JPH07208276A - キャニスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着材による燃料蒸気の捕捉効率を向上させ
つつ、放出効率も向上させる。 【構成】 吸着剤層１３を三つに分割するとともに、機
関の始動を条件に開閉するダイヤフラムバルブ１４ｂ，
１４ｃ，１７ａを介して各吸着剤層１３の両端のスペー
スを連結しておくことにより、機関が始動していないと
きには各吸着剤層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ２が直列に接
続され、機関が始動したときには各吸着剤層１３ａ，１
３ｂ，１３ｃ２を並列に接続することができる。この結
果、燃料蒸気を吸着すべきときには吸着剤層１３中で長
い経路を辿るし、吸着剤層１３から放出すべきときには
燃料成分の薄い空気を吸着剤層１３中に通過させるた
め、吸着および放出の効率を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機関の燃料系統から発
生する燃料蒸気を吸着材層にて捕捉して大気中への放散
を防止するキャニスタに関し、特に、同吸着材層を仕切
って複数の吸着材層を備えたキャニスタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のキャニスタを断面図によ
り示しており、非通気性部材からなる円筒状のケース１
内には活性炭層２が収容されている。同活性炭層２の一
面はリテーナ３の開口３ａを介して大気に連通してお
り、他面は独立の開口１ａ，１ｂを介してそれぞれ燃料
タンク４と吸気管５に連通している。

【０００３】かかる構成において、燃料タンク４から発
生した燃料蒸気は、開口１ａを介して活性炭層２中に進
入し、当該活性炭層２中を通過するときに活性炭に捕捉
される。一方、機関が始動すると吸気管５に連通してい
る開口１ｂに負圧が供給され、先ほどとは逆の経路を経
て大気中の空気が活性炭層を経て吸引され、このときに
活性炭に捕捉されている燃料分が蒸気となって放出され
るので吸気管５より機関に供給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のキャニ
スタにおいては、燃料タンク４から発生した燃料蒸気の
通過経路がケース１の長さ程度しかないため、活性炭に
よる捕捉効率が良くなかった。一方、ケース１内に仕切
りを配設して迂回経路を形成すると捕捉効率が良くなる
ものの、逆に活性炭から燃料分を放出させるときには、
部位による放出の効率に差異が生じてくる。すなわち、
大気に連通する側に近ければ活性炭は燃料蒸気の薄い空
気によって放出の効率が良いものの、燃料タンク４に連
通する側に近ければ活性炭は燃料蒸気の濃い空気にしか
さらされないため、放出の効率が良くない。

【０００５】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、吸着材による燃料蒸気の捕捉効率を向上させつ
つ、放出効率も向上させることが可能なキャニスタの提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、密閉状のケース内に吸着
材層を形成するとともに同吸着材層の一端は大気に連通
せしめ、他端は機関の燃料貯溜系統と機関の吸気系統に
連通せしめたキャニスタにおいて、上記吸着材層を複数
層に分割するとともに、燃料貯溜系統に連通する端部の
側の方が大気に連通する端部の側の圧力よりも高い場合
には各吸着材層を直列に連結し、逆に、大気に連通する
端部の側の方が燃料貯溜系統に連通する端部の側の圧力
よりも高い場合には各吸着材層を並列に連結する構成と
してある。

【０００７】

【作用】上記のように構成した請求項１にかかる発明に
おいては、吸着材層が複数層あり、燃料貯溜系統から発
生した燃料蒸気が当該吸着材層を通過するときには各吸
着材層を直列に通過するため、比較的長い経路を経るこ
とになり、各吸着材層が少しずつ燃料蒸気を捕捉する。
しかし、機関が始動して吸気系統にて大気から空気を吸
引するときには各吸着材層が並列に連結され、全ての吸
着材層に新鮮な空気が吸引されるため、燃料蒸気は蒸発
しやすくなる。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、吸着時に
は吸着材層を直列につないで経路を長くし、放出時には
吸着材層を並列につないで分散して経路を短くするよう
にしたため、捕捉効率と放出効率という両方の面で優れ
たキャニスタを提供することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例にかかるキャニスタ
の断面図であり、図２に示す上面図におけるＡ−Ａ線に
てカットしたものを示している。なお、図３は底面図で
ある。図において、円柱状のケース１０は内部を放射方
向に等分の三室に仕切る隔壁１１にて区画されており、
それぞれ大気側室１２ａ、中間室１２ｂ、燃料側室１２
ｃとなっている。各室１２ａ〜１２ｃにはそれぞれ通気
性のあるフィルタ部材にて上端と下端を保持された活性
炭層１３ａ〜１３ｃが収容されており、以下、各室１２
ａ〜１２ｃについて詳しく述べる。

