JP4925663B2 - キャニスタ及びキャニスタの製造方法、及びそれに用いる密閉容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に用いるキャニスタおよびキャニスタの製造方法とキャニスタにおける密閉容器の製造方法に関する。

蒸発燃料を吸着させるための吸着剤を収納する吸着剤室を備え、燃料タンクに接続されるタンクポートと、エンジンの吸気口に接続されるパージポートと、大気に向けて開口した大気ポートを有する内燃機関の蒸発燃料処理装置に用いるキャニスタが公知である（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の発明は、本願出願人等の提案であるが、吸着剤に活性炭を用いている。

また、蒸発燃料処理装置における容器内に充填する吸着剤として、活性炭からなる粒状の吸着母材の表面に、活性炭に比して熱伝導率が大きく、かつ、熱容量の大きな材料、例えば、鉄、銅等の金属材料からなる蓄熱粒子をほぼ一様に付着させた活性炭吸着剤を用いた蒸発燃料処理装置が公知である（例えば、特許文献２参照）。

また、蓄熱材自体の顕熱に加えて潜熱（融解又は凝固熱）も利用する蓄熱材マイクロカプセルとして、蓄熱材マイクロカプセルの平均粒子径を０．１〜２５μｍ、マイクロカプセル固形中に占める蓄熱材重量の比率を６０〜７５％に設定したものが公知である。このマイクロカプセルは、ビル、家屋等の暖房用に用いられている蓄熱材又は熱搬送用媒体に用いられるとしている（特許文献３参照）。
特開２０００−１８６６３５号公報（図２、図３） 特開平１０−３３９２１８号公報（２頁、図２） 特開平１１−１５２４６６号公報（２頁）

前記特許文献２のような内燃機関の蒸発燃料処理装置用のキャニスタでは、燃料吸着時における活性炭の温度上昇、及び吸着燃料の離脱時における活性炭の温度低下を蓄熱粒子の顕熱を利用して抑制するものであるため、抑制効果を上げるには、比熱と比重の大きい蓄熱粒子を用いる必要があり、キャニスタの重量が増加するという問題点があった。

そこで、特許文献３のような蓄熱材マイクロカプセルを活性炭等の吸着剤と混合して吸着剤室に入れて、マイクロカプセル内の蓄熱材の潜熱を利用することで、活性炭等の吸着剤の前記温度上昇や温度低下を抑制すれば、上記顕熱を利用する蓄熱粒子よりも軽い重量の蓄熱材マイクロカプセルで、効果的に吸着剤の温度変化を抑制でき好都合であると思われる。しかし、蓄熱材マイクロカプセルは、マイクロカプセルを形成する皮膜が薄い樹脂製のため、内燃機関の燃料ベーパであるガソリンベーパ（ＨＣ）が皮膜を透過して、蓄熱材の融点が変化してしまうという問題点が懸念される。

そこで、本発明は、これらの問題点を解消できる内燃機関の蒸発燃料処理用のキャニスタおよびキャニスタの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、潜熱を利用した蓄熱材をガソリンベーパから隔離した状態でケース内に取り入れ、吸着剤へのガソリンベーパの吸着時における温度上昇と、離脱時における温度低下を抑制することを最も主要な特徴とする。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、タンクポートから大気ポートへ流れる蒸発燃料を吸着する吸着剤を収納した吸着剤室を有するキャニスタにおいて、
温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化物質からなる蓄熱材あるいは該蓄熱材をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材マイクロカプセルを、キャニスタの吸着剤室を形成するケースに蒸発燃料に直接接触しない状態で配設したことを特徴とするキャニスタである。

請求項２の発明は、請求項１のキャニスタにおいて、ケースを形成する樹脂材料内に蓄熱材マイクロカプセルを練り込んだことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１記載のキャニスタにおいて、吸着剤室の周壁を形成するケース部に部屋を設け、該部屋に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを充填したことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、タンクポートから大気ポートへ流れる蒸発燃料を吸着する吸着剤を収納した吸着剤室を有するキャニスタにおいて、
吸着剤室の周壁を形成するケース部に部屋を設け、該部屋に、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化物質からなる蓄熱材あるいは該蓄熱材をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材マイクロカプセルを充填したことを特徴とするキャニスタである。

請求項５の発明は、燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、タンクポートから大気ポートへ流れる蒸発燃料を吸着する吸着剤を収納した吸着剤室を有するキャニスタにおいて、
温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化物質からなる蓄熱材をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材マイクロカプセルを、蒸発燃料に直接接触しない状態でキャニスタ内、特に吸着剤に近接して配設し、
前記蓄熱材マイクロカプセルの外周に金属メッキを施したことを特徴とするキャニスタである。

