JP3274084B2 - キャニスタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料タンクに発生す
る蒸発燃料が大気中に漏出されないように処理するキャ
ニスタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料タンク内に発生する蒸発燃
料（以下、ベーパという）が大気中に漏出されないよう
に処理するため、従来よりキャニスタが用いられてい
る。このキャニスタはベーパを一時的に捕集するための
吸着材を充填した容器を備えている。該容器には、ベー
パを燃料タンクから導入するためのベーパ導入通路と、
ベーパをエンジンの吸気管へパージするためのベーパパ
ージ通路と、パージ用の空気を外部から導入したり、逆
にキャニスタ内の空気を外部に開放するための大気連通
通路等が設けられている。そして、キャニスタに充填さ
れた活性炭等の吸着材は、燃料タンク内に発生して上記
容器内に導入されるベーパを一時的に蓄えるとともに、
パージ中は、エンジンの作動による吸気負圧を利用して
その蓄えたベーパを脱離させ、該脱離させたベーパを上
記ベーパパージ通路を通じてサージタンク等の吸気系に
導入する。この吸気系に導入されたベーパは、外気と混
合されてエンジンの燃焼室へ取り込まれる。

【０００３】また近年は、とくに給油中に給油口から漏
出するベーパが大気汚染の一因として問題視されるよう
になってきている。そこで従来は、例えば特開平８−２
１０５３０号公報にみられるように、給油中に燃料タン
ク内で発生するベーパを一時に大量に捕集することので
きるＯＲＶＲ（Onboard Refueling Vapor Recovery）機
能を備えたキャニスタも提案され、実用されている。す
なわち、キャニスタと燃料タンクとの間に前述のパージ
通路よりも内径の大きなブリーザ通路を設け、燃料給油
時大量に発生するベーパをこのブリーザ通路を介してキ
ャニスタ内に捕集するものである。同ＯＲＶＲ機能を備
えたキャニスタによれば、たとえ給油中であれ、燃料タ
ンク内のベーパを外部に漏出させることなく、その捕集
が可能となる。

【０００４】図９（ａ）〜図９（ｃ）に、前記ＯＲＶＲ
機能を備えたキャニスタを自動車の燃料タンク近傍に搭
載した一例を示す。図９（ａ）は自動車の後方下部にお
ける燃料タンクとキャニスタの搭載態様を示す概略図、
図９（ｂ）は同キャニスタを自動車の上方より拡大して
見た内部断面図、図９（ｃ）は図９（ｂ）に示したキャ
ニスタをその図中左側方より見た側面図をそれぞれ示
す。

【０００５】これら図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、
キャニスタ１０１は直方体形状の外形を有し、その一側
面（図９（ｂ）の左側面）にタンク内圧制御弁１０４、
タンクポート１０３、ブリーザ通路１１２、パージ通路
１１４、及び大気側制御弁１３０等を備えている。ま
た、同キャニスタ１０１内部には、ベーパを一時的に吸
着する吸着材（顆粒状の活性炭）１２５が充填されてい
る。図９（ｂ）に示すように、活性炭１２５は、仕切板
１１８によって２つの層に区画され、さらに両層は同図
に示す態様で、通気性のフィルタ１２３，１２４によっ
て両端から押圧されている。すなわち、キャニスタ１０
１内には仕切板１１８とフィルタ１２３，１２４によっ
て区画された２つの吸着材室（活性炭室）１１９，１２
０と、更にフィルタ１２３，１２４を境にした両活性炭
室１１９，１２０の外側に計３つの空間（拡散室）Ａ，
Ｂ，Ｃが形成されている。これらの拡散室は、ベーパが
その室内空間を移動する過程で、ベーパの濃度に局所的
な偏りがなくなるよう、ベーパを均一に拡散させる作用
を有する。前記タンク内圧制御弁１０４、タンクポート
１０３、ブリーザ通路１１２及びパージ通路１１４は拡
散室Ａに連通しており、フィルタ１２３を介して一方の
活性炭室（第一活性炭室）１１９に通じている。一方、
大気側制御弁１３０は拡散室Ｃに連通しており、フィル
タを介して他方の活性炭室（第二活性炭室）１２０に通
じている。さらに、前記第一活性炭室１１９と、第二活
性炭室１２０とはフィルタ１２４及び拡散室Ｂを介して
互いに通じている。

