JPH0988738A - チャコールキャニスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャコールキャニスタの吸着能力を向上す
る。 【解決手段】 フィルタ１７により分離された第１の活
性炭層２ａと第２の活性炭層２ｂとを有する。第１の活
性炭層２ａの活性炭の細孔の平均径を第２の活性炭層２
ｂの活性炭の細孔の平均径よりも大きくする。蒸発燃料
導管７，１１により第１の活性炭層２ａおよび第２の活
性炭層２ｂ内に送り込むべき蒸発燃料を分子量の大きい
成分と分子量の小さい成分とに分離し、分子量の大きい
成分を主に第１の活性炭層２ａ内に、分子量の小さい成
分を主に第２の活性炭層２ｂ内に送り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチャコールキャニス
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関においては、例えば燃料タンク
内で発生した蒸発燃料が外気中に放出するのを阻止する
ために燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一旦チャコー
ルキャニスタ内の活性炭に吸着させ、活性炭に吸着され
た蒸発燃料を予め定められた機関運転状態のときに活性
炭から脱離させて脱離した蒸発燃料を機関吸気通路内に
送り込むようにしている。このような活性炭による蒸発
燃料の吸着離脱作用は活性炭上に形成された無数の細孔
内において行われる。即ち、活性炭の細孔内に蒸発燃料
が侵入すると細孔表面への燃料分子の吸着作用が開始さ
れ、このとき基本的には活性炭の細孔内の蒸発燃料の濃
度が濃くなるほど細孔表面に吸着される燃料分子の量が
増大し、活性炭の細孔内の蒸発燃料の濃度が低下すると
細孔表面に吸着している燃料分子が細孔表面から離脱せ
しめられる。

【０００３】ところで蒸発燃料は分子量の大きな成分と
分子量の小さな成分とを含んでおり、蒸発燃料の吸着脱
離作用は蒸発燃料の分子量の大きさと活性炭の細孔の径
によって大きく変化することが知られている。即ち、分
子量の小さな成分が径の大きな細孔内に侵入すると細孔
表面近くに浮遊している燃料分子は細孔表面に吸着され
るが細孔表面から離れている燃料分子、即ち細孔の中心
部を浮遊している燃料分子は細孔表面に吸着されること
なく細孔内から再び出ていく。これに対して分子量の小
さな成分が径の小さな細孔内に侵入すると細孔内の全燃
料粒子が細孔表面上に良好に吸着される。従って分子量
の小さな燃料成分の吸着脱離作用を良好に行うためには
細孔径の小さな活性炭が適していることになる。

【０００４】一方、分子量の大きな燃料成分が径の小さ
な細孔内に侵入すると燃料分子が細孔の壁にひっかかっ
て抜け出られなくなり、従って細孔内から燃料分子を離
脱することが不可能となる。これに対して分子量の大き
な燃料成分が径の大きな細孔内に侵入した場合には燃料
分子は細孔表面上に良好に吸着すると共に細孔内から良
好に離脱することになる。従って分子量の大きな燃料成
分の吸着脱離作用を良好に行うためには細孔径の大きな
活性炭が適していることになる。

【０００５】しかしながらチャコールキャニスタ内の活
性炭層内では通常細孔径の小さな活性炭と、細孔径の大
きな活性炭とが適当に混在しており、従ってこの活性炭
層内に蒸発燃料が送り込まれると分子量の大きな燃料成
分が径の小さな細孔内に侵入して抜け出られなくなるた
めに活性炭の吸着能力が低下してしまうという問題を生
ずる。

