JPH11173224A - 揮発性炭化水素蒸気の処理装置 - Google Patents

揮発性炭化水素蒸気の処理装置

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JPH11173224A
JPH11173224A JP26469698A JP26469698A JPH11173224A JP H11173224 A JPH11173224 A JP H11173224A JP 26469698 A JP26469698 A JP 26469698A JP 26469698 A JP26469698 A JP 26469698A JP H11173224 A JPH11173224 A JP H11173224A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着体に吸着させた揮発性炭化水素の一種で
あるガソリン蒸気を常に貯留タンクに戻すようになし、
エンジンの燃焼制御に影響を与えることなく、かつガソ
リン蒸気を外部に放出しないようにする。 【解決手段】 活性炭等の吸着体Sを収容した容器12
の一端部に、途中に蒸気制御弁13を備え貯留タンク1
1の上部空間部につながる第1ベンチレ−ション管路L
1a,L1bと、タンク11の給油管11aにつながる第2
ベンチレ−ション管路L2及び途中に真空ポンプ14を
設けたパ−ジ管路L3を接続し、パ−ジ管路L3の先端部
をタンク内に設けた気液接触筒15内に挿入し、車輌の
停止時や運転時にタンク11内に生じたガソリン蒸気を
第1ベンチレ−ション管路を通じ、容器12中の吸着体
Sに吸着させ、又、走行時には真空ポンプ14を作動し
て吸着蒸気を離脱させ、パ−ジ通路L3により気液接触
筒15に導入して液体ガソリンに吸収させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は貯留タンク内に生
じるガソリン,灯油,ベンゼン,アルコール等の揮発性
炭化水素蒸気の処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】揮発性炭化水素の一種であるガソリンを
燃料としている車両では、公害防止の対策上車両の停止
時や走行時等に貯留タンク内に生じる蒸気を大気中に放
出させないようにしているが、そのための手段の一例を
示せば図6のとおりであり、貯留タンク1の上部空間と
カーボンキャニスタ2とを、途中にタンク1内に圧力を
所定に保つチェックバルブ3(タンク1内が正圧のとき
ガソリン蒸気を通し、負圧のとき空気を通す)を配置し
た第1ベンチレーション管路R1で結び、車両の停止時
や走行時に貯留タンク1内に生じるガソリン蒸気を活性
炭を充填したキャニスタ2に送り込んで活性炭に吸着さ
せるチャージ機構と、タンク1の入口管1aに給油ノズ
ルNの挿入、抜き取りにより開閉する仕切弁4を設け、
この仕切弁4を第2ベンチレーション管路R2によって
タンク1内に設けた液面感知バルブ5に接続すると共に
キャニスタ2の近辺において第1ベンチレーション管路
1につなぎ、ガソリンの補給時に生じるガソリン蒸気
をキャニスタ2に送り込むと共にタンク1に対する過給
を防止する機構と、キャニスタ2をパージ管路R3と負
圧導入路R4でエンジンEの吸気管Kに結び、エンジン
Eの運転時に吸気負圧によってキャニスタ2の大気口2
aから空気を吸い込みながら吸着ガソリンを離脱させて
吸気管Kに送り込むパージ機構とで構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の排出
ガスの規制は環境保護の観点から強化の方向にあり、そ
して、燃料消費率の向上や運転性(迅速性,忠実性等)
の改善等により、エンジンの燃焼制御の高度化が進めら
れていて、上記従来のガソリン蒸気処理装置のようにキ
ャニスタに吸着保持させたガソリン蒸気をエンジンに送
り込んで燃焼させるやり方だと、混合気の空燃比が狂っ