請求項６の発明は、吸着剤室の周壁を形成し、かつ、一端に開口部を有する第１のケースをガスアシスト成形で成形して、その周壁内に空間部を形成し、該空間部に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを注入後、前記開口部を蓋で封止するキャニスタの製造方法
である。

請求項７の発明は、吸着剤室の周壁を形成し、かつ、一端に開口部を有する第１のケースを成型するに当たり、次の（１）〜（６）の工程で成形するキャニスタの製造方法である。
（１）金型内の容積をやや下回る樹脂量を樹脂材ゲートから型内に射出する。
（２）次に樹脂が固化する前に蓄熱材を蓄熱材ゲートから樹脂内に注入する。
（３）蓄熱材の注入圧力を低下させる。
（４）再度樹脂の圧力を上昇させ、型内に樹脂を流入させる。
（５）流入樹脂により蓄熱材のゲートをシールする。
（６）型内で樹脂を冷却固化させ、蓄熱材を封入した第１のケースを金型から取り出す。

請求項８の発明は、蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを収納する空間部と該空間部に連通する開口部を備えた密閉容器をガスアシスト成形で成形して、成形された空間部に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを注入後、前記開口部を封止することを特徴とする、キャニスタにおける密閉容器の製造方法である。

請求項９の発明は、空間部を囲む周壁と該空間部に連通する開口部を前記周壁に備えた密閉容器をガスアシスト成形で成形して、その周壁内に空間部を形成し、該空間部に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを注入後、前記開口部を蓋で封止することを特徴とする、キャニスタにおける密閉容器の製造方法である。

請求項１０の発明は、蓄熱材を収納する密閉容器を成型するに当たり、次の（１）〜（６）の工程で成形することを特徴とする、キャニスタにおける密閉容器の製造方法である。
（１）金型内の容積をやや下回る樹脂量を樹脂材ゲートから型内に射出する。
（２）次に樹脂が固化する前に蓄熱材を蓄熱材ゲートから樹脂内に注入する。
（３）蓄熱材の注入圧力を低下させる。
（４）再度樹脂の圧力を上昇させ、型内に樹脂を流入させる。
（５）流入樹脂により蓄熱材のゲートをシールする。
（６）型内で樹脂を冷却固化させ、蓄熱材を封入した密閉容器を金型から取り出す。

本発明に係るキャニスタでは、蓄熱材の潜熱を利用して吸着剤の吸着時の温度上昇や、離脱時の温度低下を抑制するもので、少量の蓄熱材を用いるだけで、従来技術の顕熱を利用する蓄熱粒子の場合に比較して、より効率良く吸着剤の温度上昇や低下を抑制し、吸着剤の吸着離脱量を増大できる。その結果として、キャニスタの性能が向上する。また、蓄熱材マイクロカプセルの皮膜内へ蒸発燃料が透過しないため、蓄熱材の融点が蒸発燃料により変化して、キャニスタの特性が変わってしまうという虞がない。

請求項１乃至４の発明では、ケースを構成する樹脂材料が蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルと蒸発燃料を確実に隔離して、両者が直接接触しない。

請求項５の発明では、マイクロカプセルを覆う金属メッキが、蒸発燃料を隔離する。
こうして、請求項１乃至５の発明は、蓄熱材の潜熱を有効利用でき、しかもキャニスタの特性が安定する。

請求項６と７の発明によれば、キャニスタのケース内へ蓄熱材や蓄熱材マイクロカプセルを容易に封入でき、キャニスタのコスト上昇の増大を抑制できる。

請求項８の発明では、密閉容器の成形が容易で、安く製造できるためキャニスタの低コスト化に役立つ。

請求項９の発明では、密閉容器の成形が容易で、安くできると共に、開口部の封止（シール）が成形と同時にできるため、この面からもキャニスタの低コスト化に寄与する。

請求項１０の発明では、さらに、密閉容器内へ蓄熱材を容易に封入できるため、キャニスタのコスト上昇を抑制できる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は実施例１を示す。この実施例１において、キャニスタ１のケース２は、下端に開口部を有する第１のケース３と、前記下端開口部を封止する蓋４とからなる。第１のケース３の上部には、図示されていない自動車の燃料タンクの上部気室に連通するタンクポート５と、同じく内燃機関の吸気通路に連通するパージポート６と、大気に開放される大気ポート７が形成されている。ケース２内には、タンクポート５から大気ポート７へ流れる蒸発燃料のガソリンベーパ（ＨＣ）を吸着する活性炭からなる吸着剤８、９、１０をそれぞれ収納した主吸着剤室１１、第１副室１２、第２副室１３が、タンクポート５から大気ポート７の間に順に配設されている。