【０００６】燃料タンク１０２内で発生するベーパは、
通常はタンクポート１０３及びタンク内圧制御弁１０４
を経由して、また給油時には主にブリーザ通路１１２を
経由して、一旦キャニスタ１０１内の拡散室Ａに導入さ
れ、フィルタ１２３を通過して第一活性炭室１１９ある
いは第二活性炭室１２０の活性炭に捕集される。また、
ベーパのパージの際には、エンジンの吸気管（図示略）
から受ける負圧の作用で、一時的に活性炭に吸着されて
いたベーパがパージ通路１１４を介して脱離される。一
方、大気側制御弁１３０は、２種のダイアフラム式弁、
つまりキャニスタ１０１内の空気を外部に開放するため
の大気開放弁１３１と、外気をキャニスタ１０１内に吸
入するための大気吸入弁１３２とが一体となった構造を
有する。負圧導入通路１５５は、キャニスタ１０１内の
蒸発燃料がパージされる際、拡散室Ａ内の負圧を差圧弁
である大気吸入弁１３２内に供給して同弁１３２の開弁
動作を促す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＯＲＶ
Ｒ機能によって大量のベーパが迅速且つ効率良く活性炭
に吸着されるためには、キャニスタ１０１内に充填され
た吸着材（活性炭）１２５表面に対してベーパがむらな
く均一に拡散しつつ到達することが好ましい。ここに上
記従来のキャニスタ１０１においては、上記拡散室Ａを
設けたことによって同拡散室Ａ内でベーパがある程度拡
散されることから、同ベーパの活性炭１２５への吸着効
率は確かに上がる。しかしながら、ブリーザ通路１１２
を介してタンク１０２からキャニスタ１０１へ流入して
くるベーパの流れは高速且つ大量である。また通常、ブ
リーザ通路１１２の径は通気抵抗を大幅に軽減すべく、
パージ通路１１４等の他の配管に比して相当大きく形成
されている。このためキャニスタ１０１の側面における
同通路１１２の配管位置にはかなりの制約が生じること
になっていた。すなわち、ブリーザ通路１１２のキャニ
スタ１０１への配管位置は、同キャニスタ１０１側面の
端部寄りに偏らざるを得なかった。こうした条件の下
で、拡散室Ａは十分な拡散効果を上げることができなか
った。なお、こうした問題を回避すべく、上記拡散室Ａ
の容積そのものを大きくすることも考えられるが、これ
はキャニスタ１０１本体の大型化につながり、車両搭載
上好ましくない。

【０００８】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、燃料タンクに
発生する大量のベーパを効率良く捕集・脱離処理し、合
わせて良好な車両搭載性を維持できるキャニスタを提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した発明では、仕切板によって区画
された第１及び第２の２つの吸着材室とそれら吸着材室
の各一側部に形成された拡散室とをケーシング内部に有
するとともに、それら各拡散室を介してケーシングの前
記第１の吸着材室に対応する一側面にはタンク内圧制御
弁及びブリーザ通路及びパージ通路がそれぞれ設けら
れ、前記第２の吸着材室に対応する一側面には大気側制
御弁が設けられたキャニスタにおいて、前記ブリーザ通
路は拡散用空間を介して前記ケーシングの対応する一側
面に連結されることによりその対応する拡散室に連通さ
れ、同ブリーザ通路から拡散用空間を介して拡散室に至
る通路の通路断面積が段階的に大きくなるように設定さ
れてなることを要旨とする。

【００１０】同構成によれば、ブリーザ通路を介してキ
ャニスタ内に導入されるベーパが段階的に拡散され、濃
度の偏りなく均一な状態で吸着材に吸着されるために、
その吸着効率が向上する。

【００１１】請求項２に記載した発明では、請求項１に
記載のキャニスタにおいて、前記拡散用空間は、前記ケ
ーシングの一側面の前記タンク内圧制御弁と物理的に干
渉しない位置に形成された外部拡散室であることを要旨
とする。

【００１２】同構成によれば、キャニスタ内に導入され
るベーパが効率良く吸着材に吸着されることに加え、タ
ンク内圧制御弁等、他の要素の組み付けに影響しない範
囲で上記拡散用空間を形成することができ、且つキャニ
スタ本体の大型化を招くこともない。

【００１３】請求項３に記載した発明では、請求項２に
記載のキャニスタにおいて、前記外部拡散室は、前記ケ
ーシング内部の前記対応する拡散室の中心に向かって延
設されてなることを要旨とする。

【００１４】上記ブリーザ通路を介して通常は偏った位
置から導入されるベーパであるが、同構成によればそう
した偏りが緩和され、該導入されたベーパはより効率良
く吸着材に吸着されるようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るキャニスタ
を具体化した一実施形態について図１〜図６に従って説
明する。なお、以下の記載において、給油時に燃料タン
ク内に発生するベーパ（蒸発燃料）をキャニスタに導入
し燃料成分を捕集する処理を「ＯＲＶＲ処理」、給油時
以外における通常のベーパ処理を「定常ベーパ処理」と
いう。

【００１６】図１は、本実施形態に係るキャニスタ１が
自動車に搭載された場合のシステム全体を表す概略構成
図である。同図に示すように、燃料タンク２にはその内
部で発生するベーパをキャニスタ１に導入するベーパ通
路３の一端が開口して接続されている。同ベーパ通路３
の他端はキャニスタ１に設けられたタンク内圧制御弁４
を介してキャニスタ１と接続されている。タンク内圧制
御弁４は燃料タンク２の内圧が所定値以上に増加すると
開弁し、燃料タンク２のベーパをキャニスタ１内に導入
するようになっている。尚、このタンク内圧制御弁４に
はダイアフラム式バルブが用いられている。

