じる位置は仕切部材30に形成されるガス通路孔38より離間した位置であり、このよどみ部T1は図3の断面形状で見て、前述もしたように、三角形状の断面形状形態であり、ガス通路孔38より離間するにしたがって上下方向の長さが長くなる形態となっている。なお、このよどみ部T1の三角形状の底部位置は、図2に示すL1の範囲内位置である。
このよどみ部T1の形態に対応した形態としてガス流れ促進手段50が形成されて配置される。そして、第1形態例のガス流れ促進手段50はハニカム構造50Aで形成されている。図4はハニカム構造50Aの外観斜視図を示す。このハニカム構造50Aには、図3及び図4に示されるように連通孔48が形成されている。この連通孔48は、図3で見て、上下方向(縦方向)に形成されており、ガス流が流通する形態として形成されている。この連通孔48の形成方向は、第1の収容室34におけるガス流の流れS1と同方向とされている。なお、図4のハニカム構造の50Aの外形面の図示は簡略化して図示したものであり、実際の形態はキャニスタケース28の内面形状、すなわち第1の収容室34の内面形状に沿った形状として形成されている。
第1形態例のハニカム構造50Aのガス流れ促進手段50は、収容室32に充填される吸着材26と同様の吸着機能を有する材質で形成されている。したがって、ガス流がハニカム構造50Aの連通孔48を流通する際には、ハニカム構造50Aによっても吸着・脱離作用が可能とされている。また、ハニカム構造50Aの材質は、キャニスタ12の収容室32に収納される吸着材26より単位長さ当たりの圧力損失が小さい材質で形成されている。これにより、ハニカム構造50Aを流通する際の圧力損失の減少を確実に図ることができる。
なお、ハニカム構造50Aに形成される連通孔48の孔の大きさは、第1の収容室34に充填される吸着材26の大きさより小さい孔径とされている。すなわち、ハニカム構造50Aの連通孔48の大きさは、吸着材26の挿入が阻止される孔径の大きさとされている。通常、活性炭の吸着材26の大きさは2φ程度であるので、連通孔48の孔径の大きさは2φより小径とされる。これにより、吸着材26がハニカム構造50Aの連通孔48に挿入されることが確実に阻止される。その結果、連通孔48のガス流の流通がスムースに行われる構成となっている。
なお、図3の図示では、吸着材26の大きさと、連通孔48の大きさは、正確には図示されていない。連通孔48におけるガス流の連通状態の理解を容易とするために、連通孔48の孔径が誇張して図示されている。また、吸着材26の図示も図2における吸着材とは異なっているが、いずれの形態の吸着材であってもよい。以下に説明する第2形態例及び第3形態例の図示も同様である。
(ガス流れ促進手段50の第1形態例の作用効果)
上述したガス流れ促進手段50の第1形態例によれば、ガス流れ促進手段50はハニカム構造50Aで形成される。これにより、従来のよどみ部T1におけるガス流の流れの流通抵抗が低減されて、キャニスタ12全体の吸着効率の低下の抑制を図ることができる。また、その結果、吸着材26の充填量を抑えてキャニスタ12の小型化を可能とすることができる。
特に、第1形態例のハニカム構造50Aの材質は、吸着機能を有し、キャニスタ12に充填される吸着材26より単位長さ当たりの圧力損失が小さい材質で形成されている。これにより、確実にガス流の流通抵抗の減少を図ることができると共に、よどみ部T1における吸着機能の向上を図ることができる。
(ガス流れ促進手段50の第2形態例)
次に、ガス流れ促進手段50の第2形態例について説明する。第2形態例は図5に示される。図5に示されるように、ガス流れ促進手段50の第2形態例もハニカム構造50Bで形成される。したがって、この第2形態例におけるハニカム構造50Bの基本的構成は、上述した第1形態例におけるハニカム構造50Aと同じであるので、基本的構成箇所の説明は、同じ符号を付すること等により省略し、相違する構成について、以下に説明する。
第2形態例のハニカム構造50Bは、連通孔48を形成するハニカム構造50Bの形成肉60の厚み形状を変化させた形状としたものである。すなわち、この第2形態例では、形成肉60の厚みを、ガス流方向の先端側(図5で見て下方側)に向けて薄肉形状として形成したものである。そして、この薄肉形状は仕切部材30に形成されるガス通路孔38側から見て裏面側が削減された形状としたものである。したがって、連通孔48の下方部の形状は、ガス通路孔38に向いた形状となっている。