第１のケース３は、樹脂材料のナイロンで射出成形されて作られているが、射出成形時にナイロンのペレットに、蓄熱材マイクロカプセルを混入し、該蓄熱材マイクロカプセルを練り込んで第１のケース３を射出成形している。蓄熱材マイクロカプセルは、前記特許文献３に記載されているのと同様の蓄熱材マイクロカプセルを使うが、本発明では、マイクロカプセル内の蓄熱材としては、燃料タンクからのガソリンペーパ（ＨＣ）が、タンクポート５から主吸着剤室１１に流入し、吸着剤８にガソリンベーパが吸着されて吸着剤８が昇温すると、蓄熱材マイクロカプセル内の蓄熱材が溶解して潜熱を吸収し、吸着剤８の昇温を抑制して吸着剤８の吸着量を増大させる。吸着剤９と１０へのガソリンベーパ吸着時の昇温を、第１のケース３内に練り込んだ蓄熱材マイクロカプセルが抑制する点も同様である。

また、機関運転時、大気ポート７から流入する空気が、第２副室１３、第１副室１２、主吸着剤室１１を通過してパージポート６から流出するパージ時には、今まで吸着剤１０、９、８に吸着されていたガソリンベーパが離脱され、各吸着剤１０、９、８の温度が低下する。このとき、その温度低下を第１のケース３に練り込まれた蓄熱材マイクロカプセルが感じて、その蓄熱材が液相から固層に相変化して、温度低下を抑制するので、離脱量を増大させる。

なお、本実施例１では、第１のケース３に形成された仕切り板３ａに練り込まれた蓄熱材マイクロカプセルも、その蓄熱材が相変化することで、吸着剤８、９、１０の温度変化を抑制するように作用する。なお、蓄熱材としては、ガソリンベーパの主成分であるブタンの吸着量や離脱量を試験する周知の吸着離脱サイクルを行うときの温度の２５℃付近の融点を有する材料を用いると良く、例えば、融点が２２℃のヘプタデカンとか、融点が２８℃のオクタデカン等のパラフィンを用いることができる。

図１で、１４と１５は吸着剤８を保持するフィルタ、１６と１７は吸着剤９を保持するフィルタ、１８と１９は吸着剤１０を保持するためのフィルタである。なお、図１の実施例１で、矢印Ａは燃料タンクへの給油時などにタンクポート５からキャニスタ１に流入して、大気ポートへ流れるガソリンベーパや空気の流れを示す。また矢印Ｂは機関運転時におけるパージ時の流れを示す。また、フィルタ１７と１８の間に設けたプレート２０は、ガソリンベーパの第１副室１２と第２副室１３間の拡散を抑制する絞りを備えたベーパ拡散抑止板（バッファプレート）である。

ところで、上記図１の実施例１で、第１副室１２と第２副室１３は、文言上は副室の名称をつけているが、実質的には主吸着剤室１１と同様に吸着剤を収納する吸着剤室を構成するもので、吸着剤室としての第１副室と第２副室とを構成する。

図２は実施例２を示し、この図２で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、図１の実施例１と同一又は相当する構成部分には図１と同一の符号を付して説明するが、不要なときは、説明を省略する。

この実施例２では、キャニスタ１のケース２を構成する第１のケース３Ａが、図１の実施例１における第１のケース３と異なる点が違う。この実施例２では、ナイロン製の樹脂成形ケース３Ａの、吸着剤室１１、１２、１３の周壁を形成するケース部、即ち、図２（ｃ）で仕切り板３ｂを除くケース部３ｃに部屋３ｄを設け、この部屋３ｄに蓄熱材２１を充填している。蓄熱材２１を充填する部屋３ｄは、同図（ｂ）に詳しくあらわされている。この部屋３ｄは、次の図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１のケース３Ａをガスアシスト成形で成形して形成することができる。

図３（ａ）（ｂ）で、第１のケース３Ａは周知のガスアシスト成形で成形される。成形材料はナイロンを用いている。なお、ガスアシスト成形は、日刊工業プロダクション発行の「工業材料」１９９５年７月号、Ｖｏｌ．４３、Ｎｏ．７に詳しく記述されており、この製法で第１のケース３Ａに、部屋３ｄとしての空間部分を中空成形する。この空間部分（３ｄ）は、同図（ｂ）に示すように、第１のケース３Ａの全周に亘って形成される。

こうして、ガスアシスト成形（中空成形）した第１のケース３Ａの部屋３ｄに、溶かした蓄熱材２１を図４（ａ）（ｂ）に示すように注入充填する。蓄熱材２１は、温度が下がれば、固化して固まる。その後、図４（ａ）に示すように第１のケース内に所定のフィルタや吸着剤などを収納し、ケース３Ａの図示上端開口部に蓋４を矢印Ｗのように当接して振動溶着して封止する。