【００１７】また、燃料タンク２の上部にはブリーザ管
５が配設されている。前記ブリーザ管５の上部を覆うよ
うに差圧弁６が設けられている。前記差圧弁６は給油時
において開弁するようになっている。同差圧弁６も前記
タンク内圧制御弁４と同様にダイアフラム式バルブであ
り、その内部はダイアフラム７によって２つの圧力室に
区画されている。そして、２つの圧力室の一方は第１圧
力室８とされ、燃料タンク２に設けられた燃料注入管９
の内部と圧力通路１０によって連通されている。また、
他方の圧力室は第２圧力室１１とされ、ブリーザ通路１
２によってキャニスタ１の内部と連通されている。ま
た、前記第１圧力室８にはコイルスプリング１３が配設
され、同コイルスプリング１３の弾性力によりダイアフ
ラム７は下方に付勢され前記ブリーザ管５の上端開口部
を閉塞している。

【００１８】後述するように、給油時には、燃料タンク
２のベーパは前記ブリーザ通路１２を通じてキャニスタ
１内に導入される。ここで、ＯＲＶＲ処理時にブリーザ
通路１２を通過するベーパ量は、定常ベーパ処理時にお
いてベーパ通路３を通過するベーパ量と比較して大量で
あり、その流量は数十倍にも達する。そのため、ブリー
ザ通路１２はベーパ通路３よりその通路断面積が１０倍
程度に拡大されている。

【００１９】キャニスタ１の内部はパージ通路１４によ
ってエンジン吸気系の一部であるサージタンク１５と連
通されている。同パージ通路１４の途中には、パージ量
制御弁１６が配設されている。このパージ量制御弁１６
は前記サージタンク１５内に供給されるパージ量を制御
するためのものであり、ＥＣＵ１７（Electronic Contr
ol Unit ）からの制御信号によって開閉駆動される。

【００２０】図２及び図３は本実施形態におけるキャニ
スタ１を示している。本実施形態におけるキャニスタ１
も、従来のキャニスタ同様、先の図９に示される態様で
車両に搭載されるものであり、車両に搭載された場合に
その内部においてベーパが水平に移動するサイドフロー
タイプとされている。なお、図２はキャニスタ１を一側
面から見た部分断面図であり、図３は同キャニスタ１に
おいてタンク内圧制御弁４等が配設される他の側面を示
す側面図である。

【００２１】図２に示すように、キャニスタ１を構成す
るケーシング１ａの内部は仕切板１８によって、２つの
吸着材室（活性炭室）に区画され、一方の活性炭室は第
１活性炭室１９、他方の活性炭室は第２活性炭室２０と
されている。両活性炭室１９，２０の一側部（図中左）
にはそれぞれ空気層（拡散室）６１，６３が形成され、
両拡散室６１，６３に隣接して吸着材層（活性炭層）２
２が設けられている。同活性炭層２２の両側部にはフィ
ルタ２３，２４がそれぞれ設けられ、同フィルタ２３，
２４に挟まれる活性炭層２２の空間内にはベーパを吸着
する吸着材として、顆粒状の活性炭２５が充填されてい
る。また、活性炭層２２の右側に設けられたフィルタ２
４に隣接して拡散室２６が形成され、前記両活性炭室１
９，２０は同拡散室２６によって連通されている。

【００２２】また、同図２及び図３に示すように、前記
第１活性炭室１９側に該当するケーシング１ａの一側面
には前記タンク内圧制御弁４が設けられるとともに、該
タンク内圧制御弁４と構造的に干渉しない態様で（図
３）外部拡散室６２が配設されている。同外部拡散室６
２は、図４に拡大して示すように、その内部が空洞の柱
状構造物であり、その底面の形状は、途中で折れ曲がっ
てはいるもののほぼ長円をなしている。また、同外部拡
散室６２と前記拡散室６１との接触面に仕切はなく、両
空間は互いに連通している。前記ブリーザ通路１２及び
前記パージ通路１４は、図３及び図４に示される態様で
同外部拡散室６２に開口して接続されている。さらに、
前記パージ通路１４の途中には、圧力通路（負圧導入通
路）２７が接続され、同圧力通路２７の他端部は、図５
において後述する大気吸入弁２９側の背圧室７２に接続
されている。前記第２活性炭室２０側に該当するケーシ
ング１ａの一側部には大気開放弁２８及び大気吸入弁２
９が一体に構成された大気側制御弁３０が設けられてい
る。

【００２３】図５は図２におけるＤ−Ｄ断面図であり、
大気側制御弁３０の断面図を示している。同大気側制御
弁３０はケーシング１ａに対して取外し可能な構造とさ
れ、同図に示すように接続部Ｅにおいてケーシング１ａ
に取り付けられている。大気側制御弁３０の本体には圧
力パイプ５５が設けられ、同圧力パイプ５５内を通じて
外気がキャニスタ１内に導入され、あるいはキャニスタ
１内において燃料成分の捕集されたベーパ（空気）が外
部に排出される。

【００２４】大気側制御弁３０が取り付けられるケーシ
ング１ａの一側部には肉厚部５６が形成されるととも
に、嵌挿孔５７が設けられている。同嵌挿孔５７の第２
活性炭室２０寄りの位置には内フランジ５８が形成さ
れ、同内フランジ５８の内周面により形成される開口は
大気ポート５９となっている。同大気ポート５９は、後
述するハウジングＦ内とケーシング１ａ内とを連通する
開口を構成している。圧力パイプ５５の外周に形成され
ている嵌合突起６０は前記嵌挿孔５７の溝部６１と嵌合
している。また、前記嵌合突起６０と溝部６１は両者に
形成されている係止爪６２，６３により相対移動が規制
されている。圧力パイプ５５に密嵌されているＯリング
６４は圧力パイプ５５の外周壁と前記嵌挿孔５７の内周
壁との間に密着挟持されている。