【０００６】そこでチャコールキャニスタ内に蒸発燃料
を送り込むための蒸発燃料導入口に近い活性炭ほど細孔
の径を大きくするようにしたチャコールキャニスタが公
知である（実公平２-19570号公報参照）。このチャコー
ルキャニスタでは蒸発燃料が活性炭層内に送り込まれた
ときに分子量の大きな燃料粒子を蒸発燃料導入口近くに
位置する細孔径の大きな活性炭に吸着させ、分子量の小
さな燃料粒子を蒸発燃料導入口から遠くに位置する細孔
径の小さな活性炭に吸着させることを意図している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に蒸発燃料導入口に近い活性炭ほど細孔の径を大きくし
ても蒸発燃料が活性炭層内に送り込まれたときに大きな
径の細孔内に分子量の小さな燃料粒子が吸着してしま
い、その結果分子量の大きな燃料粒子は大きな径の細孔
内に吸着することができないために小さな径の細孔内に
吸着され、脱離することなくそのまま滞留し続けること
になる。従って小さな径の細孔は分子量の大きな燃料粒
子によって次第に占領され、斯くして蒸発燃料の吸着能
力が次第に低下するという問題を生ずる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに１番目の発明によれば、第１の活性炭層と第２の活
性炭層からなる少くとも２つの活性炭層を有し、第１の
活性炭層の活性炭の細孔の平均径を第２の活性炭層の活
性炭の細孔の平均径よりも大きくしたチャコールキャニ
スタにおいて、第１の活性炭層および第２の活性炭層内
に送り込むべき蒸発燃料を分子量の大きい成分と分子量
の小さい成分とに分離する分離手段を具備し、分子量の
大きい成分を主に第１の活性炭層内に送り込むと共に分
子量の小さい成分を主に第２の活性炭層内に送り込むよ
うにしている。従って分子量の大きい成分は主に平均径
の大きい細孔内に吸着され、分子量の小さい成分は主に
平均径の小さい細孔内に吸着される。

【０００９】２番目の発明によれば１番目の発明におい
て、第１の活性炭層と第２の活性炭層が蒸発燃料の流通
可能なフィルタを介して隣接配置されている。従ってこ
の発明では第１の活性炭層内に送り込まれた分子量の小
さい成分はフィルタを通って第２の活性炭層内に拡散す
ることができ、その後第２の活性炭層の平均径の小さい
細孔内に吸着される。

【００１０】３番目の発明によれば１番目の発明におい
て、第１の活性炭層および第２の活性炭層の一側に共通
の蒸発燃料室を設け、第１の活性炭層および第２の活性
炭層内に送り込むべき蒸発燃料を蒸発燃料室内に導入す
ると共に蒸発燃料の導入口を第１の活性炭層に指向させ
ている。即ち、この発明では蒸発燃料導入口から蒸発燃
料室内に流入した蒸発燃料中の重量の重い分子量の大き
い成分は慣性により第１の活性炭層内に送り込まれ、こ
の蒸発燃料中に含まれる重量の軽い分子量の小さい成分
は蒸発燃料室内を拡散して第２の活性炭層内に送り込ま
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、この実施例で
はチャコールキャニスタ１が第１の活性炭層２ａを有す
る第１のチャコールキャニスタ１ａと第２の活性炭層２
ｂを有するチャコールキャニスタ１ｂとの一対のチャコ
ールキャニスタから構成される。第１のチャコールキャ
ニスタ１ａは第１の活性炭層２ａの一側に外気に連通し
た大気圧室３を有し、第１の活性炭層２ａの他側に蒸発
燃料室４を有する。第１の活性炭層２ａと大気圧室３
間、および第１の活性炭層２ａと蒸発燃料室４間には夫
々多孔板５，６が配置される。一方、第２のチャコール
キャニスタ１ｂも第２の活性炭層２ｂの一側に外気に連
通した大気圧室３を有し、第２の活性炭層２ｂの他側に
蒸発燃料室４を有する。第２の活性炭層２ｂと大気圧室
３間、および第２の活性炭層２ｂと蒸発燃料室４間には
夫々多孔板５，６が配置される。

【００１２】第１の活性炭層２ａの活性炭の細孔の平均
径は第２の活性炭層２ｂの活性炭の細孔の平均径よりも
大きくされている。図１ではわかりやすくするために細
孔の平均径の大きな活性炭を細孔の平均径の小さな活性
炭に比べて大きく描いている。即ち、細孔の平均径の大
きさを活性炭の粒径でもって表わしており、従って図１
は実際の活性炭の粒径そのものを表わしているわけでは
ない。

【００１３】第１のチャコールキャニスタ１ａの蒸発燃
料室４は第１の蒸発燃料導管７および開閉弁８を介して
燃料タンク９の燃料注入管１０に連結され、第２のチャ
コールキャニスタ１ｂの蒸発燃料室４は第２の蒸発燃料
導管１１を介して第１の蒸発燃料導管７に連結される。
車両ボディー１２には燃料注入蓋１３がピボットピン１
４により回動可能に取付けられている。開閉弁８は燃料
注入蓋１３の開閉動作に応動し、燃料注入蓋１３が閉じ
られているときには開閉弁８は閉弁状態に保持され、燃
料タンク９内に燃料を注入すべく燃料注入蓋１３が開か
れると開閉弁８が開弁せしめられる。

