JPS5877157A - 車両用燃料蒸発防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両、特に自動車用の燃料蒸発防止装置に関す
るものである。

従来公知のこの種の装置としては例えば特開昭５３−７
７９２３号公報に記載されたものがある。

これは第１図に示されているように、容器１の内部に粒
状の活性炭よりなる吸着剤を充填し、この吸着剤層４の
内部に円錐台形状の流れ方向変向体１４を埋設し、この
変向体１４の底部１４暑を蒸発燃料導入管１２の端部に
対向せしめた構造になっている。

蒸発燃料の吸着剤層４への吸着は蒸発燃料導入管１２の
端部より始まり１．！々に吸着剤層４に広がって行くが
、この広がり方を支配しているのは。

蒸発燃料の「流れ」と「拡散」とである、ところが１本
発明者の研究によれば、支配的なのは「流れ」であるこ
とが判明し、「拡散」はほとんど無視して４良い程度で
あることが明らかとなっ九。

そこで、従来構造の第１図に蒸発燃料の流れを示すと、
実際には上述のごとく「流れ」が支配的であることを考
慮すれば蒸発燃料は通気抵抗を極力小さくするように流
れる。つまり、第１図の矢印のように流れるととＫなる
。従って図中に斜線で示すように＠、着剤層４の未利用
の領域イ１１ロ、ハ存在することがわかる。

一方、従来装置においてＦｉ、前記円錐台形の流れ方向
変向体１４の底部に１吸着剤層４の内部に蒸発燃料を脱
離（パージ）するための脱離用空気を導入するチェック
バルブ１６を設置し、かつ容器ｌの底１１にパージ１ｉ
ｉｔｔを設置した構造になっている。上記チェックバル
ブ１６はエンジンの吸気管に発生する賀正を利用して開
弁させるのであるが、チェックパルプ１６とパージ室１
１の大気口１１ｍとが独立し九構造になっているため、
チェツタバルブ１６の開弁圧と、パージ室１１および大
気口１１麿の部分の通気抵抗とが問題になり。

この通気抵抗がチェックバルブ１６の開弁圧より大きけ
ればチェックパルプ１６が開弁することＫなる。しかし
、上記部分の通気抵抗が大きいのは吸着燃料の脱離性能
が低下し、またエンジン側にとって好ましくない。

本発明は上述のような従来装置の問題点に鑑み創案され
たもので、その第１の目的とするところは吸着剤を有効
に利用し、第２の目的とするところはパージ室および大
気口の通気抵抗を増大することなく確定にチェックバル
ブを開弁させる燃料蒸発防止装置を提供しようとするも
のである。そして、本発明は、車両の燃料タンクで発生
する蒸発燃料を吸着する吸着剤を容器内に収納し、この
容器内の吸着剤層中に没入して対向的に設けた蒸発燃料
導入管と円錐ないし円錐台形状の流れ方向変向体とを有
し、この流れ方向変向体□の頂角αを６０°〜１２０°
の範囲、同流れ方向変向体の最大径端部分の横断面積と
容器内の吸着剤層の横断面積との比８１／−を０４〜０
．６の範囲とＫそれぞれ限定し、さらに流れ方向変向体
の最大径端部と吸着剤層の側端との距離１およびこの最
大径端部と吸着剤層の側端との距離すとの比翳、がｏ、
８以上でかつ蒸発燃料導入管の吸着剤層中の軸方向の長
さを厘としたとき１がｇ＋ｂ以下であるようにした車両
燃料蒸発防止装置の第１発明と、この第１発明において
さらに前記容器の他端と吸着剤層との聞に設けられ九大
気に通じるパージ室と、このパージ室内の空気を前記流
れ方向変向体の内１１に流す方向にのみ開弁するチェッ
クパルプとを具備した車両用燃料蒸発防止装置の第２発
明との２発明を包含するものである。