なお、溶かした蓄熱材を図４（ａ）に示すように部屋（空間）３ｄに注入する代わりに、前記蓄熱材マイクロカプセルを充填しても良い。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す実施例３は、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す実施例２と比べて、第１のケース３Ｂが、前記第１のケース３Ａとわずかに形状が違う。この図５の実施例３では、同図（ａ）（ｂ）に示すように、第１のケース３Ｂに設けた部屋（空間）３ｄは、図示上端部が閉じていて開口していない。従って、前記実施例２の図３に示す第１のケース３Ａをガスアシスト成形したあとに蓄熱材２１を図４（ａ）（ｂ）に示すように、図示上方から部屋（空間）３ｄに注入充填することはできない。

この実施例３では、第１のケース３Ｂの成形と、ケース３Ｂの部屋（空間）３ｄへの蓄熱材の注入充填をいわゆる水アシスト成形と類似の製法で行っている。

図６〜図８は、周知の水アシスト成形と類似の成形方法を、フィルムゲートを利用して行う場合の第１のケース３Ｂの製造方法を説明する図である。

図６（ａ）はフィルムゲートを利用する場合を説明する縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図７（ａ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図７（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図８（ａ）〜（ｄ）は、図６と図７に示すフィルムゲートを利用する製造方法における蓄熱材の封入工程を説明するための図で、図６（ａ）の一部分に対応する場所の図である。

図６（ａ）（ｂ）と図７（ａ）（ｂ）において、固定型３０に対し、可動型３１は図６（ａ）における図示上下方向に移動可能である。第１のケース３Ｂを、これらの型で成形する。ケース３Ｂの樹脂材料（例えばナイロン）は、図６（ａ）に符号３２で示し、同図（ｂ）に可動型３１の外周を囲む破線３２で示すフィルムゲートから注入する。このフィルムゲートは図６（ｂ）に示すように、全周から薄い膜状に樹脂を注入する、そして、樹脂が固化する前に、蓄熱材の注入ゲート導入部、例えば１２点ピンゲート３３から溶かした蓄熱材２１を注入する。このような成形方法は、周知の水アシスト成形で水の代りに溶かした蓄熱材２１を使用したものである。そのために、本実施例の成形方法を水アシスト成形と類似の成形方法であると表現している。

第１のケースの樹脂材料の注入と、溶かした蓄熱材の注入工程の詳細を図８（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）により、以下に説明する。
（１）金型３０、３１内の容積をやや下回る樹脂量をフィルムゲート３２から型内に射出する（同図（ａ））。
（２）樹脂が固化する前に、蓄熱材２１をピンゲート３３から樹脂内に注入する（同図（ａ））。
（３）蓄熱材２１の注入圧力を低下させる（同図（ｂ））。
（４）フィルムゲート３２からの樹脂の注入圧力を再度上昇させて、型内に樹脂を流入させる（同図（ｂ））。
（５）流入樹脂により蓄熱材２１のゲートをシールする（同図（ｃ））。この工程で、樹脂圧によって蓄熱材２１のフィルムゲート部３４が、図８（ｃ）で符号３４ａで示されるように仕切られて、樹脂材の中に蓄熱材２１が封入される。

同図（ｄ）は、同図（ｂ）に示す上記（４）の工程で、樹脂圧の上昇により、蓄熱材のフィルムゲート部３４にくびれ３４ｂが発生したことを示している。このくびれ３４ｂは、図８（ｂ）のピンゲート３３からの蓄熱材２１の注入圧力と、フィルムゲート３２からの注入樹脂圧の圧力差により、くびれ状態から同図（ｃ）に符号３４ａで示す仕切り状態に移行する。
（６）型内で樹脂を冷却固化させ、製品（第１のケース３Ｂ）を取り出す。この工程は図示していない。

図９乃至図１１は、実施例４における第１のケース３Ｂの成形方法と蓄熱材２１の注入方法を説明する図で、図６乃至図８の実施例３における製造方法に対応する図面であるが、この実施例４では、すべてピンゲートを用いている。図９（ａ）（ｂ）に示すように、固定型３０には、蓄熱材を注入するピンゲート、例えば４点ピンゲート３５が設けてある。また、可動型３１はピンゲート、例えば４点ピンゲート３６が図９、図１０に示すように設けてある。