(ガス流れ促進手段50の第2形態例の作用効果)
第2形態例においてもガス流れ促進手段50は第1形態例と同様のハニカム構造50Bであることから、先ずは、第1形態例と同じ作用効果を成す。そして、第2形態例のハニカム構造50Bにあっては、連通孔48を形成する形成肉60の先端側が、ガス通路孔38から見て裏面側が削減された先細り形状とされている。かつ、この先細り形状の流れ方向はガス通路孔38方向に向いた形状とされている。これにより、ハニカム構造50Bにおけるガス流の流れを、よりスムースな流れとすることができる。
(ガス流れ促進手段50の第3形態例)
次に、ガス流れ促進手段50の第3形態例について説明する。第3形態例は図6に示される。図6に示されるように、この第3形態例のガス流れ促進手段50もハニカム構造50Cで形成される。したがって、この第3形態例におけるハニカム構造50Cの基本的構成は、上述した第1形態例及び第2形態例におけるハニカム構造50A、50Bと同じであるので、基本的構成箇所の説明は、上述した各形態例と同じ符号を付すること等により省略し、相違する構成について、以下に説明する。
第3形態例のハニカム構造50Cも、上述の第2形態例の場合と同様に、連通孔48を形成するハニカム構造50Bの形成肉60の先端側(図5で見て下方側)の形状を変化させた形状としたものである。この第3形態例では、ハニカム構造50Cを形成する連通孔48の形成肉60の先端側を、ガス通路孔38方向に向けて屈曲形成したものである。この第3形態例における特徴とする構成は、形成肉60の下方部を曲げて形成するが、連通孔48の通路幅が上方から下方まで同じ幅として形成されている点である。すなわち、上述の第2形態例では、上方より下方に向けて連通孔の通路幅が拡大する構成となっているが、これを同じ通路幅で形成するものである。図6において、形成肉60の下方部を2点鎖線で示した形状が図5における形成肉60の形状であり、この形状にガス通路孔38側に肉盛りをした形状のものである。
(ガス流れ促進手段50の第3形態例の作用効果)
第3形態例においてもガス流れ促進手段50は上述した各形態例と同様のハニカム構造50Cである。これにより、第3形態例においても、先ずは、前述したハニカム構造50Cの基本的構成における作用効果を成す。次に、第3形態例における連通孔48の先端部は、第2形態例の場合と同様に、ガス通路孔38に向けた形状とされている。これにより第2形態例と同様にガスの流れをスムースな流れとすることができる。更に、第3形態例では、通路孔48の通路幅が上方から下方まで同じ通路幅とされている。このように同じ通路幅とされていることにより、通路孔48を流れる流体の流通抵抗の増大を防止することができて、よりスムースなガス流の流れとすることができる。
(ガス流れ促進手段50の第4形態例)
次に、ガス流れ促進手段50の第4形態例について説明する。第4形態例は図7に示される。図7に示されるように、この第4形態例のガス流れ促進手段50は大粒の吸着材50Dで構成される。この大粒の吸着材50Dは、第1の収容室34に充填される吸着材26より粒径が大きいものであり、吸着材26間を流通する流通抵抗に比べて、大粒の吸着材50D間をガス流が流通する流通抵抗は小さいものである。通常の吸着材26の粒径は、前述したように2φ程度であるので、大粒の吸着材50Dの粒径はそれ以上であり、例えば3φ以上の粒径である。
第1の収容室34に通常の吸着材26とガス流れ促進手段50を構成する大粒の吸着材50Dの充填は次のようにして行われる。先ず、前述もしたように、キャニスタケース28の上下を反転させて、キャニスタ12の下方側から所定量の吸着材26を充填する。この吸着材26の充填において、よどみ部T1の三角形の形態空間を確保して、吸着材26と大粒の吸着材50Dとの境界面位置に薄い敷物部材を敷設する。その後、敷物部材により区画されたガス流れ促進手段50の空間部に大粒の吸着材50Dを充填する。しかる後、薄い敷物部材を引き抜いて、吸着材26と大粒の吸着材50Dとを接触状態として、ガス流れ促進手段50が機能する状態とする。
(ガス流れ促進手段50の第4形態例の作用効果)