【００１０】大気側室１２ａは、上端と下端にスペース
１２ａ１，１２ａ２を残してフィルタ部材に挟まれた活
性炭層１３ａが収容されており、ケース１０の上壁１４
には大気に連通する筒状の大気連通口１４ａが形成され
ているとともに、上記中間室１２ｂの上面に形成される
ダイヤフラムバルブ１４ｂに連通する中空のバイパス路
１４ｂ１が配設され、当該大気側室１２ａの上端スペー
ス１２ａ１に連通している。一方、下端スペース１２ａ
２においては中間室１２ｂと区画する隔壁１１に同中間
室１２ｂの下端スペース１２ｂ２に連通する連通孔１５
ａが形成されている。

【００１１】中間室１２ｂにおいても、上端と下端にス
ペース１２ｂ１，１２ｂ２を残してフィルタ部材に挟ま
れた活性炭層１３ｂが収容されているが、当該活性炭層
１３ｂの上下端にはそれぞれ逆止弁１６ａ１，１６ｂ１
を有する隔壁１６ａ，１６ｂが配設されている。ここに
おいて、上端の隔壁１６ａが有する逆止弁１６ａ１は上
端スペース１２ｂ１から活性炭層１３ｂ内への方向を許
容し、下端の隔壁１６ｂが有する逆止弁１６ｂ１は活性
炭層１３ｂから下端スペース１２ｂ２内への方向を許容
する。なお、上端スペース１２ｂ１においては燃料側室
１２ｃと区画する隔壁１１に同燃料側室１２ｃの上端ス
ペース１２ｃ１に連通する連通孔１５ｂが形成されてい
る。

【００１２】中間室１２ｂの上面には上端スペース１２
ｂ１と上記バイパス路１４ｂ１とを連通および遮断させ
る上記ダイヤフラムバルブ１４ｂが形成されており、中
間室１２ｂの上壁に形成した連通孔１４ｂ２とバイパス
路１４ｂ１における一方の端部とを同一室内で開口せし
めるとともにに、スプリング１４ｂ３にてダイヤフラム
１４ｂ４をバイパス路１４ｂ１の開口に押しつけ、さら
にダイヤフラム１４ｂ４の背面側には機関の吸気系に接
続される吸気パイプ１４ｂ５を形成している。中間室１
２ｂの下面にも同様のダイヤフラムバルブ１７ａが形成
されており、当該ダイヤフラムバルブ１７ａは中間室１
２ｂの下壁１７に形成した連通孔１７ａ１とバイパス路
１７ａ２とを同一室内で開口させるとともに連通孔１７
ａ１の開口にダイヤフラム１７ａ３をスプリング１７ａ
４にて押しつけ、さらに当該ダイヤフラム１７ａ３の背
面側には機関の吸気系に接続される吸気パイプ１７ａ５
を形成している。なお、上記バイパス路１７ａ２は上記
バイパス路１４ｂ１と同様に、下壁１７の下面に形成さ
れた中空の連通路であり、その他端は燃料側室１２ｃ内
に連通する連通孔１５ｃに接続されている。

