JPH09317574A

JPH09317574A - 蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH09317574A
Application number: JP8160982A
Authority: JP
Inventors: Naoya Kato; 直也加藤; Hideaki Itakura; 秀明板倉; Toru Yoshinaga; 融吉永; Tokio Kohama; 時男小浜; Katsuo Azegami; 勝男畔上; Kazuto Maeda; 一人前田; Nobuhiko Koyama; 信彦小山
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-12-09
Also published as: US5915364A

Abstract

(57)【要約】【課題】偏平な空間に搭載可能でかつベーパの吸着能
力に優れ、低圧損で一時的な大量のベーパ放出にも対応
でき、効率よくベーパを吸着できる蒸発燃料処理装置を
実現する。【解決手段】キャニスタ１の容器体Ｈを入口ポート１
２より導入される蒸発燃料の流れ方向と交差する横手方
向に偏平な形状として、その内部に横手方向に対して並
列的に、活性炭Ｃを内蔵する複数の吸着通路１１Ａ〜１
１Ｃを配設する。燃料タンク２周りの偏平な空間に搭載
可能であるため、燃料タンク２への流路長を短縮でき、
複数の吸着通路１１Ａ〜１１Ｃを並列配置したので、圧
損が低く、一時的な大量のベーパ放出にも十分対応し
て、高い吸着能力を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料タンクからの蒸
発燃料を吸着して車外への放出を防止するキャニスタを
備えた蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸着材として活性炭を内蔵するキャニス
タを備えた蒸発燃料処理装置が従来より車両に搭載され
ており、燃料タンクからの蒸発燃料（ベーパ）を一旦活
性炭に吸着保持し、エンジンの運転開始とともに活性炭
からエンジン給気管へ燃料を分離供給して、蒸発燃料が
車外へ放出されるのを防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、米国におけ
る新たな蒸発燃料規制であるＯＲＶＲ規制（給油時規
制）に対処するには、給油時のＯＲＶＲ用ライン抵抗を
低減する必要性があり、従来、エンジンルームに配置さ
れているキャニスタを燃料タンクの近傍に配置して、該
タンクとキャニスタ間の蒸発燃料通路を短縮し、上記ラ
イン抵抗を低減することが考えられる。

【０００４】ところが、このような背景に基づき燃料タ
ンク周りのキャニスタ搭載位置を検討すると、偏平な空
間が多い。一方、例えば実開昭６２−２０１５９号公
報、実開昭６３−８２０６２号公報に開示される従来の
キャニスタは断面が円形であって、偏平な空間への搭載
性が悪い。このような形状の従来のキャニスタを、燃料
タンクの近傍に搭載しようとすると、円形断面を小さく
する必要があり、ベーパの吸着面積が小さくなって吸着
能力が低下するという難点がある。

【０００５】さらに、給油時には大量のベーパが一時に
放出されるため、この際にタンク内圧が過度に上昇しな
いようにするには、ベーパ流入時の圧損が十分小さいこ
とも必要である。また、限られた空間内に搭載されて、
大量のベーパを吸着させるため、吸着密度の向上が望ま
れている。

【０００６】本発明はかかる課題を解決するもので、そ
の目的は、偏平な空間であっても搭載可能であり、しか
もベーパの吸着能力を低下させないこと、また、低圧損
で一時的な大量のベーパ放出にも対応できること、さら
に吸着密度を高くし大量のベーパを効率的に吸着するこ
との可能な蒸発燃料処理装置を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の蒸発燃料処理装
置は、容器体内に燃料吸着材を内蔵する吸着通路を設け
たキャニスタを備えており、燃料タンクから蒸発する燃
料を上記容器体に設けた入口ポートより上記キャニスタ
内に導いて上記燃料吸着材に吸着保持させるようになし
てある。上記容器体は横手方向、すなわち上記入口ポー
トより導入される蒸発燃料の流れ方向と交差する方向に
偏平な形状としてあり、該容器体の内部には、その横手
方向に対して並列的に複数の上記吸着通路が配設してあ
る（請求項１）。