てしまい、上記目的が達成できなかったり、逆に空燃比
の変化を抑制しようとすると、キャニスタの性能回復が
遅れてしまい、キャニスタが余剰のガソリン蒸気を抱え
込むことになり、そのガソリン蒸気が大気口から外部に
放出されるという問題点がある。
【0004】そこで、この発明は吸着体に吸着させたガ
ソリン等の揮発性炭化水素蒸気を貯留タンクに戻すよう
になし、そして、その液化を促進し、エンジンの燃焼制
御に影響を与えず、しかも炭化水素蒸気を大気に放出す
る恐れなく、車両に限らず、揮発性炭化水素の一般の貯
蔵設備にも適用できる揮発性炭化水素蒸気の処理装置を
提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題のもとにこの発
明は揮発性炭化水素蒸気の処理装置として、第1に活性
炭等の吸着体を収容した吸着体容器の一端部に、途中に
蒸気制御弁を設けガソリン,灯油等揮発性炭化水素の貯
留タンクの上部空間部につながる第1ベンチレーション
管路と、貯留タンクの給油管につながる第2のベンチレ
ーション管路並びに途中に真空ポンプを配設したパージ
管を接続し、パージ管路の先端部を貯留タンク内に設け
た気液接触筒内に挿入し、その先端を筒底部に臨ませる
と共にその筒内に上記液体炭化水素の戻り管路の先端部
を挿入して筒内の液体炭化水素を所定量に保つようにな
し、上記吸着体に吸着させた炭化水素蒸気を真空ポンプ
により離脱させ、これを気液接触筒に導いて液体炭化水
素に吸収させるようにしたこと特徴とし、第2には、活
性炭等の吸着体を収容した吸着体容器の一端部に、途中
に蒸気制御弁を設けガソリン灯油等揮発性炭化水素の
貯留タンクの上部空間部につながる第1のベンチレーシ
ョン管路と、貯留タンクの給油管につながる第2のベン
チレーション管路並びに途中に真空ポンプを配設したパ
ージ管路を接続し、上記貯留タンクの外側近傍の位置に
上端を密閉した気液接触筒を配設してその底部を連通管
により貯留タンクに連結し、上記パージ管路の先端部を
気液接触筒内に挿入し、その先端を筒底部に臨ませると
共にその筒内に上記液体炭化水素の戻り管路の先端部を
挿入して筒内の液体炭化水素を所定量に保つようにな
し、上記吸着体に吸着させた炭化水素蒸気を真空ポンプ
により離脱させ、これを気液接触筒に導いて液体炭化水
素に吸収させようにしたことを特徴とし、第3には、
上記液体炭化水素の戻り管路の途中に冷却装置を配設し
て戻り液体炭化水素を冷却して気液接触筒に戻すように
したことを特徴とし、第4には、活性炭等の吸着体を収
容した吸着体容器の一端部に、途中に蒸気制御弁を設け
ガソリン,灯油等揮発性炭化水素の貯留タンクの上部空
間部につながる第1のベンチレーション管路と、貯留タ
ンクの給油管につながる第2のベンチレーション管路並
びに途中に真空ポンプを配設したパージ管路を接続し、
パージ管路の先端部を貯留タンクに挿入し、このパージ
管路の上記真空ポンプの下流側の部分に冷却装置を配設
し、上記吸着体に吸着させた炭化水素蒸気を真空ポンプ
により離脱させ、これを冷却装置により冷却液化させて
貯留タンクに戻すようにしたことを特徴とし、第5に
は、上記真空ポンプの2次側と1次側とをつなぐサブ管
路を設け、パージ管路のサブ管路の分岐点より下方に第
1開閉弁を設け、サブ管路途中に圧縮機及び第2開閉弁
を順次直列に配置するとともに、圧縮機と第2開閉弁の
間の管路又は圧縮機と第2開閉弁との間の管路から分岐
してサブタンクを配置し、装置内の滞留気体を前記サブ
タンクに一時貯留させるようにしたことを特徴とし、第
6には、吸着体容器の周りに加熱部材を配置して、炭化
水素蒸気の離脱時に吸着体容器を加熱するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】図1はこの発明に係る処理装置を
車両に適用した一例を示すものであり、11はガソリン
の貯留タンクで、その内側の上空間部は第1前半のベン