ガス流れ促進手段50の第4形態例は、ガス流れ促進手段50が第1の収容室34に充填される通常の吸着材26に比べ大粒の粒径の吸着材50Dが充填されて構成される。大粒の粒径の吸着材50Dによれば、通常の吸着材26に比べガス流の流通抵抗が減少する。これにより、よどみ部T1の流通抵抗の減少を図ることができる。また、第4形態例においては、よどみ部T1に配置されるガス流れ促進手段50が吸着材であり、その流通抵抗が減少して流通が改善されることにより、よどみ部T1における吸着機能の向上を図ることができる。
(ガス流れ促進手段50が配置される収容室32の形態の変形例)
次に、図8を用いて、キャニスタ12内に配設される吸着材26が充填される収容室32の配置形態の変形例について説明する。上述した第1形態例~第4形態例におけるガス流れ促進手段50が配置される複数の収容室32の配置形態は、図2に示すように、第1の収容室34と第2の収容室36が並行に配置された形態であった。図8に示される複数の収容室32の形態は、複数の収容室32が直線的に配置される形態の場合である。なお、図8において、上述したキャニスタ12と実質的に同じ構成箇所には同じ符号を付すことにより、説明を省略する場合がある。
図8に示される複数の収容室32の配置形態は、図8で見て、上方から順に、第1の収容室34、第2の収容室36、第3の収容室37が配置された形態である。この各収容室34、36、37との間には、各収容室34、36、37を区画形成する第1の仕切壁52と第2の仕切壁54が配置されている。詳細には、第1の収容室34と第2の収容室36との間には第1の仕切壁52が配置され、第2の収容室36と第3の収容室37との間には第2の仕切壁54が配置されている。
そして、第1の仕切壁52には第1のガス通路孔56が形成されており、第2の仕切壁54には第2のガス通路孔58が形成されている。第1のガス通路孔56は第1の収容室34と第2の収容室36とを流通可能とし、第2のガス通路孔58は第2の収容室36と第3の収容室37とを流通可能とする。なお、第1の仕切壁52には通気孔53が設けられている。
この図8に示される収容室32が直線的に配置されるキャニスタ12にあっては、第1の収容室34に形成されるよどみ部T1は次の位置に形成される。すなわち、この形態の配置においては、第1の仕切壁52は、この第1の仕切壁52に形成される第1のガス通路孔56と、第2の仕切壁54に形成される第2のガス通路孔58とがガス流の流れ方向で見てオーバラップする第1領域と、それ以外の第2領域とに区画することができる。
そして、第1の収容室34におけるガス流の流れのよどみ部T1は第2領域に形成される。図8で見て、このよどみ部T1は右側下方部に生じている。なお、このよどみ部T1は、第1のガス通路孔56から離間した位置であり、第1のガス通路孔56から離れるにしたがって上下方向が長くなる形態となっている。
そして、図8におけるよどみ部T1にも、上述したガス流れ促進手段50が配置されて、ガス流れの促進が図られる。なお、ガス流れ促進手段50としては、上述した第1の形態例から第4の形態例のいずれかの形態例が用いられる。したがって、作用効果としては、上述した第1の形態例から第4の形態例で説明した作用効果と同様の作用効果をなす。
(他の実施形態)
本明細書に開示の技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態の内燃機関用の蒸発燃料処理装置のキャニスタ12は、燃料タンク14内に設置される、いわゆるインタンクの場合であったが、キャニスタ12は燃料タンク14外に配置される方式の構成の場合にも適用可能である。
また、上記実施形態のガス流れ促進手段50はハニカム構造50A、50B、50C又は粒径の大きい吸着材26であったが、その他のガス流れを促進できる構成であればよい。すなわち、従来のよどみ部T1、T2の流通状態に比べて流通抵抗が低減された連通機能を有する構成であればよい。
また、上記実施形態におけるハニカム構造50A、50B、50Cの材質は、吸着機能を有する材質であったが、必ずしも吸着機能を有する材質でなくてもよい。吸着機能を有しないハニカム構造の場合でも、前述したように、連通孔48により従来のよどみ部T1、T2の流通抵抗に比べて改善された流通状態の構成であればよい。
10 蒸発燃料処理装置
12 キャニスタ
14 燃料タンク
16 セットプレート
18 取付開口部
20 タンクポート(導入ポート)