【００１４】開閉弁８が開弁せしめられると燃料タンク
９内に発生している蒸発燃料が各蒸発燃料導管７，１１
を介して対応する蒸発燃料室４内に送り込まれ、次いで
蒸発燃料は第１の活性炭層２ａおよび第２の活性炭層２
ｂ内に送り込まれて夫々第１の活性炭層２ａ内の活性炭
および第２の活性炭層２ｂ内の活性炭に吸着される。一
方、各蒸発燃料室４はパージ導管１５を介して機関の吸
気管１６内に接続される。予め定められた機関運転状態
のときに各活性炭に吸着された蒸発燃料は活性炭から脱
離され、脱離した蒸発燃料はパージ導管１５を介して吸
気管１６内に送り込まれる。

【００１５】図１に示されるように蒸発燃料導管７はほ
ぼまっすぐに延びる直管部分７ａを有し、蒸発燃料導管
１１はこの直管部分７ａに上流方向に向けて斜めに連結
されている。一方、開閉弁８が開弁せしめられると燃料
タンク９内から蒸発燃料が流出するがこの蒸発燃料は分
子量の大きな成分と分子量の小さな成分を含んでいる。
ところでこの場合、分子量の大きな燃料成分は微少液滴
の形、即ちミストの形をなしており、これに対して分子
量の小さい燃料成分はガス状をなしている。従って分子
量の大きな燃料成分の方が分子量の小さい燃料成分に比
べてはるかに重量が重くなっている。従って燃料タンク
９から流出した蒸発燃料が直管部分７ａに達すると重量
の重い分子量の大きな成分は慣性力によって主に直管部
分７ａ内にまっすぐに進み、蒸発燃料導管７を介して第
１の活性炭層２ａ内に送り込まれる。斯くして蒸発燃料
導管１１内には重量の軽い分子量の小さな成分が送り込
まれることになり、従って第２の活性炭層２ｂ内には主
に分子量の小さな成分が送り込まれることになる。従っ
て図１に示す実施例では直管部分７ａを有する蒸発燃料
導管７と蒸発燃料導管１１とが第１の活性炭層２ａおよ
び第２の活性炭層２ｂ内に送り込むべき蒸発燃料を分子
量の大きい成分と分子量の小さい成分とに分離する分離
手段を構成している。

【００１６】このようにこの実施例では分子量の大きい
成分は主に細孔の平均径が大きい第１の活性炭層２ａ内
に送り込まれるので第１の活性炭層２ａにおいて蒸発燃
料の良好な吸着脱離作用が行われる。一方、細孔の平均
径が小さい第２の活性炭層２ｂ内には主に分子量の小さ
な成分が送り込まれるので第２の活性炭層２ｂにおいて
も蒸発燃料の良好な吸着脱離作用が行われる。従ってい
ずれの活性炭層２ａ，２ｂにおいても蒸発燃料の良好な
吸着脱離作用が行われることになり、それによって吸着
能力が低下するのを阻止することができることになる。

【００１７】図２に別の実施例を示す。この実施例では
チャコールキャニスタ１の内部に蒸発燃料の流通可能な
フィルタ１７が配置され、このフィルタ１７によって第
１の活性炭層２ａと第２の活性炭層２ｂとが分離されて
いる。また、この実施例でも蒸発燃料導管７，１１によ
って蒸発燃料を分子量の大きな成分と分子量の小さな成
分とに分離する分離手段が構成されているがこの実施例
では蒸発燃料導管７が円弧状に湾曲しつつ延びており、
蒸発燃料導管１１は蒸発燃料導管７の湾曲中心側の側壁
に連結されている。