チレーション管路L1aによって蒸気制御弁13に連結
され、この蒸気制御弁13は第1後半のベンチレーショ
ン管路L1bによって吸着体容器12の一端部に連結さ
れており、又吸着体容器12の一端部には貯留タンク1
1の給油管11aに開閉弁17を介して通じる第2のベ
ンチレーション管L2及び途中に真空ポンプ14を配設
したパージ管路L3が互いに通じ合うように連結されて
いる。
【0007】蒸気制御弁13は、ばね付勢されたダイヤ
フラム式のもので、貯留タンク11内に存在するガソリ
ンの蒸気圧の如何によって、第1後半のベンチレーショ
ン通路L1bの入口端を開閉するようになされており、
その入口端が開いたときに通じ合う第1前半のベンチレ
ーション管路L1aの途中には大気に通じる一方向式の
チェック弁16が連結されていて、貯留タンク11内が
負圧になるのを防ぐようになされている。
【0008】吸着体容器12の内部には、粒状,塊状,
ハニカム体状等の活性炭,セラミック等の無機質の吸着
剤、或いは有機質の高分子吸着剤等の吸着体Sが所定量
収容され、その上下にはフィルタ部材12aと多孔板1
2bが配置されて保持されており、又吸着体容器12の
他端には、途中に電磁弁18を備えた空気排出用の管路
4が設けられ、電磁弁18と前記真空ポンプは制御器
20に電気的に接続されている。
【0009】一方、貯留タンク11内にはコップ状の気
液接触筒15が立設されていて、その内部には上記パー
ジ管路L3の先端部が挿入され、燃料タンク内の燃料と
の接触を効率的に行い、液体燃料への吸収を早めるため
の網材,フィルタ等の分散具19を取付けた先端が気液
接触筒15の底に近づけられており、そして、貯留タン
ク11内には燃料供給用のポンプ21が設けられ(但
し、ポンプ21はタンク外に設けられることもある)、
また余剰燃料の戻り管路L6の先端部が気液接触筒15
に挿入されていて、車両の運転時には液体ガソリンが供
給管路L5を通じエンジン側に送り出されると共に余剰
燃料が戻り管路L6により気液接触筒15中に戻され接
触筒15中に入った液体ガソリンが蒸気ガソリンと充分
に接触して、これを吸収液化できる液面を保つようにな
されており、更に貯留タンク11中には液面感知弁22
が設けられ、管路L7を介し給油管11a上の開閉弁1
7に連通されている。
【0010】上記構成のもとに、車両の停止時や運転時
に温度上昇等により貯留タンク11内に生じたガソリン
蒸気の圧力が所定圧以上になると、第1前半のベンチレ
ーション管路L1aを通じ蒸気制御弁13のダイヤフラ
ムを押し開き、第1後半のベンチレーション管路L1
を通って吸着体容器12中に入り、容器中の吸着体Sに
吸着され、又タンク11に対する給油時に生じるガソリ
ン蒸気は管路L7と開閉弁17を介し又は直接に開閉弁
17を介し第2のベンチレーション管路L2を通じて吸
着体容器12に入り、吸着体Sに吸着される。そして、
停止時や給油時には電磁弁18が開かれていて、ガソリ
ン蒸気と共に吸着体容器12に入った空気は排出用管路
4を通って大気中に放出される。
【0011】車両の運転に当たり、エンジンを始動させ
れば制御器20により電磁弁18が閉じると同時に真空
ポンプ14が作動し、その真空作用により吸着体Sに吸
着されているガソリン蒸気が離脱してパージ管路L3
通り貯留タンク11内に設けられた気液接触筒15の底
部に向って分散具19により小泡化されて流出し、液体
ガソリンとの所定時間の接触により吸収される。そし
て、エンジンの作動時には貯留タンク内に生じた所定圧
以上のガソリン蒸気は、第1ベンチレーション管路L1
a,L1bを通じ吸着体容器12に向うが、その殆んど
は吸着体Sに吸着されることなくパージ管路L3を通っ
て貯留タンク11に戻されることになる。
【0012】一方、貯留タンク11内の圧力が所定圧以
下になれば、蒸気制御弁13のダイヤフラムが第1後半
のベンチレーション管路L1bを閉じ、更に貯留タンク
11内が負圧になればチェック弁16が開かれ、大気が