【０００８】上記構成によれば、上記キャニスタを横手
方向に偏平な形状としたから、燃料タンク周りの偏平な
空間にも搭載可能である。また、上記キャニスタ内の偏
平な空間を横手方向に区画して、複数の吸着通路を並列
配置したので、限られた搭載空間を有効に利用すること
ができ、ベーパの吸着能力を十分大きくすることができ
る。また、複数の吸着通路を並列配置したので、圧損が
小さくなり、一時的な大量のベーパ放出にも十分対応で
きる。

【０００９】上記容器体は、例えば、互いに対向する一
対の大主面と互いに対向する一対の小側面とを組み合わ
せて形成される。そして、その偏平な内部空間内に上記
小側面と平行な仕切壁を１つ以上設置して、上記内部空
間を並列配置された同一断面積の複数の空間部に区画
し、上記複数の空間部内にそれぞれ燃料吸着材を充填す
ることにより上記複数の吸着通路を形成する。これら吸
着通路の一端側と対向する上記容器体の一方の端面に
は、蒸発燃料導入用の上記入口ポートとパージ時に脱離
した蒸発燃料をエンジンの吸気管に送るパージポートが
設けられ、一方、他端側と対向する上記容器体の他方の
端面にはパージ用の大気導入ポートが設けてある（請求
項２）。

【００１０】上記構成によれば、上記複数の吸着通路を
同一断面積としたので、各吸着通路への蒸発燃料の吸着
が均等になされる。

【００１１】上記入口ポートは、上記複数の吸着通路に
対して共通となるように上記容器体の上記一方の端面に
１つ形成することができる（請求項３）。上記入口ポー
トを単一にすることで、キャニスタ構造が簡単になり、
製作が容易になる。

【００１２】また、上記複数の吸着通路の上記一端と上
記入口ポートの間に、分流板を配設してもよい。この分
流板は、上記複数の吸着通路の上記一端に対向する部分
にそれぞれ開口部を有し、上記複数の吸着通路の各々に
蒸発燃料を導く。上記分流板の、上記複数の開口部の開
口面積は互いに同一としてあり、上記入口ポートに対向
する部分には上記開口部が位置しないようにしてある
（請求項４）。

【００１３】上記構成において、上記入口ポートより上
記容器体内に導入された蒸発燃料は、一旦拡散した後、
上記分流板によって複数の流れに分かれ、上記分流板に
設けた複数の開口部より、それぞれ対向する上記吸着通
路へ導入される。ここで、各開口部の開口面積を同一と
し、また、上記入口ポートに対向する部分には上記開口
部を形成していないから、入口ポートが一つの場合でも
入口ポート直下の吸着通路に吸着が偏ることがなく、各
吸着通路へ蒸発燃料を均等に分流させることができる。
よって、蒸発燃料の流速等の影響が小さく、各吸着通路
に均一に吸着させることができる。

【００１４】上記大気ポートを、上記複数の吸着通路に
対して共通となるように上記容器体の上記他方の端面に
１つ形成し、上記大気ポートと上記複数の吸着通路の上
記他端との間に分流板を配設した構成としてもよい。上
記分流板は、上記複数の吸着通路の上記他端に対向する
部分にそれぞれ開口部を有し、上記複数の吸着通路の各
々に大気を導く。上記分流板の、上記複数の開口部は開
口面積を互いに同一とし、上記大気ポートに対向する部
分には上記開口部が位置しないようにする（請求項
５）。

【００１５】上記構成では、上記大気ポートを単一にす
ることにより、キャニスタ構造がより簡単にできる。ま
た、上記分流板を設けることにより、エンジンパージ
時、上記大気ポートより上記容器体内に導入された大気
は、一旦拡散した後、複数の流れに分かれ、上記分流板
の複数の開口部より、それぞれ対向する上記吸着通路へ
導入される。ここで、各開口部の開口面積を同一とし、
また、上記入口ポートに対向する部分には上記開口部を
形成していないから、各吸着通路へ大気を均等に分流さ
せることができ、効果的にエンジンパージがなされる。