次に図１１（ａ）〜（ｄ）によって成形工程を説明する。
（１）金型３０、３１内の容積をやや下回る樹脂量をピンゲート３６から型内に射出する（同図（ａ））。
（２）樹脂が固化する前に、蓄熱材２１をピンゲート３５から樹脂内に注入する（同図（ａ））。
（３）蓄熱材２１の注入圧力を低下させる（同図（ｂ））。
（４）フィルムゲート３６からの樹脂の注入圧力を再度上昇させて、型内に樹脂を流入させる（同図（ｂ））。
（５）流入樹脂により蓄熱材２１のピンゲート部の符号３５ａで示す部分が同図（ｃ）のように仕切られ蓄熱材２１が樹脂内に封入される。

同図（ｄ）は、同図（ｂ）に示す上記（４）の工程で、樹脂圧の上昇により、蓄熱材のゲート部３５にくびれ３５ｂが発生したことを示している。このくびれ３５ｂは、図１１（ｂ）のピンゲート３５からの蓄熱材２１の注入圧力と、ピンゲート３６からの注入樹脂圧の圧力差により、くびれ状態から同図（ｃ）に符号３５ａで示す仕切り状態に移行する。
（６）型内で樹脂を冷却固化させ、製品（第１のケース３Ｂ）を取り出す。この工程は図示していない。

この実施例４も、前記実施例３の場合のように、周知の水アシスト成形における水の代りに溶けた蓄熱材を用いたものである。

図１２（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例５を説明する図で、同図（ａ）は略図、（ｂ）は同図（ａ）に使用しているペレット２２の拡大斜視図である。この実施例５では、キャニスタのケース２の吸着剤室１１に活性炭などの吸着剤８を収納し、蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセル２１を、ガソリンベーパを通さない材質からなる密閉容器に収納してペレット状にしたものを、吸着剤室１１の吸着剤８内に分散して収納したものである。密閉容器としては、銅又はアルミニウム等の金属容器を用いると、熱伝導が良いので効果的である。

この実施例５は、吸着剤８内にペレット２２が分散収納されていて、吸着剤８の温度上昇や温度低下が、ペレット２２の容器を介して直ちに蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルに伝わるため、熱応答性が良く、ガソリンベーパの吸着、離脱量を効果的に増大させることが出来、蒸発燃料処理装置としてのキャニスタの性能がより向上する。

実施例５のペレット２２の類似のペレット２２Ａを図１３の実施例６に示す。この実施例６は、銅、鉄又はアルミニウム等の金属の筒２３内に蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルを充填し、この筒２３を適宜の長さで切断するとともに切断部分を押しつぶして密封して、ペレット２２Ａとしたものである。ペレット２２Ａの端部２２ａと２２ｂは図示のように押しつぶされて密封されている。そしてペレット２２Ａの中空部分２２ｃは筒２３と同じように横断面が筒形に対応する断面、例えば円形をしており、その内部に蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルが封入されたかたちになっている。

蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルを封入する密閉容器としては樹脂フィルムにアルミニウム等の金属箔をラミネートしたシートで図１４のようなペレットを構成しても良い。図１４は、蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルを上記シートで作った袋状の密閉容器としてのペレット２２Ｂとしたものである。直径が２μｍ程度の蓄熱材マイクロカプセルを長さＬが数ｍｍ程度の袋状のペレット内に封入している。ペレットは図示左右の端部２２ｄと２２ｅで溶着密閉され、中央部２２ｆに蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルが封入されている。なお、金属箔をラミネートしたシートは、樹脂フィルム面を内側にし、金属箔を外側にして袋状のペレット２２Ｂを構成している。

なお、このペレット２２Ｂの構造、特に袋状のシートの構造は、醤油などの液状調味料を封入した、金属箔ラミネート樹脂フィルムで作った同じような形状の袋の作り方と似ている。

蓄熱材マイクロカプセルのマイクロカプセル皮膜をガソリンベーパが透過しないようにするには、マイクロカプセルのカプセル材料にフッ素系樹脂又はナイロン系樹脂を用いても良いし、樹脂製カプセルの表面に金属メッキ又は金属を蒸着することで、ガソリンベーパの透過を防止しても良い。蓄熱材マイクロカプセルは直径が２μｍ程度の球形で、活性炭の吸着剤は直径２ｍｍ、長さ５ｍｍ程度の造粒炭が使用される。吸着剤室内に蓄熱材マイクロカプセルと造粒炭（活性炭）とを混ぜて収納する。

前記実施例１乃至４では、キャニスタのケースに蓄熱材マイクロカプセルや蓄熱材を設けているので、これらの実施例のケースに使う樹脂材料としては、高熱伝導樹脂を使うと良い。

従来のキャニスタのケース材料としては、６６ナイロンが一般的であり、その熱伝導率は０．２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。