タンク11内に導入され、貯留タンク11の損傷が防止
される。
【0013】吸着体Sに吸着されたガソリン蒸気を離脱
させるに当たり、図1の一点鎖線のように吸着体容器1
2の周りにジャケットJを形成し、そこにラジエータの
高温(80℃程度)な冷却水を送り込むか、又は電気ヒ
ータを配設して制御器20によりガソリン蒸気の離脱時
に容器12を加熱させれば、ガソリン蒸気の離脱が促進
される。
【0014】図2は気液接触筒15を貯留タンク11の
外側近傍に配設した変更例を示すものであり、このもの
は図1に対し気液接触筒15を上端密閉形になすと共に
底部を連通管L8により貯留タンク11に連結した点で
異なるが、パージ管路L3及び液体燃料の戻り管路L6
連結状態及び機能は上述のものと変りない。そして、こ
の場合には気液接触筒15を貯留タンク11と別にした
ので、車両の仕向地(販売地)により、処理装置を取付
けたり、取付けなかったりすることの選択が容易であ
り、一方、車種による貯留タンク11の形状の違いに影
響されずに処理装置を搭載でき汎用性を高めることがで
きる。又この場合には、供給ポンプ21の作動により気
液接触筒15内の液体燃料ガソリンを循環させることが
できるが、これを更に確実にするために底部の連通管L
8に併せて点線のように途中に循環用のポンプを備えた
連通管で貯留タンク11に連結するようにしてもよい。
【0015】又図3は液体燃料の戻り管路L6の途中
に、空気調和機の冷媒を利用してのフィン付多管式の熱
交換コア又は熱電子冷却素子(ペルチェモジュール)等
の冷却装置Cを配設して、エンジンからの余剰燃料を冷
却して気液接触筒15に戻すようにした別の変更例を示
すものであり、この場合には、特に気液接触筒15内の
液体燃料の温度が下がることになり、吸着体Sから離脱
させたガソリン蒸気(炭化水素蒸気)の吸収効率を向上
させる(例えば40℃:92%→25℃:98%)こと
ができ、更には貯留タンク11内全体の液体ガソリンの
温度降下をもたらし、ガソリン蒸気の発生量を低減させ
ることができる。
【0016】更に図4はパージ管路L3の真空ポンプ1
4の下流側の部分に図3と同様の冷却装置Cを配設し
て、吸着体Sからの離脱ガソリン蒸気を冷却液化させて
貯留タンク11に戻すようにした更に別の例を示すもの
であり、この場合には気液接触筒15は不要になる。そ
して、このような実施例はガソリン等の揮発性炭化水素
の固定式の設備に適している。
【0017】更に又、図5は、エンジンの始動時に、真
空ポンプ14の作動に伴い装置内に滞留している気体
(空気あるいは炭化水素蒸気濃度の薄い空気)が貯留タ
ンク11内に送出されて、貯留タンク11の内圧が上昇
するのを防止するもので、パージ管路L3から分岐し真
空ポンプ14の下側(2次側)と上側(1次側)とをつ
なぐサブ管路L9が設けられ、パージ管路L3のサブ管路
9の分岐点より下方に第1開閉弁23が設けられ、サ
ブ管路L9途中に圧縮機24及び第2開閉弁25が直列
に配置されるとともに、圧縮機24と第2開閉弁25の
間の管路又は圧縮機24と第2開閉弁25との間の管路
から分岐してサブタンク26が配置される。第1開閉弁
23,第2開閉弁25,圧縮機24は、それぞれ制御器
20に電気的に接続され、真空ポンプ14,電磁弁18
と共にシステム的にコントロールされる。なお、図5の
実施例では、サブ管路L9の入口,出口共にパージ管路
3から分岐させているが、たとえば、出口側を吸着体
容器12の一端部(吸着体容器12のパージ管路L3
続側)等であってもよく、サブ管路L9の入口,出口
が、真空ポンプ14に対してそれぞれ2次側,1次側に
接続されればよい。
【0018】圧縮機24は、エンジンの始動時あるいは
吸着体Sからのガソリン蒸気の離脱時に、第1,第2開
閉弁23,25が共に閉の状態下で、真空ポンプ14の
作動開始とともに作動される。そして、装置内の滞留気
体がサブタンク26内に一時貯留された後、圧縮機24
が停止される。次に、開閉弁23が開弁して、吸着体S