以下本発ｗＡｔ−２その実施例により詳細に説明する。

まず１本発明の第１発明の一実施例を示す第２図におい
て、横断面円形状の金属容器１内の下部Ｋ１−１多数の
通孔を有するパンチングメタル２畠が棚状に固定される
とともに、その上にはフィルタ一部材であるガラスウー
ル３ｍが載置され、更にその上に粒状活性炭が層状に充
填されている。この活性炭Ｍ４の上面にはガラスウール
３ｂが、更にその上にはパンチングメタル２ｂが載置さ
れており、容器１の上部開口には蓋５がパンチングメタ
ル２ｂｔ−下方へ押し付けた状態で固着されている。蓋
５にはスプリング１５を介して厚肉のパルプ基体部５ｍ
が設けられ、該基体部５ａＫは蒸発燃料導入管６および
混合気導出管フが連結されている。なお図示は省略した
が、蒸発燃料導入管６は蒸発燃料流通管を介して燃料タ
ンクに連通され。

混合気導出管７は混合気流通管を介して気化器の吸気通
路と連通している。

上記バルブ基体部５ａＫｔ′ｉ、通路８．蒸発燃料導入
管６からの燃料蒸気の流通を制御するためのチェックパ
ルプ９．および容器１から混合気導出管７への混合気の
流通を制御するためのチｘ”ｔクバルブ１０、燃料タン
クが所定の気圧になったときに開弁するチェックバルブ
３０が設けられている。チェックバルブ９Ｆｉ、チェッ
クボール９ｍおよびこのボール９畠を通路８の開口部に
押しつけるためのスプリｙン＊ｂとよりなり、燃料タン
クの蒸発燃料の圧が所定値に達したときに蒸発燃料蒸気
が支持板９ｃ導入口９ｄより容器ｌ内Ｋｍ人することを
許容し、＃ｌＡ料の逆方向の流れ管値断する。チェツタ
パルプ１０はチェックボール１０ｍおよびこのボール１
０１を混合気導出口ｌｏｅ側へ押しつけるためのスプリ
ング１０ｂとよりなり。

エンジンの吸気通路負圧が所定値に達したときに混合気
が混合気導出管γへ流出するのを許容するが、混合気の
逆方向への流れを遮断する。チェックパルプ３０は、チ
ェックボール３０−およびこのボール３０ｍを燃料タン
ク用空気導入口３０Ｃに押しつけるスプリング３０ｂと
よりなシ、燃料タンク内が所定の負圧になりた時、開弁
し、大気口１１ｍより空気を導自、燃料タンクへの空気
の導入を許容するが、燃料蒸気の空間部２１への流れを
遮断する。なお２１は空間部である。−芳容１）１の底
部中央にはパージ１１１１が形成され、このパージ室１
１社大気０．ｌ１Ｍにより大気開放されている。

パルプ基体部５ａの下面には、チェックパルプ９を設け
た蒸発燃料導入口９ｄと連通ずる位置に蒸発燃料導入管
１２の一端が固着されて−る。この導入管１２はその径
が上記導入口９ｄの径よりも大きく先端、即ち下端側は
パンチングメタル２ｂおよびガラスウール３ｂの中央を
貫通して活性炭層４内に挿置され、下端開口は活性炭層
４のｔｌぼ中央に位置している。ｔた。蒸発燃料導入管
１２内にも活性炭層４と同一レベルまで活性炭が充填さ
れ、その上面にはガラスウール１３が載置されている。

活性炭層４のうち蒸発燃料導入管１２の端部の下方位置
には、上方に向うに従って次ｇＫ径カニ増大する円錐台
形状の流れ方向変向板１４が埋設しである。この変向板
１４の底部１４ａｔｉ蒸発燃料導入管１２の端部に対向
しており、かつ円錐形面に取付けた４本の棒状脚部１４
ｂで客器１内のガラスウール３暑上に支持しである。

しかして、エンジン停止時、燃料タンクに発生した蒸発
燃料蒸気は所定圧に達するとチェックパルプ９を開弁し
て蒸発燃料導入管１２を通りて活性炭層４に入って吸着
される。そしてエンジン作動時、気化器通路内Ｏ負圧が
所定値に達するとチェックパルプ１０を開弁し、これに
より大気口１１ｍからパージ１１１１を経て空気が容器
１内に吸入され、この空気によｐ吸着燃料蒸気は活性炭
より脱離されＳ混合気が混合気導出口１０ｃｔｌ−通り
混合気導出管７を経て気化器に供給される。なお、エン
ジン停止時に多量の蒸発燃料蒸気が発生しチェックバル
ブ９を開いて容器ｌ内に流入しても、チェックバルブ１
０が混合気導出口１０ｃを遮断している九め、＃導出口
１０ｃより導出されない。