熱伝導充填材を無機フィラーで繋ぎ、熱伝導の道筋をつけることにより３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）レベルの熱伝導性が得られており、通常の樹脂原料と同程度の成形性を有する樹脂が開発されている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙａｋｉｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗ＿ｍａｔ．ｈｔｍｌ インターネット、２００４年６月５日調査）。従って、このような樹脂をケース材料に使用することで、上記実施例１乃至４の効果を一層向上できる。

前記実施例５、６、７では、蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセル２１を、蒸発燃料（ガソリンベーパ）を通さない材質からなる密閉容器に収納して、それぞれペレット２２、２２Ａ、２２Ｂを構成している。蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセル２１を収納するための密閉容器に用いる材料としては、表１に示す金属材料や樹脂材料を用いると良い。表１に示す金属材料や樹脂材料は、その比熱または熱伝導率が吸着剤としての粒状活性炭の比熱または熱伝導率より大きい。

蒸発燃料の吸着時には、蒸発燃料の液化による活性炭の温度上昇があり吸着性能が低下する傾向がある。ところが、密閉容器の比熱が大きいと密閉容器への伝熱量が多いため、活性炭の温度上昇が抑制されて少なくなる。また、密閉容器の熱伝導率が大きいと密閉容器への伝熱量が多いため、活性炭の温度上昇が抑制されて少なくなる。離脱時には、この逆の作用となり、密閉容器の比熱又は熱伝導率が大きいと、活性炭の温度低下が抑制されて少なくなる。

そこで、実施例１０では、表１に示すアルミ、銅、鉄、またはステンレス等の金属材料とか、ナイロン、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイドまたはフェノール等の樹脂材料を用いて密閉容器を構成することにより、吸着剤として活性炭の比熱や熱伝導率に比べて、密閉容器の比熱又は熱伝導率を大きく定め、蒸発燃料の吸着・離脱時における吸着剤の温度変化を抑制して、キャニスタの性能を向上するようにしている。

表１に示すように、アルミ、銅、鉄またはステンレス等の比熱は、粒状活性炭の比熱の約２００〜１０００倍と大きい。また、熱伝導率も、約６０〜６０００倍と大きい。そして、ナイロン、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイドまたはフェノール等の樹脂の比熱は粒状活性炭の比熱とほぼ同程度で、熱伝導率は約３〜１７倍と大きい。

表１のアルミ、銅、鉄またはステンレス等の金属材料を用いると、比熱と熱伝導率の両方が、活性炭の比熱や熱伝導率より大きいので、蒸発燃料の吸着・離脱性能がより良くなり、キャニスタの性能向上に効果的である。銅材質は熱伝導率が特に大きいため最良である。

表１のナイロン、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイドまたはフェノール等の樹脂は、熱伝導率が活性炭の熱伝導率より大きいので、蒸発燃料の吸着・離脱時の温度変化が抑制され、キャニスタの性能向上に効果的である。これらの樹脂材料のなかで、ナイロンは比熱が一番大きいのでキャニスタの性能向上に最適であり、しかも成形が容易で、材料費も安価でキャニスタの低コスト化に役立つ。

この実施例１３は、キャニスタにおける密閉容器をプレス成形した金属材で構成している。図１５（ａ）（ｂ）に示すように、金属材をプレス成形して角形の皿形状に成形した第１の皿形部２４ａと、第２の皿形部２４ｂを互いに開口側を向い合わせて当接・接合し、同図（ａ）に示す接合部２５を溶接またはろう付して両皿形部２４ａと２４ｂを一体化し、密閉容器２６を構成する。そして、一方の皿形部２４ｂに開けた開口部２４ｃから、両皿形部２４ａと２４ｂとで囲まれた空間部２７へ、所定の蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルを注入収容し、図示されていない栓などで開口部２４ｃに蓋をしてペレットを作成する。栓は開口部２４ｃに圧入するか、溶接して封止する。このペレットは図示されていないキャニスタの主吸着剤室や副室へ、吸着剤としての活性炭と一緒に配設される。

この実施例１４では、キャニスタにおける密閉容器を樹脂材料で、先ず２体に分けて射出成形する。図１６（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂材料で射出成形した角形の皿形状の第１の皿形部２４ｄと、第２の皿形部２４ｅを、互いに開口側を向かい合せて当接・接合し、同図（ａ）に示す接合部２５Ａを溶着または接着して、両皿形部２４ｄと２４ｅを一体化し、密閉容器２６Ａを構成する。そして、一方の皿形部２４ｅに形成した開口部２４ｆから、両皿形部２４ｄと２４ｅとで囲まれた空間部２７Ａへ、所定の蓄熱材または蓄熱材マイクロカプセルを注入収容し、図示されていない栓などで開口部２４ｆに蓋をしてペレットを作成する。栓は開口部２４ｆに圧入するか溶着して封止する。このペレットは図示されていないキャニスタの主吸着剤室や副室へ、吸着剤としての活性炭と一緒に配設される。