【００１３】燃料側室１２ｃ内には活性炭層１３ｃが収
容されているが、この活性炭層１３ｃは厚目の上層１３
ｃ１と薄目の下層１３ｃ２とに別れており、燃料側室１
２ｃ内では上層の活性炭層１３ｃ１の上方には上端スペ
ース１２ｃ１が形成され、活性炭層１３ｃ１と活性炭層
１３ｃ２との間には中間スペース１２ｃ２が形成され、
下層の活性炭層１３ｃ２の下方には下端スペース１２ｃ
３が形成されている。ここにおいて中間室１２ｂの下面
に形成したダイヤフラムバルブ１７ａのバイパス路１７
ａ２は上記中間スペース１２ｃ２に連通している。ま
た、両方の活性炭層１３ｃ１，１３ｃ２を貫通する中筒
１８が配設されており、同中筒１８の下端は下層の活性
炭層１３ｃ２の下方で開口し、開口部には多孔質部材か
らなるフィルタ１８ａが配設されている。中筒１８が中
間スペース１２ｃ２を貫通する部分には周壁に連通孔１
８ｂ１，１８ｂ２が形成されており、同連通孔１８ｂ
１，１８ｂ２を形成した部分よりもやや下方をくびらせ
て細径部１８ｃを形成している。

【００１４】中筒１８の上端は燃料側室１２ｃの上壁１
４に形成した連通孔１４ｃ１を介して上壁１４上に形成
したダイヤフラムバルブ１４ｃに連結されている。同ダ
イヤフラムバルブ１４ｃは同連通孔１４ｃ１と燃料吸気
パイプ１４ｄとを同一室内で開口させるとともに連通孔
１４ｃ１の開口にダイヤフラム１４ｃ２をスプリング１
４ｃ３にて押しつけ、さらに当該ダイヤフラム１４ｃ２
の背面側には機関の吸気系に接続される吸気パイプ１４
ｃ４を形成している。一方、ケース１０の側壁には下端
スペース１２ｃ３に連通する燃料系統パイプ１０ａが形
成されている。

【００１５】次に、上記構成からなる本実施例の動作を
説明する。キャニスタを組み上げたら、各ダイヤフラム
バルブ１４ｂ，１４ｃ，１７ａの吸気パイプ１４ｂ５，
１４ｃ４，１７ａ５と燃料吸気パイプ１４ｄとを機関の
吸気系統へ接続し、燃料系統パイプ１０ａを図示しない
燃料タンクの上部空間に接続する。まず、機関を始動さ
せていないときについて説明する。機関が始動していな
いときには各ダイヤフラムバルブ１４ｂ，１４ｃ，１７
ａの吸気パイプ１４ｂ５，１４ｃ４，１７ａ５に負圧が
供給されていないため、各ダイヤフラム１４ｂ４，１４
ｃ２，１７ａ３をスプリング１４ｂ３，１４ｃ３，１７
ａ４に坑して引きつける力がなく、各バルブ１４ｂ，１
４ｃ，１７ａは閉じた状態になっている。燃料タンクに
て燃料が蒸発すると、気化した分だけ体積が大きくなっ
て圧力が高まり、同燃料蒸気は燃料系統パイプ１０ａか
ら燃料側室１２ｃの下端スペース１２ｃ３内へ進入して
くる。燃料側室１２ｃ内では中筒１８の上端開口がダイ
ヤフラムバルブ１４ｃにて閉じた状態であるので、同燃
料蒸気は下端スペース１２ｃ３と下層の活性炭層１３ｃ
２と中間スペース１２ｃ２と上層の活性炭層１３ｃ１を
通過して上端スペース１２ｃ１に入り、さらに中間室１
２ｂと区画する隔壁１１の連通孔１５ｂより中間室１２
ｂの上端スペース１２ｂ１内に入る。