【００２５】次に、大気側制御弁３０の内部構造につい
て同図５を参照して更に説明する。前述したように、大
気側制御弁３０は大気開放弁２８及び大気吸入弁２９が
一体となった構造とされている。両弁２８，２９は鉛直
方向上下に配設されており、大気側制御弁３０の上部に
は大気開放弁２８が配置され、下部には大気吸入弁２９
が配置されている。また、大気側制御弁３０の内部には
２つのダイアフラム６５，６６が備えられている。前記
両ダイアフラム６５，６６は可撓性を有した材料によっ
て円盤状に形成されている。そして、一方のダイアフラ
ム６５は前記大気開放弁２８側に配設され、その周縁部
は大気側制御弁３０の本体と上蓋体６８とによって挟持
されている。また、他方のダイアフラム６６は大気吸入
弁２９側に配設され、その周縁部は前記本体と下蓋体６
９とによって挟持されている。

【００２６】大気開放弁２８側に配設されたダイアフラ
ム６５の上側には、同ダイアフラム６５と前記上蓋体６
８によって囲まれる空間により大気開放弁２８の大気圧
室７０が形成されている。同大気圧室７０側に該当する
上蓋体６８の側部には大気導入ポート７１が形成され、
前記大気圧室７０の内圧は常時大気圧とされている。ま
た、大気吸入弁２９側に配設されたダイアフラム６６の
下側には、同ダイアフラム６６と前記下蓋体６９によっ
て囲まれる空間により大気吸入弁２９の背圧室７２が形
成されている。同背圧室７２内部は前述したように、圧
力通路２７によって、前記パージ通路１４（図１〜図４
参照）と連通されている。両ダイアフラム６５，６６に
挟まれる空間は大気吸入弁２９及び大気開放弁２８共通
の正圧室７４とされ、同正圧室７４内部は前記圧力パイ
プ５５によって前記第２活性炭室２０と連通されてい
る。また、大気吸入弁２９側において本体の一部が下方
に延び、正圧室７４の開口７４ａが形成されている。そ
して、本体、正圧室７４の開口７４ａ及びダイアフラム
６６によって囲まれる空間は大気吸入弁２９側の大気圧
室７３となっている。また同図５において、同大気圧室
７３にはその背面より大気吸入管７７が接続されてお
り、その内圧は常時大気圧とされている。前記正圧室７
４の開口７４ａは大気圧室７３内において前記ダイアフ
ラム６６の中央部に取着された弁体７８によって閉塞さ
れている。

【００２７】前記大気側制御弁３０の本体の一部は大気
側制御弁３０の内部から外部に向けて延びるように形成
された大気開放管７５となっている。大気開放管７５の
一端部７５ａは大気中に開口されている。これに対し
て、前記大気開放管７５の他端開口部７５ｂは前記正圧
室７４内部において、大気開放弁２８側に設けられたダ
イアフラム６５の中央部に取着されている弁体７６によ
って閉塞されている。大気開放管７５の他端開口部７５
ｂは大気開放弁２８の弁座を構成している。

【００２８】大気開放弁２８側に設けられたダイアフラ
ム６５の中央上部にはスプリング受け７９が取着され、
前記上蓋体６８には前記スプリング受け７９に対向する
ように環状の位置決め突起８０が形成されている。そし
て、コイルスプリング８１がスプリング受け７９及び位
置決め突起８０により挟持され、両者７９，８０によっ
て位置決めがされた状態で配設されている。前記弁体７
６はスプリング受け７９を介してコイルスプリング８１
の弾性力によって下方に付勢され、大気開放管７５の他
端開口部７５ｂに対して押圧されている。したがって、
前記正圧室７４に導入される第２活性炭室２０の内圧が
第１の所定値以下である場合には、大気開放弁２８は閉
弁状態となっている。

【００２９】同様にして、大気吸入弁２９側のダイアフ
ラム６６の中央下部に取着されたスプリング受け８２と
下蓋体６９に形成された環状の位置決め突起８３の間に
はコイルスプリング８４が配設されている。そして、大
気吸入弁２９側の弁体７８はコイルスプリング８４の弾
性力によってスプリング受け８２を介して上方に付勢さ
れ、正圧室７４の開口７４ａに対して押圧されている。
したがって、大気吸入弁２９は通常閉弁状態となってい
る。そして、キャニスタ１内のベーパをエンジン吸気系
にパージする場合に、前記パージ通路１４に生じる負圧
が圧力通路２７を介して背圧室７２に伝播され、同背圧
室７２と大気圧室７３内に差圧が生じると大気吸入弁２
９は開弁状態となり、大気吸入管７７を介してキャニス
タ１内に外気が導入される。