次に、上記実施例の構造のものにおいて、流れ方向変向
体１４の仕様と燃料吸着性能（実際に吸着作用を行なっ
ている活性炭層４の容量／活性炭層４の全体の容量の比
）について具体的実験データを示す、第３＃Ａ乃至−第
５図がその実験データを示す特性図であゐ。

第３図は流れ方向変向体１４の最大径ｄ部分の横断面積
８１と活性炭層４の横断面積８ｍ（Ｄ部分）との関係を
示すデータである。（ｄ、Ｄについては第８図を参照）
この第３図から明らかなよ８凰 うに／８．が０．４〜０．６の間でほぼ同程度の吸着性
能を示していることが理解できる＊　”Ａｓが０．６よ
り大きいと、流れ方向変向体１４の端部側での通気抵抗
が増大し、蒸発燃料が流れＫ＜くなる、一方８レ−が０
．４より小さいと図示（第８図）ｂの部分の通過面積が
大きくなり蒸発燃料の流れは第１図に示す装置の流れに
近くなって同図ハの領域が残るようになる。従って８レ
ーを０．４〜０．６とすることにより未吸着領域ハがな
くなり。

吸着性能も第３図のように、この範囲で最も良好となる
。

第４図は前記８１／ｌｌ５＝０．５において、流れ方向
変向体１４の頂角αによる吸着性能を示すグラフである
。同図によると頂面がほぼ９０＠近辺で最良値の値を示
すが、第６図に示すようにαが９０゜より小さくなって
行くと第・１図に示す脱離されにくい領域（イ）（第６
図斜線）が大きくなり、吸着。

脱離を繰り返す本装置としては結果的に吸着性能が低下
する。ｔた。第７図に示すようＫａが９０＠より大きく
なると蒸発燃料の流れが流れ方向変向体１４の外壁領域
に壕わりにくくなって行く喪め。

吸着性能が低下する。第４図のグラフから頂角ａはｇｏ
”〜１２０’が適嶋である。

嬉Ｓ図は前記ｓ”４．−ｏ、ｓｒｃおいて、Ｒれ方向変
向体１４０端部と吸着剤層４の上端の距離１および流れ
方向変向体１４の端部と吸着剤層４０側端との距離すと
の関係を示したデータである。

（１配ａ、ｂＫついては第８図を参照）この第５図にお
いてＩｌ／ｂの・比が０．８〜１．５の間でほぼ同程度
Ｏ吸着性能を示している。すなわち１４の比が０．８よ
り小さくなるとｓａ４しくはｂを流れる蒸発燃料の通気
抵抗が増大し、その後の蒸発燃料の流れに悪影畳を及ぼ
す。

ところで第８図において、蒸発燃料導入管１２と流れ方
向変向体１４の位置関係において蒸発燃料導入管１２の
下端と流れ方向変向体１４の内側底面との間の距離ｆが
あまり小さくなると２組付時において蓋部５と一体とし
て蒸発燃料導入管１２ｔ、粒状活性炭を押さえつけなが
ら挿入するため１粒状活性脚の流動性が悪くなり流れ方
向変向体１４内側の底部附近および蒸発燃料導入管１２
内部の粒状活性炭が他の部位の粒状活性炭の充填状態と
比べて密に充填されてしまう可能性が生じる。そして前
記部位が他の部位と比べて通気抵抗が大きくなり、極鴫
な場合、蒸発燃料導入管１２゛の上流１１にあるチェッ
クパルプ９が開弁しても燃料タンク４からの蒸発燃料が
流入しなくなり。

燃料タンク内の圧力を上げてしまう結果となる。

これを防ぐＫは、蒸発燃料導入管１２下端と流れ方向変
向体１４内側底面との距離ｆを大きくするか、蒸発燃料
導入管１２の径を細くしてやればよいが、あまり細くす
ると逆に蒸発燃料導入管１鵞内に粒状活性炭が充填され
Ｋ＜くなるという不具合を生じ、ａ何時にこの点を考慮
しなければならないことが判った。