に吸着されているガソリン蒸気は真空ポンプにより気液
接触筒15内に送り込まれ、液体ガソリンに吸収され
て、吸着体Sの性能回復がはかられる。吸着体Sの性能
回復は与えられた負圧と温度により変化するが、ガソリ
ン蒸気を吸着させても破過しないレベルまで回復したと
ころで真空ポンプ14を停止させ、第1開閉弁23が
閉、第2開閉弁25及び電磁弁18が共に開となり、サ
ブタンク26内に貯留されていた気体が吸着体Sの層を
通り空気排出用の管路L4から大気中に放出される。こ
のときサブタンク26内の気体中に含まれているガソリ
ン蒸気は吸着体Sに吸着される。サブタンク14により
装置内の滞留気体を一時貯留する行程は、吸着体Sから
ガソリン蒸気の離脱を開始するたびに行われる。
【0019】図5の実施例では、貯留タンク11内に気
液接触筒15を配設したものを示したが、気液接触筒1
5を貯留タンク11の外側に配設した図2のもの、ある
いは、気液接触筒15を設けるとともに、余剰燃料の戻
り管路L6の途中に冷却装置Cを配設して、エンジンか
らの余剰燃料を冷却するようにした図3のもの、さら
に、気液接触筒を設けることなく、真空ポンプ14の下
流側に冷却装置Cを設けた図4のものにも適用すること
ができる。
【0020】上述の各例ではガソリンの貯留タンクを持
つ車両に適用した場合について説明したが、この発明は
これに限らず、ガソリン,灯油,ベンゼン,アルコール
類等の揮発性炭化水素を扱う送油所,ガソリンスタンド
等におけ一般の貯蔵設備にも適用することができる。そ
の場合には、真空ポンプ14の作動と電磁弁18の開閉
はタイマー等の切換え手段を制御器20に接続して行う
ことになる。
【0021】
【発明の効果】この発明はガソリン,灯油等の揮発性炭
化水素蒸気の処理装置として、請求項1,2,3,4,
5のように構成することにより、温度上昇等により貯蔵
タンク内に生じる炭化水素蒸気を確実に貯留タンクに戻
すことができ、大気中に放出する恐れなく、環境汚染の
防止に役立たせることができ、そして、車両に適用した
際には、これまでのように炭化水素(ガソリン)蒸気を
エンジンに送り込むことがないので、混合気の空燃比を
狂わせることなく燃焼制御の高度化を達成することがで
きる。又請求項2のように構成すれば、処理装置の使用
の選択が容易になり、かつ貯留タンクの形体に左右され
ずに処理装置に汎用性を持たせることができ、更に請求
項3又は4のように構成すれば、炭化水素蒸気の液化を
促進すると共に貯留タンク内全体の液体炭化水素の温度
を降下させて蒸気の発生量を減らすことができ、請求項
5のように構成すれば、吸着体の炭化水素蒸気の脱離時
に、装置内に滞留している気体が貯留タンク内に入りタ
ンク内圧を上昇させることがない。そして、吸着体容器
を請求項6のように構成すれば、吸着体に吸着した炭化
水素蒸気の離脱を促進させるこができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る炭化水素蒸気処理装置の一例の
系統図。
【図2】他の実施例の系統図。
【図3】更に別の実施例の系統図。
【図4】一部を省略した更に他の実施例の系統図。
【図5】更に他の実施例の系統図。
【図6】車両における従来の炭化水素(ガソリン)蒸気
の処理装置の系統図。
【符号の説明】
11 貯留タンク 11a 給油管 12 吸着体容器 13 蒸気制御弁 14 真空ポンプ 15 気液接触筒 16 チェック弁 17 開閉弁 18 電磁弁 23 第1開閉弁 24 圧縮器 25 第2開閉弁 26 サブタンク C 冷却装置 L1a 第1前半のベンチレーション管路 L1b 第1後半のベンチレーション管路 L2 第2ベンチレーション管路 L3 パージ管路 L6 戻り管路 L9 サブ管路 S 吸着体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性炭等の吸着体を収容した吸着体容器