【００１６】中間室１２ｂ内では活性炭層１３ｂの上下
に隔壁１６ａ，１６ｂが配設されており、燃料蒸気は上
方の隔壁１６ａの逆止弁１６ａより活性炭層１３ｂに入
ろうとする。ここにおいて、逆止弁１６ａは当該方向の
通過を許容するため、燃料蒸気は逆止弁１６ａより活性
炭層１３ｂに入り、さらに下方の隔壁１６ｂの逆止弁１
６ｂ１より下端スペース１２ｂ２へ入ろうとする。この
場合も逆止弁１６ｂ１は当該方向の流れを許容するた
め、燃料蒸気は下端スペース１２ｂ２に入り、大気側室
１２ａと区画する隔壁１１の連通孔１５ａを介して大気
側室１２ａの下端スペース１２ａ２に入っていく。

【００１７】そして、大気側室１２ａの内部の活性炭層
１３ａを通過し、上端スペース１２ａ１から大気連通口
１４ａより大気へと出ていく。燃料蒸気はこのようにし
て各活性炭層１３ｃ２，１３ｃ１，１３ｂ，１３ａを順
番に通過してくることになり、長い経路を辿るときに活
性炭にてほぼ全て吸着される。なお、燃料側室１２ｃの
中間スペース１２ｃ２と中間室１２ｂの下端スペース１
２ｂ２、および中間室１２ｂの上端スペース１２ｂ１と
大気側室１２ａの上端スペース１２ａ１とはそれぞれダ
イヤフラムバルブ１７ｃ，１４ｂを介して接続されてい
るものの、各バルブ１７ｃ，１４ｂが閉じているため、
当該バルブ１７ｃ，１４ｂを通過することができず、上
述したような長い通路を経て大気連通口１４ａより外部
へと出ていく。なお、この場合の燃料蒸気の経路を図４
にて矢印で示している。

【００１８】次に、機関を始動したとすると、各ダイヤ
フラムバルブ１４ｂ，１４ｃ，１７ａの吸気パイプ１４
ｂ５，１４ｃ４，１７ａ５に負圧が供給され始めるの
で、各ダイヤフラム１４ｂ４，１４ｃ２，１７ａ３をス
プリング１４ｂ３，１４ｃ３，１７ａ４に坑して引きつ
け、この結果、各バルブ１４ｂ，１４ｃ，１７ａは開い
た状態となる。また、燃料吸気パイプ１４ｄは中筒１８
の上端側開口と連通することになり、この中筒１８の中
間の連通孔１８ｂ１，１８ｂ２と下端のフィルタ１８ａ
を介して負圧が供給される。同連通孔１８ｂ１，１８ｂ
２は中間スペース１２ｃ２内で開口しており、同中間ス
ペース１２ｃ２はダイヤフラムバルブ１７ａを介して中
間室１２ｂの下端スペース１２ｂ２に連通し、さらに
は、連通孔１５ａを介して大気側室１２ａの下端スペー
ス１２ａ２にも連通する。すなわち、各室１２ａ〜１２
ｃの活性炭層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ１の下面側に直に
連通する。一方、各活性炭層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ１
の上面側はというと、同中間室１２ｂの上端スペース１
２ｂ１と燃料側室１２ｃの上端スペース１２ｃ１とはも
ともと連通孔１５ｂにて連通しているし、大気側室１２
ａの上端スペース１２ａ１と中間室１２ｂの上端スペー
ス１２ｂ１とがダイヤフラムバルブ１４ｂを介して連通
する結果、全て直に大気に連通する。

【００１９】従って、各活性炭層１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ１は並列に接続されたことになり、大気中の空気はそ
れぞれ直に各活性炭層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ１の上端
より吸引され、活性炭層中に吸着されている燃料蒸気を
放出させながらそれぞれ活性炭層１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ１を通過する。そして、燃料蒸気を含んだ状態で燃料
側室１２ｃの中間スペース１２ｃ２と中間室１２ｂの下
端スペース１２ｂ２と大気側室１２ａの下端スペース１
２ａ２へと出てきて中筒１８の連通孔１８ｂ１，１８ｂ
２から燃料吸気パイプ１４ｄへと吸引されていく。な
お、この場合の燃料蒸気の経路を図５にて矢印で示して
いる。