22 大気ポート(ドレンポート)
24 パージポート
26 吸着材
28 キャニスタケース
28A ケース本体
28B カバープレート
30 仕切部材
32 収容室
34 第1の収容室
36 第2の収容室
37 第3の収容室
38 ガス通路孔
40 仕切壁
42 フィルタ
44 フィルタ
48 連通孔
50 ガス流れ促進手段
50A ハニカム構造(ガス流れ促進手段の第1形態例)
50B ハニカム構造(ガス流れ促進手段の第2形態例)
50C ハニカム構造(ガス流れ促進手段の第3形態例)
50D 吸着材(ガス流れ促進手段の第4形態例)
52 第1の仕切壁
53 通気孔
54 第2の仕切壁
56 第1のガス通路孔
58 第2のガス通路孔
60 形成肉
62 吸着材支持部材
64 コイルスプリング
66 通気孔
68 連通室

Claims (6)

  1. 燃料タンクの蒸発燃料を粒状の吸着材により吸着・脱離処理する内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、
    前記吸着材を収容するキャニスタケースと、
    前記キャニスタケース内に配設されて前記吸着材を収容する複数の収容室を区画形成する仕切部材と、
    前記仕切部材よりガス流の上流側に位置する第1の収容室と、
    前記仕切部材よりガス流の下流側に位置する第2の収容室と、
    前記仕切部材に形成された前記第1の収容室と前記第2の収容室とを連通するガス通路孔と、
    前記ガス通路孔をガス流が通過する際のガス流の経路の収縮により前記第1の収容室及び前記第2の収容室の少なくともいずれか一方の収容室に生じるよどみ部に設置されるガス流れ促進手段と、を備えており、
    前記ガス流れ促進手段は前記収容室に収納される吸着材より単位長さ当たりの圧力損失が小さい材質で形成されており、
    かつ、前記ガス流れ促進手段は、前記収容室を形成する壁面に面して設置されており、そのガス流れ方向で見た設置長さは、前記ガス通路孔から離反する方向にしたがって漸増する形態として設置されている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置。
  2. 請求項1に記載の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、
    前記ガス流れ促進手段はガス流方向に連通するハニカム構造で構成されており、当該ハニカム構造の連通孔の孔の大きさは、前記吸着材の挿入が阻止される大きさとされている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置。
  3. 請求項2に記載の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、
    前記ハニカム構造の連通孔を形成する形成肉の厚みは、ガス流方向の先端側に向けて薄肉形状として形成されており、かつ、該薄肉形状は前記仕切部材に形成されるガス通路孔側から見て裏面側が削減されることにより形成されている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置。
  4. 請求項2に記載の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、
    前記ハニカム構造は、ガス流方向の先端側が前記ガス通路孔方向に向けて屈曲形成された構造となっている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置。
  5. 請求項2~請求項4のいずれかの請求項に記載の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、
    前記ガス流れ促進手段を形成するハニカム構造は吸着機能を有する材質で形成されている、内燃機関用の蒸発燃料処理装置。
  6. 請求項1に記載の内燃機関用の蒸発燃料処理装置であって、
    前記ガス流れ促進手段は粒状の吸着材であり、当該粒状の吸着材の粒状の大きさが、当該ガス流れ促進手段以外の吸着材より粒径が大きい吸着材である、内燃機関用の蒸発燃料処理装置。
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