【００１６】上記容器体の上記一方の端面と上記分流板
との間の空間を、上記入口ポート側と上記パージポート
側とに仕切り、上記分流板の上記複数の開口部を上記入
口ポート側の空間に面して設けるとともに、上記分流板
に上記パージポート側の空間に連通する連通路を設けた
構成としてもよい（請求項６）。上記構成では、上記入
口ポート側の空間と上記パージポート側の空間を、独立
して設けたので、上記入口ポートより導入された蒸発燃
料が、直接、上記パージポートからエンジン吸気管内に
吸入されることを防止し、空燃比の変動を防止できる。

【００１７】好ましくは、上記連通路を、上記複数の吸
着通路のそれぞれに対向して設けられ、上記分流板の板
面より延びて各吸着通路の上記一端に接続する管状体で
構成する（請求項７）。このように上記パージポート側
の空間と上記吸着通路とを直接連結すれば、燃料タンク
からの蒸発燃料は必ず上記吸着通路に導入され、上記吸
着通路よりパージする蒸発燃料のみが上記パージポート
側の空間へ導入されるので、空燃比の変動をより確実に
防止できる。

【００１８】上記吸着通路の、断面を円に換算した場合
の通路径Ｄと通路長さＬとの比、Ｌ／Ｄは少なくとも
１．８とすることが好ましい（請求項８）。Ｌ／Ｄをこ
のように設定すると、吸着密度が最大となり、吸着効率
が向上する。

【００１９】上記入口ポート側に位置する上記分流板の
上記開口部の総面積は、上記吸着通路断面積Ｓの１／５
以上、Ｓ−１．２ｓ（ｓは入口ポート断面積）以下とす
ることが好ましい（請求項９）。上記開口部の総面積を
吸着通路断面積Ｓの１／５以上とすると、各開口部への
蒸発燃料の流通による圧損増加のおそれがない。また、
開口部の面積をＳ−１．２ｓ以下に設定することで、こ
れら開口部によって分流される蒸気流を、複数の吸着通
路へ等量分配することが可能である。

【００２０】上記分流板と上記吸着通路との距離は少な
くとも２ｍｍとすることが好ましい（請求項１０）。こ
の場合、上記分流板の開口部によって分流された蒸気流
が再度拡散した後、吸着通路に流入するので、圧損が小
さく抑えられる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の蒸発燃料処理装置
の全体構成を示す概略図である。図中、詳細を後述する
キャニスタ１の入口ポート１２と燃料タンク２とは第１
の流路３で結ばれており、該流路３は燃料タンク２側で
分岐して、分岐流路３１にタンク内圧弁５Ａが設けら
れ、本体流路３には電磁弁５Ｂが設けられている。これ
ら内圧弁５Ａと電磁弁５Ｂとが第１の流路３を開閉する
第１の弁部材として機能する。キャニスタ１はパージポ
ート１３にて、エンジン吸気管Ｐのスロットル弁Ｐ１下
流位置と第２の流路４により接続されており、該流路４
には第２の弁部材である電磁弁６が設けてある。入口ポ
ート１２とパージポート１３は、上記キャニスタ１の一
方の端面（図の上端面）において、入口ポート１２が手
前側に、パージポート１３がその後方に開口するように
形成される。

【００２２】駐車中に燃料タンク２の雰囲気温度が上が
るとタンク内圧が所定値以上に上昇し、上記内圧弁５Ａ
が開いて蒸発燃料（ベーパ）がキャニスタ１へ流入し吸
着捕集される。また、燃料タンク２の雰囲気温度が下が
りタンク内圧が所定値以下に低下すると、再び上記内圧
弁５Ａが開いてベーパがキャニスタ１からタンク２内へ
戻される。給油ガンＧによる給油中には電磁弁５Ｂが開
き、大量のベーパが流路３を経てキャニスタ１へ流入し
吸着捕集される。エンジンが始動した後は電磁弁６が開
いて、キャニスタ１に吸着捕集されているベーパが負圧
となったエンジン吸気管Ｐ内へ分離吸入される。