    の一端部に、途中に蒸気制御弁を設けガソリン,灯油等
    揮発性炭化水素の貯留タンクの上部空間部につながる第
    1のベンチレーション管路と、貯留タンクの給油管につ
    ながる第2のベンチレーション管路並びに途中に真空ポ
    ンプを配設したパージ管路を接続し、パージ管路の先端
    部を貯留タンク内に設けた気液接触筒内に挿入し、その
    先端を筒底部に臨ませると共ににその筒内に上記液体炭
    化水素の戻り管路の先端部を挿入して筒内の液体炭化水
    素を所定量に保つようになし、上記吸着体に吸着させた
    炭化水素蒸気を真空ポンプにより離脱させ、これを気液
    接触筒に導いて液体炭化水素に吸収させるようにしたこ
    とを特徴とする揮発性炭化水素蒸気の処理装置。
  2. 【請求項2】 活性炭等の吸着体を収容した吸着体容器
    の一端部に、途中に蒸気制御弁を設けガソリン,灯油等
    揮発性炭化水素の貯留タンクの上部空間部につながる第
    1のベンチレーション管路と、貯留タンクの給油管につ
    ながる第2のベンチレーション管路並びに途中に真空ポ
    ンプを配設したパージ管路を接続し、上記貯留タンクの
    外側近傍の位置に上端を密閉した気液接触筒を配設して
    その底部を連通管により貯留タンクに連結し、上記パー
    ジ管路の先端部を気液接触筒内に挿入し、その先端を筒
    底部に臨ませると共にその筒内に上記液体炭化水素の戻
    り管路の先端部を挿入して筒内の液体炭化水素を所定量
    に保つようになし、上記吸着体に吸着させた炭化水素蒸
    気を真空ポンプにより離脱させ、これを気液接触筒に導
    いて液体炭化水素に吸収させようにしたことを特徴と
    する揮発性炭化水素の処理装置。
  3. 【請求項3】 上記液体炭化水素の戻り管路の途中に冷
    却装置を配設して戻り液体炭化水素を冷却して気液接触
    筒に戻すようにしたことを特徴とする請求項1又は2記
    載の揮発性炭化水素の処理装置。
  4. 【請求項4】 活性炭等の吸着体を収容した吸着体容器
    の一端部に、途中に蒸気制御弁を設けガソリン,灯油等
    揮発性炭化水素の貯留タンクの上部空間部につながる第
    1のベンチレーション管路と、貯留タンクの給油管につ
    ながる第2のベンチレーション管路並びに途中に真空ポ
    ンプを配設したパージ管路を接続し、パージ管路の先端
    部を貯留タンクに挿入し、このパージ管路の上記真空ポ
    ンプの下流側の部分に冷却装置を配設し、上記吸着体に
    吸着させた炭化水素蒸気を真空ポンプにより離脱させ、
    これを冷却装置により冷却液化させて貯留タンクに戻す
    ようにしたことを特徴とする揮発性炭化水素蒸気の処理
    装置。
  5. 【請求項5】 真空ポンプの2次側と1次側とをつなぐ
    サブ管路を設け、パージ管路のサブ管路の分岐点より下
    方に第1開閉弁を設け、サブ管路途中に圧縮機及び第2
    開閉弁を順次直列に配置するとともに、圧縮機と第2開
    閉弁の間の管路又は圧縮機と第2開閉弁との間の管路か
    ら分岐してサブタンクを配置し、装置内の滞留気体を前
    記サブタンクに一時貯留させるようにしたことを特徴と
    する請求項1,2,3又は4記載の揮発性炭化水素蒸気
    の処理装置。
  6. 【請求項6】 吸着体容器の周りに加熱部材を配置し
    て、炭化水素蒸気の離脱時に吸着体容器を加熱するよう
    にしたことを特徴とする請求項1,2,3,4又は5記
    載の揮発炭化水素蒸気の処理装置。
JP26469698A 1997-10-06 1998-09-18 揮発性炭化水素蒸気の処理装置 Expired - Fee Related JP3771726B2 (ja)

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