この実施例１５では、キャニスタにおける密閉容器２６Ｂを、先ず図１７（ａ）（ｂ）に示すような形状にガスアシスト成形（ガスインジェクションまたは中空射出成形ともいう）して、空間部２７Ｂを囲む周壁２８Ｂを形成する。そして、周壁２８Ｂの開口部（孔）２４ｇから空間部２７Ｂへ所定の蓄熱材又は蓄熱材マイクロカプセルを注入収容した後、図示されていない栓を開口部２４ｇに圧入または溶着して蓋をする（封止する）。こうして作成されたペレットは、図示されていないキャニスタの主吸着剤室または副室へ吸着剤としての活性炭と共に配設される。

図１７（ｃ）は密閉容器２６Ｂをガスアシスト成形で成形する製造方法を説明する縦断面図である。第１の成形金型４０と第２の成形金型４１の間に、樹脂材ゲート４２から溶けた樹脂を注入し、ガス注入口４３からガスを注入して、中空状の密閉容器２６Ｂを成形する。

密閉容器２６Ｂ内へガス注入口４３により形成された前記開口部２４ｇから溶けた蓄熱材を注入収容する。蓄熱材は温度が下がれば固化して固まる。こうして蓄熱材を注入収容した密閉容器２６Ｂの開口部２４ｇに蓋をして封止し、ペレットとする。

なお、蓄熱材の代わりに蓄熱材マイクロカプセルを注入充填しても良い。

この実施例１６では、キャニスタにおける密閉容器を、前記図６〜図８の実施例３で説明した水アシスト成形と類似の製法で製造している。

図１８に示すように、第１と第２の金型４０、４１の間（型内）に樹脂材ゲート４２から溶けた樹脂を注入（射出）する。このとき樹脂量は金型内の密閉容器２６Ｂの容積をやや下回る射出量とする。

次に、樹脂が固化する前に蓄熱材２１を蓄熱材ゲート４４から樹脂内の空間部２７Ｂへ注入する。

次に、樹脂が固化する前に蓄熱材２１の注入圧力を低下させる。
再度樹脂の圧力を上昇させ、型内に樹脂を流入させる。

すると、密閉容器２６Ｂを形成する樹脂の一部分、即ち蓄熱材ゲート４４から注入された蓄熱材２１の一部分に、同図（ｂ）で符号４４ｂで示すようにくびれが発生し、次いで、このくびれが切断され、同図（ｃ）に符号４４ｃで示すように密閉容器２６Ｂを形成する樹脂で仕切られる。つまり流入樹脂により蓄熱材のゲートがシールされる。

こうして、型内で樹脂を冷却固化させ、蓄熱材２１を封入した密閉容器２６Ｂを金型４０、４１から取り出す。

この実施例では、蓄熱材を注入するゲートが、密閉容器２６Ｂを構成する樹脂で、成形時にシール（封止）されるので、前記図１７の実施例１５のように、開口部２４ｇを栓などで蓋をして封止する工程が不要となる利点がある。

本発明の実施例１の縦断面図。 本発明の実施例２で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）の一部拡大断面図、（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 図２の実施例におけるケースの図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 図２の実施例の蓋４を組付ける前の図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）の一部拡大断面図、（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施例３の、蓋４を組付ける前の図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）の一部拡大断面図、（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施例３におけるケースの成形方法を説明する図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 （ａ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 本発明の実施例３におけるケースの成形方法の手順（工程）を説明する図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ順に各工程を説明する要部縦断面図、（ｄ）は同図（ｂ）の一部拡大図。 本発明の実施例４における成形方法を説明する図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の実施例４におけるケースの成形方法の手順（工程）を説明する図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ順に各工程を説明する要部縦断面図、（ｄ）は同図（ｂ）の一部拡大図。 本発明の実施例５を説明する図で、（ａ）はキャニスタのケース部分の略図、（ｂ）は同図（ａ）に使うペレットの拡大斜視図。 本発明の実施例６のペレットの製造工程を示す概略図で、（ａ）は筒の斜視図、（ｂ）は同図（ａ）の筒から作成したペレットの斜視図。 本発明の実施例７のペレットの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の実施例１３における密閉容器の製造方法を説明する図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は（ａ）の右側面図。 本発明の実施例１４における密閉容器の製造方法を説明する図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は（ａ）の右側面図。 本発明の実施例１５を説明する図で、（ａ）は密閉容器の正面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は密閉容器の製造方法を説明する縦断面図。 本発明の実施例１６における密閉容器の製造方法を説明する図で、同図（ａ）は縦断面図、（ｂ）と（ｃ）は（ａ）の一部を拡大して示す工程図。