【００２３】図２（ａ）、（ｂ）に上記キャニスタ１の
詳細を示す。図において、容器体Ｈは、互いに対向する
一対の大主面（図２（ｂ）の上下方向に対向する面）と
互いに対向する一対の小側面（図２（ｂ）の左右方向に
対向する面）とを組み合わせて形成される長方形断面と
なしてある。この容器体Ｈの内部空間には、上記一対の
小側面間を三等分するように、上記小側面と平行な仕切
壁Ｈ１、Ｈ２が設置してあり、これら仕切壁Ｈ１、Ｈ２
で区画される空間部内にそれぞれ燃料吸着材である活性
炭Ｃを充填することにより、同一形状、同一径の、並列
配置する３つの吸着通路１１Ａ〜１１Ｃを形成してい
る。各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃの上下端にはそれぞれフ
ィルタＨ３を介して多孔板Ｈ４が配され、これらの間に
活性炭Ｃを保持している。各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃの
通路長さはＬとしてある。

【００２４】ここで、図３に上記吸着通路１１Ａ〜１１
Ｃの吸着密度ｑe （図の斜線）を模式的に示す。図３に
おいて、ＺL は吸着通路長さＬのうちの飽和領域長さで
あり、この部分では飽和吸着密度ｑo でベーパが吸着し
ている。これに対して吸着帯部分Ｚａでは吸着密度ｑe
は通路出口に向けて次第に低下しており、その平均吸着
密度はｑe ／２であって飽和していない。図示の状態は
吸着帯部分Ｚａの先端が通路出口に達した破過点を示し
ており、これ以上流入させるとベーパが出口から漏れ
る。この破過点における吸着通路の吸着密度ｑe は下式
で表される。ｑe ＝ｑo （１−１／２・Ｚａ／Ｌ）…… 式より知られるように、吸着密度ｑe を大きくするに
は吸着帯長さＺａを短くするか、吸着通路長さＬを長く
する必要がある。

【００２５】そこで、図４には、吸着通路長さをＬ、通
路断面を円に換算した通路径をＤとして、これらの比と
吸着密度ｑe の関係を調べた実験結果を示す。図より知
られる如く、通路径Ｄに対する吸着通路長さＬを長くす
ることにより吸着密度ｑe が増加しており、Ｌ／Ｄが
１．８以上で吸着密度ｑe は飽和傾向を示す。したがっ
て、各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃの通路径Ｄと吸着通路長
さＬの比：Ｌ／Ｄを１．８以上とすることが好ましく、
この時、最大の吸着密度ｑe を得ることができる。

【００２６】上記容器体Ｈの上端面中央部には、上記第
１の流路３に連結される入口ポート１２が設けてある。
この入口ポート１２は、上記３つの吸着通路１１Ａ〜１
１Ｃのそれぞれに対向させて複数、設けることもできる
が、本実施の形態のように、入口ポート１２を共通とし
た場合にはキャニスタ構造が簡単になり、製作が容易に
なるメリットがある。

【００２７】ただし、この入口ポート１２を共通とした
場合、ベーパ流量が多いと入口ポート１２直下の吸着通
路１１Ｂへベーパ流れが偏るおそれがある。そこで、本
実施の形態では、入口ポート１２と各吸着通路１１Ａ〜
１１Ｃの間に空間を形成してベーパ流路１４となし、該
流路１４内に、その内部を入口ポート１２側と吸着通路
１１Ａ〜１１Ｃ側に仕切るように分流板１５を配設す
る。

【００２８】図５（ａ）、（ｂ）は分流板の拡大図であ
り、図において、分流板１５は複数の開口部１５Ａ、１
５Ｂ、１５Ｃを有し、これら開口部１５Ａ、１５Ｂ、１
５Ｃは、それぞれ上記吸着通路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ
に対向して設けられている（図２（ａ））。また、これ
ら開口部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、図２（ａ）におい
て図の手前側に位置する入口ポート１２と同じ側に位置
するように形成されている。この時、入口ポート１２か
ら開口部にベーパが直接、流入しないように、入口ポー
ト１２に対向する部分には上記開口部が位置しないよう
にする必要があり、入口ポート１２直下の吸着通路１１
Ｂでは、入口ポート１２に面しない位置に複数の開口部
１５Ｂ、１５Ｂを設けている。これら開口部１５Ａ、１
５Ｂ、１５Ｃは、断面形状、数、径、位置等は特に制限
されないが、その総面積が等しくなるように設定してあ
る。