【００３０】次に、以上の構成を備えた本実施形態にお
けるキャニスタ１の作用について説明する。まず、定常
ベーパ処理時において燃料タンク２内のベーパがキャニ
スタ１に導入される様子について図１を参照して説明す
る。燃料タンク２内において液体燃料が蒸発すると燃料
タンク２の空間にあるベーパ量が増加するとともに、同
タンク２内の内圧が増加する。高圧となった燃料タンク
２のベーパは前記ベーパ通路３を介してタンク内圧制御
弁（差圧弁）４に導入される。同タンク内圧制御弁４に
導入されたベーパは同弁４内のダイアフラム（図示略）
を付勢する。そして、燃料タンク２の内圧が所定値以上
となった場合に、タンク内圧制御弁４を開弁状態とす
る。その後、ベーパはベーパ通路３及びタンク内圧制御
弁４を介してキャニスタ１内に導入される。このとき、
燃料タンク２に設けられている差圧弁６の第１圧力室８
には燃料タンク２内と等しい正圧が導入されているた
め、差圧弁６が開弁することはなく、前記ブリーザ通路
１２は閉鎖状態となっている。

【００３１】次に、ＯＲＶＲ処理において燃料タンク２
内のベーパがキャニスタ１に導入される様子について同
じく図１を参照して説明する。給油時には、まず、給油
ノズル（図示略）を燃料注入管９に挿入するために、同
燃料注入管９の上端に設けられている給油キャップ８７
が取り外される。したがって、燃料注入管９の内圧は大
気圧と等しくなる。前記差圧弁６の第１圧力室８は圧力
通路１０により燃料注入管９内部と連通されているた
め、同圧力室８内は大気圧と等しい状態となる。次に、
給油ノズル（図示略）から燃料が注入されると燃料タン
ク２内における燃料液面が上昇するとともに、燃料タン
ク２内の空間はベーパによって満たされる。したがっ
て、燃料タンク２内の内圧が増加し、その内圧は前記ブ
リーザ管５に導入される。そして、ブリーザ管５の内圧
と第１圧力室８に導入されている大気圧との圧力差が所
定値に達すると、ブリーザ管５内の内圧によって差圧弁
６のダイアフラム７が上方に持ち上げられ、差圧弁６は
開弁状態となる。その結果、燃料タンク２内のベーパは
前記ブリーザ通路１２を通じてキャニスタ１内に導入さ
れる。なお、前記差圧弁６の開弁圧は前記タンク内圧制
御弁４に対して低圧に設定されており、このＯＲＶＲ処
理に際して同弁４は閉弁している。

【００３２】このように、燃料タンク２内のベーパは、
定常ベーパ処理時には、ベーパ通路３を介して、またＯ
ＲＶＲ処理時にはブリーザ通路１２を介してキャニスタ
１内に導入される。

【００３３】次に、キャニスタ１内に導入されたベーパ
が処理される様子について図２〜図５を参照して説明す
る。キャニスタ１内部に導入されたベーパは、拡散室６
１及びフィルタ２３を通過した後、第１活性炭室１９の
活性炭層２２に導入される。そして、ベーパは同活性炭
層２２内部に充填されている活性炭２５によってその燃
料成分が補集される。続いて、ベーパはフィルタ２４を
介して拡散室２６に導入され、同拡散室２６内を第２活
性炭室２０側に移動する。さらに、ベーパはフィルタ２
４を介して、第２活性炭室２０の活性炭層２２に導入さ
れ、その内部の活性炭２５によって前記第１活性炭室１
９側の活性炭層２２において捕集しきれなかった燃料成
分が捕集される。

【００３４】燃料成分の大部分が両活性炭室１９，２０
の活性炭２５によって補集されたベーパ（空気）は、フ
ィルタ２３、拡散室６３及び大気ポート５９を順に通過
して大気側制御弁３０の正圧室７４に導入される。ここ
で、前記ベーパ通路３及びブリーザ通路１２からキャニ
スタ１内に導入されたベーパ量が少ない場合、すなわち
キャニスタ１の内圧が低圧の状態である場合には、前記
大気開放弁２８及び大気吸入弁２９はいずれも閉弁状態
となっている。したがって、正圧室７４に導入された空
気は大気中に排出されない。そして、キャニスタ１内に
導入されたベーパ量が増加し、同キャニスタ１内の内圧
が第１の所定値以上に上昇すると大気開放弁２８のダイ
アフラム６５は正圧室７４の内圧により上方に付勢され
大気開放弁２８は開弁状態となる。したがって、正圧室
７４に導入されている空気は前記大気開放弁２８及び大
気開放管７５を通じて外部に排出される。

【００３５】このように、大気開放弁２８はキャニスタ
１の内圧が第１の所定値以上に増加した場合に開弁状態
となるが、かかる際、大気吸入弁２９は閉弁状態を維持
している。これは以下の理由による。すなわち、こうし
て大気開放弁２８が開弁される際、前記パージ量制御弁
１６は閉弁状態にあり、大気吸入弁２９側の背圧室７２
には前記圧力通路２７によって第１活性炭室１９の正圧
が導入されている。このため、大気吸入弁２９側のダイ
アフラム６６は図５において上方に付勢されている。一
方、同ダイアフラム６６は正圧室７４の内圧を開口７４
ａより受け、また大気圧室７３の内圧を受けることによ
り同図下方にも付勢されている。ただし、正圧室７４の
内圧は前記背圧室７２に導入されている正圧と等しく、
また、大気圧室７３には大気吸入管７７より大気圧が常
時導入されているため、結局のところダイアフラム６６
に取着されている弁体７８は前記開口７４ａ側に押圧さ
れることになる。したがって、正圧室７４の空気が大気
吸入管７７を通じて外部に漏出することはない。