【００１８】この実施例では開閉弁８が開弁したときに
分子量の大きな燃料成分からなる重量の重いミストは蒸
発燃料導管７の外方側の内壁面に沿って流れるために分
子量の大きな成分を更に良好に分離でき、それによって
第１の活性炭層２ａ内に送り込まれる蒸発燃料のうちの
分子量の大きな成分の割合を一層増大することができ
る。一方、蒸発燃料、特に分子量の小さな成分は活性炭
層内において蒸発燃料の濃度の濃い方から薄い方に向け
て徐々に拡散することが知られている。図２に示される
実施例では第１の活性炭層２ａ内にミストが送り込まれ
るので第１の活性炭層２ａ内の濃度の方が第２の活性炭
層２ｂ内の濃度よりも濃くなり、従って第１の活性炭層
２ａ内に送り込まれた蒸発燃料のうちで分子量の小さな
成分はフィルタ１７を通って第２の活性炭層２ｂ内に拡
散し、第２の活性炭層２ｂ内に吸着される。従ってこの
実施例では活性炭層２ａ，２ｂの全体を蒸発燃料の吸着
のために効率よく使用できるという利点がある。

【００１９】図３に更に別の実施例を示す。この実施例
では蒸発燃料導管７に対する蒸発燃料導管１１の開口部
に分子量の小さな燃料成分のみを通過させ、分子量の大
きな燃料成分の通過を阻止するフィルタ１８が配置され
る。従ってこの実施例では第１の活性炭層２ａ内に分子
量の大きな燃料成分が送り込まれ、第２の活性炭層２ｂ
内へは分子量の小さな燃料成分が送り込まれる。

【００２０】図４に更に別の実施例を示す。この実施例
ではフィルタ１７を介して隣接配置された第１の活性炭
層２ａと第２の活性炭層２ｂに対して共通の蒸発燃料室
４が設けられており、この蒸発燃料室４内に開口する蒸
発燃料導管７の蒸発燃料導入口１９が第１の活性炭層２
ａの一側端面の中央部に指向されている。従ってこの実
施例では開閉弁８が開弁すると分子量の大きな成分から
なる重量の重いミストは慣性力によって主に第１の活性
炭層２ａ内に送り込まれ、分子量の小さな成分は蒸発燃
料室４内に拡散した後に第２の活性炭層２ｂ内に送り込
まれる。従って第２の活性炭層２ｂ内へは主に分子量の
小さな成分が送り込まれることになる。また、第１の活
性炭層２ａ内に送り込まれた蒸発燃料のうちで特に分子
量の小さな成分はフィルタ１７を通過して第２の活性炭
層２ｂ内に拡散し、第２の活性炭層２ｂ内に吸着され
る。

【００２１】なお、この実施例では蒸発燃料室４および
蒸発燃料導入口１９が蒸発燃料を分子量の大きな成分と
分子量の小さな成分とに分離する分離手段を構成してい
る。

【００２２】

【発明の効果】チャコールキャニスタの吸着能力を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チャコールキャニスタの側面断面図である。

【図２】チャコールキャニスタの別の実施例を示す側面
断面図である。

【図３】チャコールキャニスタの更に別の実施例を示す
側面断面図である。

【図４】チャコールキャニスタの更に別の実施例を示す
側面断面図である。

【符号の説明】

１…チャコールキャニスタ ２ａ，２ｂ…活性炭層 ３…大気圧室 ４…蒸発燃料室 ７，１１…蒸発燃料導管 ９…燃料タンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の活性炭層と第２の活性炭層からな
   る少くとも２つの活性炭層を有し、第１の活性炭層の活
   性炭の細孔の平均径を第２の活性炭層の活性炭の細孔の
   平均径よりも大きくしたチャコールキャニスタにおい
   て、第１の活性炭層および第２の活性炭層内に送り込む
   べき蒸発燃料を分子量の大きい成分と分子量の小さい成
   分とに分離する分離手段を具備し、分子量の大きい成分
   を主に第１の活性炭層内に送り込むと共に分子量の小さ
   い成分を主に第２の活性炭層内に送り込むようにしたチ
   ャコールキャニスタ。
2. 【請求項２】 上記第１の活性炭層と第２の活性炭層が
   蒸発燃料の流通可能なフィルタを介して隣接配置されて
   いる請求項１に記載のチャコールキャニスタ。
3. 【請求項３】 上記第１の活性炭層および第２の活性炭
   層の一側に共通の蒸発燃料室を設け、該第１の活性炭層
   および第２の活性炭層内に送り込むべき蒸発燃料を該蒸
   発燃料室内に導入すると共に該蒸発燃料の導入口を第１
   の活性炭層に指向させた請求項１に記載のチャコールキ
   ャニスタ。