【００２９】また、分流板１５には、図２（ａ）におい
て図の後方側に位置するパージポート１３と同じ側に、
管状体よりなる複数の連通路１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆが
形成してある。これら連通路１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆ
は、それぞれ上記吸着通路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに対
向して設けられ、分流板１５の板面より延びて対向する
吸着通路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに接続している。これ
ら連通路１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆはその断面積が等しく
形成され、また、これらの総断面積がパージポート１３
の断面積より大きくなるように形成される。

【００３０】図６には容器体Ｈの上端部を構成するキャ
ップ部材Ｈ５の拡大図を示す。図のように、該キャップ
部材Ｈ５は、その内部が仕切り壁Ｈ６によって入口ポー
ト１２側とパージポート１３側に区画されており、入口
ポート１２側の空間Ｓ１とパージポート１３側の空間Ｓ
２はそれぞれ独立した空間となしてある。分流板１５の
上記開口部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、入口ポート１２
側の空間Ｓ１に面し、上記連通路１５Ｄ、１５Ｅ、１５
Ｆは、パージポート１３側の空間Ｓ２に面している。こ
のように、燃料タンク２からのベーパが導入される入口
ポート１２側の空間Ｓ１と、パージポート１３側の空間
Ｓ２を独立に設け、しかも、パージポート１３側の空間
Ｓ２と吸着通路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃとを上記連通路
１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆで連結したので、燃料タンクか
らのベーパが、直接パージポート１３に吸入されること
はない。よって、ベーパが、直接、吸気管に吸入される
ことによる空燃比のずれを防止できる。

【００３１】しかして、図２（ａ）において、ベーパは
キャニスタ１の入口ポート１２より通路１４内に流入す
る。そして、一旦拡散してから、分流板１５の開口部１
５Ａ〜１５Ｃにより分流され、分流板１５と各吸着通路
１１Ａ〜１１Ｃとの間の空間において再度拡散した後、
各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃに流入する。

【００３２】このとき、各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃに対
向する開口部１５Ａ〜１５Ｃの総面積を吸着通路断面積
Ｓの１／５以上とすると、開口部１５Ａ〜１５Ｃにおけ
る圧損増を抑制しつつ各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃへの等
量分配が可能である。図７は開口面積Ｓ´と吸着通路断
面積Ｓの比：Ｓ´／Ｓと吸着通路部に対する開口部の圧
損比の関係を示したものであり、Ｓ´／Ｓが２０％、す
なわち１／５以上で圧損比を１．２以下とすることがで
きる。ただし、Ｓに対しＳ´が大きすぎると、各吸着通
路１１Ａ〜１１Ｃへのベーパ流量を均等にすることが難
しいので、１／５≦Ｓ´／Ｓ≦（Ｓ−１．２ｓ）／Ｓ（ｓは入口ポート面積）…… とすることが望ましい。

【００３３】また、分流板１５と各吸着通路１１Ａ〜１
１Ｃとの間に、開口部１５Ａ〜１５Ｃを通過したベーパ
を再度、拡散させるに十分な空間を設けることが望まし
い。このとき、分流板１５と吸着通路１１Ａ〜１１Ｃと
の距離ｄを２ｍｍ以上とすることで、図８に示す如く約
５０％の低圧損化が可能である。また、ベーパが各吸着
通路１１Ａ〜１１Ｃの全面から均一に流入し、吸着効率
が向上する。

【００３４】図２（ａ）において、上記容器体Ｈの下端
面中央部には、大気に開放される大気ポート１６が設け
てある。該大気ポート１６も、上記入口ポート１２同
様、上記吸着通路１１Ａ〜１１Ｃに対して共通としてあ
り、大気ポート１６と各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃの間に
空間部１７を形成して、該空間部１７を大気ポート１６
側と吸着通路１１Ａ〜１１Ｃ側に仕切る分流板１８を配
設している。

【００３５】分流板１８は、上記吸着通路１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃにそれぞれ対向して設けた複数の開口部１８
Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを有し、このうち吸着通路１１Ｂの
対向位置には、大気ポート１６から大気が直接、流入し
ないように、大気ポート１６に面しない位置に複数の開
口部１８Ｂ、１８Ｂが設けられている。これら開口部１
８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、断面形状、数、径、位置等は
特に制限されないが、その総面積が等しくなるように設
定される。