【００３６】このように、本実施形態のキャニスタ１で
は、ベーパは第１活性炭室１９及び第２活性炭室２０内
に活性炭層２２を通過する際に徐々に燃料成分が補集さ
れるようになっている。また、キャニスタ１内部におけ
るベーパの流れは、略Ｕ字形状の流路を形成している。
したがって、ベーパの移動距離が長くなるとともに、ベ
ーパが活性炭２５に接触している時間が長くなる。その
結果、ベーパに含まれる燃料成分が効率良く捕集される
ようになっている。

【００３７】次に、キャニスタ１内に捕集された燃料成
分がエンジン吸気系に供給される様子について図１及び
図５を参照して説明する。エンジンが始動されるとエン
ジン吸気経路内には燃焼用空気の流動が発生する。そし
て、燃焼用空気の流動に伴い前記サージタンク１５側に
あるパージ通路１４の開口部近傍は負圧の状態となり、
この負圧はパージ通路１４内に作用する。そして、前記
ＥＣＵ１７によりパージ量制御弁１６が開放駆動される
毎に、同パージ通路１４内にはキャニスタ１内から前記
サージタンク１５に向かうベーパの流れが形成される。
したがって、キャニスタ１の内圧は負圧に転じる一方
で、その負圧は圧力通路２７によって前記大気吸入弁２
９の背圧室７２に伝播され、同室７２の内圧は第２の所
定値以下となる。その結果、大気吸入弁２９のダイアフ
ラム６６は背圧室７２の負圧により下方に付勢されるた
め、大気吸入弁２９は開弁状態となり、大気吸入管７７
を通して新たな外気が大気圧室７３に導入される。そし
て、その外気は開口７４ａ、正圧室７４に導入され、そ
の後、圧力パイプ５５及び大気ポート５９を介してキャ
ニスタ１の第２活性炭室２０内に導入される。その結
果、活性炭２５に吸着されている燃料成分はこの外気に
よって離脱、吸収される。燃料成分を吸収した外気（ベ
ーパ）は第２活性炭室２０、拡散室２６及び第１活性炭
室１９を通りパージ通路１４内に導かれ、パージ量制御
弁１６を介してサージタンク１５に流入する。

【００３８】サージタンク１５内において、ベーパはエ
アクリーナ９０を通過した燃焼用空気と混合されシリン
ダ（図示略）内に供給される。そして、燃焼用空気と混
合されたベーパは、燃料タンク２内の燃料ポンプ８８を
介して燃料噴射弁８９から吐出された燃料とともにシリ
ンダ（図示略）内において燃焼される。

【００３９】次に、特に上記ＯＲＶＲ処理に係る同実施
形態のキャニスタ１の作用について図１〜図４を参照し
て説明する。上記ＯＲＶＲ処理時においてベーパがブリ
ーザ通路１２を通じてキャニスタ内に導入される際、同
ベーパは先ず、ブリーザ通路１２よりも十分に大きな通
過断面を有する外部拡散室６２に流入し、続いてケーシ
ング１ａ内に設けられた拡散室６１を通過して活性炭層
２２に戻る。すなわちこの際、ブリーザ通路１２より導
入されるベーパは、外部拡散室６２及びケーシング１ａ
内部の拡散室６１といった２つの拡散室によって２段階
に拡散されることとなる。因みに、こうしたベーパ経路
にあってケーシング内のみに唯一の拡散室Ａを備える従
来のキャニスタ（図９）においては前述のように、ブリ
ーザ通路１２から導入されたベーパが十分均一に拡散さ
れずに活性炭層２２表面に到達してしまうため、ベーパ
が不均一な状態で活性炭に吸着されるという問題があっ
た。この点、本実施形態にかかるキャニスタ１にあって
は、ブリーザ通路１２からキャニスタ内に導入されるベ
ーパが外部拡散室６２、拡散室６１と、段階的により大
きな通路断面を有する通路（空間）を通過しつつ活性炭
層２２表面に到達することにより、同活性炭層２２表面
に到達するベーパがより均一に拡散され、ベーパの活性
炭層２２への吸着効率が向上されるようになる。

【００４０】また、本実施形態に係るキャニスタ１にあ
っては、その外部拡散室６２は適宜の容積を有する柱状
の構造物として、同キャニスタ１の一側面においてタン
ク内圧制御弁４に隣接して設けられている。このため、
外部拡散室６２を設けることによって、タンク内圧制御
弁４の組み付け態様に影響をきたし、キャニスタ全体の
大型化を招くこともない。

【００４１】さらに、本実施形態に係るキャニスタ１の
外部拡散室６２の配設位置は、図３及び図４に示すよう
に、同外部拡散室６２が配設されるケーシングの側面に
おいて、第一活性炭室１９に充填された活性炭層２２表
面の中心部、言い換えれば、拡散室６１と活性炭層２２
との境界面の中心部に向かって延設されている。このた
め、外部拡散室６２及び拡散室６１を介して活性炭層表
面に達する過程において、ベーパが均一に拡散される効
果がより一層高められるようになる。