次に流れ方向変向体１４の軸方向の位置と本装置の性能
の関係において、吸着剤層４の軸方向の層厚が重要な影
響を与えることが判った。

すなわち、前記層厚がある程度厚くなると、第５閣に示
すように１本装置の性能は、流れ方向変肉体１４の位置
がある一定のところまでは徐々に低下し、それを過ぎる
と急に低下する様相を示す。

これは第８図において流れ方向変向体１４の開口先端部
より下側かつ流れ方向変向体１４外側の領域では、吸着
脱離がよく、十分に利用され、この領域が、流れ方向変
向体１４が下部に移動するに従って減少するえめである
。會た。性能が急に低下すゐのは、＊れ方向変向体１４
がそσ位置より下になると、蒸発燃料が流れ方向変向体
１４の外側へ直接流れ込む量が多くなり、蒸発燃料の流
れの一部に対して流れ方向変向体１４の影響をあま艶受
けなくなるためと考えられる。￥してこの位置は吸着剤
層４中に位置する蒸発燃料導入管１２の長さｇに前配す
の距離を加え部位Ｉにほぼ婢しいことが判っ九、さらに
、この位置近くまで流れ方向変向体１４が下がって行く
に従い、前述の粒状活性炭の充填時における不具合もな
くなる。これよりも吸着剤の層厚の薄い場合には、１を
短かくとり、層厚の厚い場合には前述からも判るように
、相対的に、不十分な利用領域が減少することＫなるの
で、ａをｇ＋ｂまでぐらいＫしてもよいことが判る。

以上のことから、流れ方向変向体１４の位ｌｉｉ。

５／ｂ　＞　ｏ、ｓから　畠ｙ＝　ｇ　十すまでの範囲
で選べばよいことが明らかとなった。

また、上記の実施例では、第１図に示す従来装置と比べ
、流れ方向変向体１４自身は吸着剤を支えるパンチング
・プレート２ｍやフィルタ３ｍと直接接触していないの
で１例えば容器形状が縦方向に長くなう九場合でも流れ
方向変向体１４下部にその１１吸着剤が充てんできるた
め、この領域の吸着剤層４は脱離されやすく、結果的に
本装置の性能は吸着剤が増えた分だけ高くなる。！ｌた
、本発明における流れ方向変向体１４は本装置における
容器１と独立して、吸着剤層４内に埋設しであるため、
既存の容器の形状および構造を何ら変更する必要がない
という効果もある。なお、蒸発燃料導入管１２の管壁に
若干数の小孔を穿設することＫより、蒸発燃料導入管１
２近傍部へも蒸発燃料が流れ込むえめ、この領域の吸着
剤層４も有効に・利用できゐ。

次に本発明の第２発明の一実施例を第９図を参照して説
明する。岡−に示す実施例においては。

流れ方向変更体１４の底部１４ａの裏ｍＫ、一体にチェ
ックパルプ１６が設けである。チェックパルプ１６はパ
ルプ基体１６虐の通気孔１６ｂ内Ｋ。

チェックポール１７およびスプリング１８を収納してお
り、スプリング押え板１９（例えばパンチングメタル、
金網）Ｋよってスプリング１８でチェックゴール１７を
押圧している。なお、押え板１９の上にはガラスクール
よりなるフィルター２０が載置しである。ｔた。チェッ
クパルプ１６０通気孔１６ｂはパージ室１１に連通して
いる。

他の部分の構成は第２図に示す第１発明の実施例のもの
と同じである。

上記構成によれば、混合気導出管γに作用するエンジン
の負圧で活性炭層４内に圧力差が生じると、チェックパ
ルプ１６は開弁し、空気がチェックパルプ１６の部分を
通過することになる。従って、流れ方向変向体１４の内
側にも燃料脱離用空気が導入されるので、再吸着時の吸
着性能が悪化することはない。