【００３６】なお、分流板１８についても、その開口部
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの開口面積Ｓ´を吸着通路断面
積Ｓの１／５以上、（Ｓ−１．２ｓ´）／Ｓ（ｓ´は大
気ポート面積）に設定することが望ましい。

【００３７】上記構成のキャニスタ１は、偏平な形状を
有するので、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、燃料タ
ンク２上部の偏平な空間にも設置可能である。よって、
エンジンルームＥに搭載される従来の場合に比べて、タ
ンク２とキャニスタ１間の流路３を大幅に短縮すること
ができ、ＯＲＶＲ用ライン抵抗を小さくすることができ
る。しかもキャニスタ１内に複数の吸着通路１１Ａ、１
１Ｂ、１１Ｃを並列配置して、偏平な空間形状を有効に
活用しており、吸着能力を低下させることがない。

【００３８】また、複数の吸着通路１１Ａ〜１１Ｃを並
列配置したので、各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃを流通する
ベーパ流量が低減し、圧損を小さくできる。これについ
て、以下に述べる。

【００３９】給油時規制（ＯＲＶＲ）によれば、リキッ
ドシール給油が採用される。これは図１に示す如く給油
口２１の先端がテーパ状に細くなって、ここに給油燃料
の一部が滞留してシール作用をなすもので、これにより
給油口２１から大気中へのベーパの放散が防止される。
この場合、キャニスタ１における圧損が大きいと燃料タ
ンク２内の圧力が上昇して給油不能となるおそれがあ
る。これを防止するためには上記圧損を小さくする必要
があり、圧損ΔＰは下式で表されるから、通路面積Ｓ
を可及的に大きくすることを要する。しかし一方で、吸
着密度ｑe を大きくするには既述の如く、Ｌ／Ｄを１．
８以上とすることが望ましく、通路径Ｄは小さい方が望
ましいことから、これとの両立が問題となる。 ΔＰ≒Ｐcn＋Ｐout ＝Ｋ1 ／｛（Ｓcn・Ｎ）² ・Ｄp ｝×Ｌ＋Ｋ2 ×（１／Ｓout −１／Ｓcn）² ／Ｓout ・Ｎ）…… ここで、Ｐcn、Ｓcnは活性炭の充填部、すなわち吸着通
路の圧損、通路面積（ｍ² ）であり（図１０参照）、Ｐ
out 、Ｓout は通路面積の急縮小部、すなわち出口ポー
トの圧損、通路面積である。また、Ｎは吸着通路数、Ｄ
p は活性炭の平均粒径（ｍ）、Ｌは吸着通路長さ（ｍ）
であり、Ｋ1 ，Ｋ2 は定数である。

【００４０】そこで、本発明では図１に示す如く、キャ
ニスタ１の吸着通路１１Ａ〜１１Ｃを複数並列に設ける
ことにより上記両立の問題を解決している。吸着通路数
Ｎをパラメータとして、上式より求めた圧損ΔＰと活
性炭容量Ｃとの関係をグラフ化して図１１に示す。図に
明らかな如く、活性炭容量Ｃにかかわらず、吸着通路数
Ｎが増すにつれて圧損ΔＰが低下しており、特に活性炭
容量Ｃが小さい領域で圧損ΔＰの低減効果が顕著である
ことがわかる。すなわち、単一吸着通路では圧損増から
小容量化が難しい場合でも、吸着通路数を増すことで圧
損を低く抑えながら容量を小さくすることが可能で、キ
ャニスタの小型化が容易にできる。

【００４１】図１２には、ベーパ流量と吸着密度ｑe の
関係を示す。流量が少ない場合には、吸着通路数（図に
はセル数として表示）による吸着密度の差はなく、いず
れも従来の蒸発燃料規制の条件を満たすが、一般に流量
が多くなるほど吸着密度ｑeが低下する傾向にあり、単
一吸着通路では吸着密度が大幅に低下する。この場合
も、吸着通路を複数化することで各吸着通路への流量を
低減することができ、吸着密度が大きく向上する。よっ
て、ＯＲＶＲ規制による流量増にも十分対応でき、高い
吸着密度と低圧損化を同時に実現できる。