符号の説明

１ キャニスタ
２ ケース
３、３Ａ、３Ｂ 第１のケース
３ｄ 部屋（空間部）
４ 蓋
５ タンクポート
６ パージポート
７ 大気ポート
８、９、１０ 吸着剤
１１ 主吸着剤室
１２ 第１副室（吸着剤室）
１３ 第２副室（吸着剤室）
２１ 蓄熱材（蓄熱材マイクロカプセル）
２２、２２Ａ、２２Ｂ ペレット
２４ｃ、２４ｆ、２４ｇ 開口部
２６、２６Ａ、２６Ｂ 密閉容器
３０ 固定型
３１ 可動型
３２、３３、３５、３６、４２、４４ ゲート
４０、４１ 金型

Claims (10)

1. 燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、タンクポートから大気ポートへ流れる蒸発燃料を吸着する吸着剤を収納した吸着剤室を有するキャニスタにおいて、
   温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化物質からなる蓄熱材あるいは該蓄熱材をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材マイクロカプセルを、キャニスタの吸着剤室を形成するケースに蒸発燃料に直接接触しない状態で配設したことを特徴とするキャニスタ。
2. ケースを形成する樹脂材料内に蓄熱材マイクロカプセルを練り込んだことを特徴とする請求項１のキャニスタ。
3. 吸着剤室の周壁を形成するケース部に部屋を設け、該部屋に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを充填したことを特徴とする請求項１記載のキャニスタ。
4. 燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、タンクポートから大気ポートへ流れる蒸発燃料を吸着する吸着剤を収納した吸着剤室を有するキャニスタにおいて、
   吸着剤室の周壁を形成するケース部に部屋を設け、該部屋に、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化物質からなる蓄熱材あるいは該蓄熱材をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材マイクロカプセルを充填したことを特徴とするキャニスタ。
5. 燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、タンクポートから大気ポートへ流れる蒸発燃料を吸着する吸着剤を収納した吸着剤室を有するキャニスタにおいて、
   温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化物質からなる蓄熱材をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材マイクロカプセルを、蒸発燃料に直接接触しない状態でキャニスタ内、特に吸着剤に近接して配設し、
   前記蓄熱材マイクロカプセルの外周に金属メッキを施したことを特徴とするキャニスタ。
6. 吸着剤室の周壁を形成し、かつ、一端に開口部を有する第１のケースをガスアシスト成形で成形して、その周壁内に空間部を形成し、該空間部に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを注入後、前記開口部を蓋で封止するキャニスタの製造方法。
7. 吸着剤室の周壁を形成し、かつ、一端に開口部を有する第１のケースを成型するに当たり、次の（１）〜（６）の工程で成形するキャニスタの製造方法。
   （１）金型内の容積をやや下回る樹脂量を樹脂材ゲートから型内に射出する。
   （２）次に樹脂が固化する前に蓄熱材を蓄熱材ゲートから樹脂内に注入する。
   （３）蓄熱材の注入圧力を低下させる。
   （４）再度樹脂の圧力を上昇させ、型内に樹脂を流入させる。
   （５）流入樹脂により蓄熱材のゲートをシールする。
   （６）型内で樹脂を冷却固化させ、蓄熱材を封入した第１のケースを金型から取り出す。
8. 蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを収納する空間部と該空間部に連通する開口部を備えた密閉容器をガスアシスト成形で成形して、成形された空間部に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを注入後、前記開口部を封止することを特徴とする、キャニスタにおける密閉容器の製造方法。
9. 空間部を囲む周壁と該空間部に連通する開口部を前記周壁に備えた密閉容器をガスアシスト成形で成形して、その周壁内に空間部を形成し、該空間部に蓄熱材あるいは蓄熱材マイクロカプセルを注入後、前記開口部を蓋で封止することを特徴とする、キャニスタにおける密閉容器の製造方法。
10. 蓄熱材を収納する密閉容器を成型するに当たり、次の（１）〜（６）の工程で成形する
    ことを特徴とする、キャニスタにおける密閉容器の製造方法。
    （１）金型内の容積をやや下回る樹脂量を樹脂材ゲートから型内に射出する。
    （２）次に樹脂が固化する前に蓄熱材を蓄熱材ゲートから樹脂内に注入する。
    （３）蓄熱材の注入圧力を低下させる。
    （４）再度樹脂の圧力を上昇させ、型内に樹脂を流入させる。
    （５）流入樹脂により蓄熱材のゲートをシールする。
    （６）型内で樹脂を冷却固化させ、蓄熱材を封入した密閉容器を金型から取り出す。

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