【００４２】また、本実施形態に係るキャニスタ１にあ
っては、ブリーザ通路１２と同様パージ通路１４もまた
外部拡散室６２に接続されており、キャニスタ１から再
脱離するベーパは、一旦同外部拡散室６２を介してパー
ジされる。このようなパージ態様により、キャニスタ１
からパージ通路１４へのベーパの脱離（パージ）の効率
も高められるようになる。

【００４３】また次に、同実施形態のキャニスタ１の特
に上記パージ実行時における大気側制御弁３０の作用に
ついて図５及び図６を参照して説明する。前述のよう
に、キャニスタ１内の燃料成分がエンジンの吸気系に供
給される際には、同吸気系からの負圧を受けてキャニス
タ１の内圧が下がり、大気側制御弁３０の一部を構成す
る大気吸入弁２９が図６に示される態様で開弁状態とな
る。この結果、新たな外気が開口７４ａを通じて正圧室
７４内に導入され、さらにキャニスタ１内へと移る。た
だしこのとき、図９に例示した従来のキャニスタにおい
ては、開口７４ａを通過する空気の流れに起因して、特
に該空気の流量が比較的小さく且つ一定となったとき
に、ダイアフラム６６に共振が起こって異音を生じるこ
とがあった。この点、本実施形態に係るキャニスタ１に
あっては、背圧室７２を前記圧力通路（負圧導入通路）
２７を介して直接パージ通路１４に連通させたことによ
って、パージ量制御弁１６（図１参照）の開閉動作に応
じたサージタンク１５（図１参照）からの負圧が比較的
大きな振幅を有する脈動としてダイアフラム６６に伝わ
り、同ダイアフラム６６を強制的に上下振動させるよう
になる。この結果、上記空気流によるダイアフラム６６
の微振動は好適に抑制され、異音が発生することもなく
なる。

【００４４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、給油時等において大量に発生するベーパを効率良く
迅速に処理できるＯＲＶＲ機能に加え、更に以下に列記
する効果が得られる。

【００４５】・ＯＲＶＲ処理時、ブリーザ通路１２から
キャニスタ１内に、高速且つ大量に導入されるベーパが
活性炭層２２表面に達する以前に効率良く拡散されて、
同ベーパの活性炭２５への吸着効率が好適に高まる。

【００４６】・タンク内圧制御弁４等に対応する外部拡
散室６２のコンパクトな組み付け態様（配置）によりキ
ャニスタ１の大型化が好適に抑制される。 ・外部拡散室６２を拡散室６１と活性炭層２２との境界
面の中心部に向かって延設することにより、べーパが均
一に拡散される効果がより一層高められるようになる。

【００４７】・キャニスタ１からパージ通路１４へのベ
ーパの脱離（パージ）の効率も高められるようになる。 ・ダイアフラム式大気導入弁を介してキャニスタ内に新
気を導入する際に、ダイアフラム６６の微振動に起因し
て発生する異音が好適に抑制される。

【００４８】なお、本実施形態にあっては、外部拡散室
６２と同拡散室６２が配設されたキャニスタ１の側面と
の間には、何ら仕切を設けず、同拡散室６２内部も単な
る空間とした。これに対し、例えば外部拡散室６２内に
案内羽根或いは偏向板等を設けてブリーザ通路１２から
外部拡散室６２に導入されたベーパを積極的に拡散し、
且つ拡散室６１内に案内する構成としてもよい。

【００４９】また、本実施形態にあっては、外部拡散室
６２を、キャニスタ側面にあって第一活性炭室１９に充
填された活性炭層２２の吸着面の中心部に相当する位置
の近傍に配設した。これに対し、例えば図７に示すよう
に、外部拡散室６２の配置をより中心部に近づけるべ
く、タンク内圧制御弁４の配置をずらしてもよい。ま
た、図８に示すように、外部拡散室６２の配置が中心部
から離間していても、同外部拡散室を設けたことによる
ベーパの均一拡散の効果は十分に発揮される。

【００５０】また、本実施形態にあっては、ブリーザ通
路１２とパージ通路１４とが外部拡散室６２に連結され
ている構成としたが、ブリーザ通路１２のみを外部拡散
室６２に連結し、パージ通路１４はキャニスタ本体に直
接連結させる構成としてもよい。

【００５１】さらに、本実施形態にあっては、連通する
２つの拡散室を設けてベーパの拡散効果を向上させる構
成としたが、外部拡散室を分割若しくは延設するなどし
て、連通する３以上の拡散室を設ける構成としてもよ
い。

【００５２】また、複数の外部拡散室を設ける代わり
に、ブリーザ通路１２からキャニスタ１に連通する開口
部の内径を拡げることにより、キャニスタ１内に導入さ
れるベーパの予備的な拡散用の空間を確保してもよい。