【００４２】さらに、本実施の形態では、入口ポート１
２と吸着通路１１Ａ〜１１Ｃの間に分流板１５を設けた
ので、キャニスタ１内に導入されたベーパは、流路１４
で一旦拡散してから、同一面積とした開口部１５Ａ〜１
５Ｃにより均等に分流され、再度、拡散した後、各吸着
通路１１Ａ〜１１Ｃの全面から均一に流入する。よっ
て、一部活性炭へのベーパ集中を回避して各吸着通路１
１Ａ〜１１Ｃへベーパを等量分配することができ、吸着
効率が大きく向上する。また、開口部１５Ａ〜１５Ｃの
吸着通路面積に対する比を所定範囲とし、分流板１５と
吸着通路１１Ａ〜１１Ｃの距離を一定以上とすれば圧損
を増加させることがない。

【００４３】なお、上記構造のキャニスタ１において、
入口ポート１２、大気ポート１６、流路１４および空間
部１７は、ほとんど圧損にならず、キャニスタの圧損は
吸着通路１１Ａ〜１１Ｃで決まる。吸着通路１１Ａ〜１
１Ｃの形状は同一なので各吸着通路の圧損はほぼ同じで
ある。ところで、図１３に見られる如く、キャニスタの
圧損は吸着量の進行とともに上昇するため、仮に吸着通
路間に多少の圧損差が存在し、低圧損吸着通路にベーパ
が多量に流入しても、吸着量のわずかな進行で圧損が他
の吸着通路と同じとなる。よって、その時点からベーパ
は各吸着通路に等量に分配されるので、結果的にベーパ
は各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃに均等に吸着される。

【００４４】脱離に関しても同様で、エアパージにより
吸着していた燃料が蒸気となって脱離すると、吸着通路
内の流体量が急増して圧損も増加する。よって、エアパ
ージ時に圧損差があり、低圧損吸着通路にパージエアが
多量に流入しても、ほぼ同時に圧損が増加し、他の吸着
通路にパージエアが分配されるので、結果的にパージエ
アの等量分配による等量脱離が可能になる。

【００４５】かくして、上記蒸発燃料処理装置によれ
ば、大量の蒸発燃料をコンパクトなキャニスタにより効
率的に吸着することが可能である。

【００４６】なお、上記実施の形態では、大気ポート１
６を単一とし、各吸着通路１１Ａ〜１１Ｃに共通に設け
たが、図１４のように、各吸着通路１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃにそれぞれ対向する３つの大気ポート１６Ａ、１６
Ｂ、１６Ｃを設けた構造としてもよい。この場合、これ
ら大気ポート１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの断面積を同一と
し、該断面積を吸着通路断面積Ｓの１／５以上に設定す
ることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における蒸発燃料処
理装置の全体構成を示す概略断面図である。

【図２】（ａ）はキャニスタの縦断面図、（ｂ）はキャ
ニスタの横断面図である。

【図３】吸着通路の模式的な図である。

【図４】Ｌ／Ｄと吸着密度の関係を示すグラフである。

【図５】分流板の拡大図で、（ａ）は分流板の縦断面
図、（ｂ）は分流板の横断面図で（ａ）のＶｂ矢視図
（ｃ）は（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線断面図である。

【図６】キャップ部材の拡大図で、（ａ）はキャップ部
材の平面図、（ｂ）はキャップ部材の縦断面図、（ｃ）
は（ｂ）のＶＩｃ矢視図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ｂ−Ｃ
−Ｄ線断面図である。