【００２０】ところで、燃料タンクにて蒸発した燃料分
のうち、いくらかは燃料側室１２ｃ内に入って液化して
しまい、下端スペース１２ｃ３にて液状のまま溜まって
いる。液状の燃料はフィルタ１８ａを介して中筒１８内
に吸引されるが、中筒１８の上方には連通孔１８ｂ１，
１８ｂ２が形成されているので、吸引する力は概ねそち
らに分散されてしまい、勢いよく吸引されてしまうこと
はない。さらに、くびれた細径部１８ｃが形成されてい
るので、同細径部１８ｃの上方で勢いよく空気が吸引さ
れて当該細径部１８ｃは霧吹きのようになり、液分は霧
化して空気ととともに吸引される。

【００２１】また、機関の始動後には燃料が蒸発しつつ
機関にて吸引する状態が生じるが、このとき、液分以外
の燃料蒸気は燃料側室１２ｃの下層の活性炭層１３ｃ２
を通過してから中筒１８の連通孔１８ｂ１，１８ｂ２よ
り吸引されることになり、一度は活性炭層を通過するの
でいわゆるスルーを防止できる。このように、吸着剤層
１３を三つに分割するとともに、機関の始動を条件に開
閉するダイヤフラムバルブ１４ｂ，１４ｃ，１７ａを介
して各吸着剤層１３の両端のスペースを連結しておくこ
とにより、機関が始動していないときには各吸着剤層１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ２が直列に接続され、機関が始動
したときには各吸着剤層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ２を並
列に接続することができる。この結果、燃料蒸気を吸着
すべきときには吸着剤層１３中で長い経路を辿るし、吸
着剤層１３から放出すべきときには燃料成分の薄い空気
を吸着剤層１３中に通過させるため、吸着および放出の
効率を向上させることができる。

【００２２】なお、上述した実施例においては、ダイヤ
フラムバルブによって機関の始動時と非始動時にて連通
路を切り替えているが、逆止弁で切り替えるようにして
もよい。例えば、ダイヤフラムバルブ１４ｂの代わりに
ケース１０の外部から中間室１２ｂの上端スペース１２
ｂ１への方向を許容する逆止弁を配設し、また、ダイヤ
フラムバルブ１７ａの代わりに中間室１２ｂの下端スペ
ース１２ｂ２から燃料側室１２ｃの中間スペース１２ｃ
２への方向を許容する逆止弁を配設すれば同様の経路を
形成できる。また、ケース１０内を三つに区切っている
が、その数を増減させることもできる。さらに、ケース
１０内を区切る方向を替えたり、別々のケースを用意し
て連結するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるキャニスタの図２に
おけるＡ−Ａ線断面図である。

【図２】キャニスタの上面図である。

【図３】キャニスタの底面図である。

【図４】吸着時の燃料蒸気の流れを示す概略断面図であ
る。

【図５】放出時の燃料蒸気の流れを示す概略断面図であ
る。

【図６】従来のキャニスタの断面図である。

【符号の説明】

１０…ケース １０ａ…燃料系統パイプ １１…隔壁 １２ａ…大気側室 １２ｂ…中間室 １２ｃ…燃料側室 １３ａ…活性炭層 １３ｂ…活性炭層 １３ｃ１，１３ｃ２…活性炭層 １４ａ…大気連通口 １４ｂ…ダイヤフラムバルブ １４ｃ…ダイヤフラムバルブ １４ｄ…燃料吸気パイプ １５ａ〜１５ｃ…連通孔 １７ａ…ダイヤフラムバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉状のケース内に吸着材層を形成する
   とともに同吸着材層の一端は大気に連通せしめ、他端は
   機関の燃料貯溜系統と機関の吸気系統に連通せしめたキ
   ャニスタにおいて、 上記吸着材層を複数層に分割するとともに、燃料貯溜系
   統に連通する端部の側の方が大気に連通する端部の側の
   圧力よりも高い場合には各吸着材層を直列に連結し、逆
   に、大気に連通する端部の側の方が燃料貯溜系統に連通
   する端部の側の圧力よりも高い場合には各吸着材層を並
   列に連結することを特徴とするキャニスタ。