【００５３】さらに、本実施形態にあっては、大気吸入
弁２９の背圧室７２に圧力通路２７の一端を連通させ、
同圧力通路２７の他端をパージ通路１４に連通させる構
成としたが、前記圧力通路２７の他端を吸気系のサージ
タンク１５等に直接連通させ、同通路の途中に別途開閉
制御の可能な弁を設けて前記背圧室７２に負圧の脈動を
供給する構成としてもよい。

【００５４】また、本実施形態にあっては、内部におい
てベーパが水平方向に流れるサイドフロータイプのキャ
ニスタに本発明を適用したが、本発明はベーパが垂直方
向に流れるアップダウンフロータイプのキャニスタに適
用することもできる。

【００５５】さらに、本実施形態にあっては、ブリーザ
通路１２のキャニスタ側基端部に外部拡散室６２を設け
てＯＲＶＲ処理時においてキャニスタ１内に大量に流入
するベーパの拡散作用を促す構成としたが、タンク内圧
制御弁４とキャニスタ１との中間にも同様の拡散室を設
けてもよい。

【００５６】また、本実施形態においては、キャニスタ
１内に充填する吸着材として活性炭を用いたが、蒸発燃
料中に含まれる炭化水素等の有害物質を一時吸着・再脱
離し得る他のいかなる吸着材を用いてもよい。

【００５７】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、同実施形態から把握できる請求項以外の技術思想
について、以下にその効果と共に記載する。 ・内燃機関に用いられる蒸発燃料を少なくとも一時的に
捕集するための吸着材が収容された吸着室を有するケー
シングと、同ケーシング内に前記蒸発燃料を導入するた
めの蒸気燃料導入通路と、同ケーシング内の内圧が外圧
に比して所定値以上低くなったときに外気をキャニスタ
に導入すべく開弁するダイアフラム式弁とを備えたキャ
ニスタにおいて、前記ダイアフラムを強制振動させるべ
く前記内燃機関の吸気通路に連通されて適宜負圧脈動を
同弁内に供給する手段を備えることを特徴とするキャニ
スタ。

【００５８】かかる構成によれば、ダイアフラムの微細
な振幅による異音等の不具合を生じることなく、キャニ
スタ内に捕集した蒸発燃料を好適的にパージすることが
できるようになる。

【００５９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ブリー
ザ通路を介してキャニスタ内に導入されるベーパが段階
的に拡散され、濃度の偏りなく均一な状態で吸着材に吸
着されるために、その吸着効率が向上する。

【００６０】請求項２に記載の発明によれば、キャニス
タ内に導入されるベーパが効率良く吸着材に吸着される
ことに加え、タンク内圧制御弁等、他の要素の組み付け
に影響しない範囲で上記拡散用空間を形成することがで
き、且つキャニスタ本体の大型化を招くこともない。

【００６１】また、ブリーザ通路を介して通常は偏った
位置から導入されるベーパであるが、請求項３に記載の
発明によれば、そうした偏りが緩和され、該導入された
ベーパはより効率良く吸着材に吸着されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態におけるキャニスタが自動車に搭載
された場合のシステム全体を表す概略構成図。

【図２】本実施形態におけるキャニスタの部分断面図。

【図３】そのキャニスタの側面図。

【図４】そのキャニスタの一側面に配設された外部拡散
室近傍の斜視図。

【図５】図２及び図３におけるＤ−Ｄ断面図。

【図６】本実施形態におけるキャニスタの大気側制御弁
の作動様態を示す略図。

【図７】本発明のキャニスタにおける他の実施形態の側
面図。

【図８】本発明のキャニスタにおける他の実施形態の側
面図。

【図９】従来のキャニスタ及びその車両への搭載態様の
一例を示す概略図。

【符号の説明】

１…キャニスタ、３…ベーパ通路、１２…ブリーザ通
路、１４…パージ通路、１９…第１活性炭室（吸着材
室）、２０…第２活性炭室（吸着材室）、２２…活性炭
層（吸着材層）、２７…圧力通路、２８…大気開放弁、
２９…大気吸入弁、３０…大気側制御弁、６１…拡散
室、６２…外部拡散室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 英生 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 (56)参考文献 特開 平８−240159（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−47973（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 311 F02M 37/00 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仕切板によって区画された第１及び第２の
   ２つの吸着材室とそれら吸着材室の各一側部に形成され
   た拡散室とをケーシング内部に有するとともに、それら
   各拡散室を介してケーシングの前記第１の吸着材室に対
   応する一側面にはタンク内圧制御弁及びブリーザ通路及
   びパージ通路がそれぞれ設けられ、前記第２の吸着材室
   に対応する一側面には大気側制御弁が設けられたキャニ
   スタにおいて、前 記ブリーザ通路は拡散用空間を介して前記ケーシング
   の対応する一側面に連結されることによりその対応する
   拡散室に連通され、同ブリーザ通路から拡散用空間を介
   して拡散室に至る通路の通路断面積が段階的に大きくな
   るように設定されることを特徴とするキャニスタ。
2. 【請求項２】前記拡散用空間は、前記ケーシングの一側
   面の前記タンク内圧制御弁と物理的に干渉しない位置に
   形成された外部拡散室である請求項１記載のキャニス
   タ。
3. 【請求項３】前記外部拡散室は、前記ケーシング内部の
   前記対応する拡散室の中心に向かって延設されてなる請
   求項２記載のキャニスタ。