【図７】分流板の開口面積と圧損比の関係を示すグラフ
である。

【図８】距離ｄと圧損の関係を示すグラフである。

【図９】（ａ）はキャニスタの搭載位置を示す図、
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。

【図１０】キャニスタの概略断面図である。

【図１１】活性炭容量と圧損の関係を示すグラフであ
る。

【図１２】ベーパ流量と吸着密度の関係を示すグラフで
ある。

【図１３】経過時間と圧損の関係を示すグラフである。

【図１４】本発明の第２の実施の形態を示すキャニスタ
の縦断面図である。

【符号の説明】

１キャニスタ１１Ａ〜１１Ｃ吸着通路１２入口ポート１３パージポート１４流路１５分流板１５Ａ〜１５Ｃ開口部１６大気ポート１７空間部１８分流板１８Ａ〜１８Ｃ開口部２燃料タンク３第１の流路４第２の流路５Ａ内圧弁５Ｂ電磁弁６電磁弁Ｈ容器体Ｈ１、Ｈ２仕切壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉永融愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者小浜時男愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者畔上勝男愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者前田一人愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者小山信彦愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器体内に燃料吸着材を内蔵する吸着通
路を設けたキャニスタを備え、燃料タンクから蒸発する
燃料を上記容器体に設けた入口ポートより上記キャニス
タ内に導いて上記燃料吸着材に吸着保持させるようにな
した蒸発燃料処理装置において、上記容器体を蒸発燃料
の流れ方向と交差する横手方向に偏平な形状とするとと
もに、該容器体の内部にその横手方向に対して並列的に
複数の上記吸着通路を配設したことを特徴とする蒸発燃
料処理装置。
【請求項２】互いに対向する一対の大主面と互いに対
向する一対の小側面とを組み合わせて偏平な内部空間を
有する上記容器体を形成し、その偏平な内部空間内に上
記小側面と平行な仕切壁を１つ以上設置して、上記内部
空間を並列配置された同一断面積の複数の空間部に区画
し、上記複数の空間部内にそれぞれ燃料吸着材を充填す
ることにより上記複数の吸着通路を形成するとともに、
これら吸着通路の一端側と対向する上記容器体の一方の
端面に蒸発燃料導入用の上記入口ポートとパージ時に脱
離した蒸発燃料をエンジンの吸気管に送るパージポート
とを設け、他端側と対向する上記容器体の他方の端面に
パージ用の大気導入ポートを設けた請求項１記載の蒸発
燃料処理装置。
【請求項３】上記入口ポートを上記複数の吸着通路に
対して共通となるように上記容器体の上記一方の端面に
１つ形成した請求項２記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】上記複数の吸着通路の上記一端と上記入
口ポートの間に、上記複数の吸着通路の上記一端に対向
する部分にそれぞれ開口部を有し、上記複数の吸着通路
の各々に蒸発燃料を導く分流板を配設し、上記分流板
の、上記複数の開口部の開口面積を互いに同一とすると
ともに、上記入口ポートに対向する部分には上記開口部
が位置しないようにした請求項３記載の蒸発燃料処理装
置。
【請求項５】上記大気ポートを上記複数の吸着通路に
対して共通となるように上記容器体の上記他方の端面に
１つ形成し、上記大気ポートと上記複数の吸着通路の上
記他端との間に、上記複数の吸着通路の上記他端に対向
する部分にそれぞれ開口部を有し、上記複数の吸着通路
の各々に大気を導く分流板を配設し、上記分流板の、上
記複数の開口部の開口面積を互いに同一とするととも
に、上記大気ポートに対向する部分には上記開口部が位
置しないようにした請求項４記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項６】上記容器体の上記一方の端面と上記分流
板との間の空間を、上記入口ポート側と上記パージポー
ト側とに仕切り、上記分流板の上記複数の開口部を上記
入口ポート側の空間に面して設けるとともに、上記分流
板に上記パージポート側の空間に連通する連通路を設け
た請求項４または５記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】上記連通路を、上記複数の吸着通路のそ
れぞれに対向して設けられ、上記分流板の板面より延び
て各吸着通路の上記一端に接続する管状体で構成した請
求項６記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】上記吸着通路の、断面を円に換算した場
合の通路径Ｄと通路長さＬとの比、Ｌ／Ｄを少なくとも
１．８とした請求項１ないし７記載の蒸発燃料処理装
置。
【請求項９】上記入口ポート側に位置する上記分流板
の上記開口部の総面積を、上記吸着通路断面積Ｓの１／
５以上、Ｓ−１．２ｓ（ｓは入口ポート断面積）以下と
した請求項４ないし６記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１０】上記分流板と上記吸着通路との距離を
少なくとも２ｍｍとした請求項９記載の蒸発燃料処理装
置。