なお１本実施例においても、前記した第１発明の実施例
と同様Ｋ　”１／ｓｓ＝　０．４−０．６　、　ａ／ｉ
、−０，８〜ｇ”ｂ７ｂ、α＝６０°〜１２０＠に設定
することは勿論である。

１１１１０図は第２発明の他の実施例を示すもので。

流れ方向変向体１４の脚部１４ｂをプレート状になし、
その脚部１４ｂの対向距離りを容器１の内径口に合わせ
である。このような流れ方向変向体１４によれば、容器
１内への位置決めが容易であり、かつ流れ方向変向体１
４の中心が容器１の中心と同心になる。従って、蒸発燃
料および脱離用空気の流れの偏りを防ぐことができる。

なお、このようなプレート状脚部１４ｂＫりいては第１
発明の実施例にも適用できることはいう壕でもない。

また流れ方向変向体１４は円錐台形状に限られず。

円錐拳で４よい。

以上、詳述したごとく、第１発明によれば吸着剤層中で
の蒸発燃料の流れに変化を与えて蒸発燃料を吸着剤層中
に分散せしめ、かつ流れ方向変向体にチェックパルプを
設けない場合であっても脱離がされＫ〈い領域を極力小
さくでき、従来に比べて執着剤層を有効に利用できると
いう優れた効果がある。

オ友、第意発明によれば、流れ方向変向体の底１１裏Ｗ
Ｋチェックパルプを設け、このチェックパルプを大気開
放のパージ室に通じるようＫしたから、従来のようにチ
ェックパルプをパージ室を介さすに直接大気へ開放する
場合に比し、吸着剤層中に生じる圧力差を利用して確実
にチェックパルプを開弁させることができ、従って、従
来のようにチェックパルプを開弁させるためにパージ室
の大気孔の通気抵抗を無１１に増大する必要がなく。

これＫよる種ｈ□悪影響をなくすことができるという優
れ九効果がある。またチェックパルプは流れ方向変向体
の底部裏面に設けられ、しかも吸着剤層内に堀設しであ
るから、チェックパルプの有無に関係なく容器の構造を
変更する必要がないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来会知のキャニスタ装置を示す縦断面図、第
２図は本発明の第１発明の一実施例を示す縦断面図、第
３図乃至第５図は上記第１発明の実施例において流れ方
向変向体の形状５寸法と吸着性能との関係を示す特性図
、第６図、第７図は本発明における流れ方向変向体の頂
角の大小形状、を示す図、第８図は第２図に示す第１発
明の実施例における各部の仕様を表示する声めの縦断面
図。 第９図は本発明の第２発明の一実施例を示す縦断面図、
第１０図は第２発明の他の実施例の要部を示す斜視図で
ある。 １・・・容器、４・・・吸着剤層％６・−蒸発燃料導入
管。 ７・・・混合気導出管、９，１０，１６．３０・・・チ
ェックパルプ、１１・・・パージ室、１２・・・蒸発燃
料導入管、１４・・・流れ方向変向体。 第１図 第２図 第３図 ０　　　３０　　６０　　９０　　１２０　　１５０（
ｄｏ） 第５図 α〈９６ 第９図 ′ＰＪ１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　車両の燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着する
   吸着剤と、この吸着剤を収納した容器と。 この容器の一端１１に取付けられ端部が前記容器内の前
   記吸着剤層内に没入した蒸発燃料導入管と。 前記吸着剤層内に前記蒸発燃料導入管と対向してこれと
   同軸的に埋設されかつ前記蒸発燃料導入管に向って拡開
   する円錐ないし円錐台形状を呈する流れ方向変向体とか
   らなり、この流れ方向変向体の頂角ａは６σ〜１２σと
   なし、かつ流れ方向間内体の最大径端部分の横断面積８
   １と容器内の吸着剤層の横断面積８３との比ｓ１４を０
   ，４〜α６とし、さらに流れ方向変向体の前記最大径端
   部と吸着剤層の上端との距離ｉおよびこの最大径端部と
   吸着剤層の側端との距離すの比■４がα８以上でかつ前
   記距離１を前記蒸発燃料導入管の吸着剤層中の軸方向の
   長さｇＫ前記距離すを加えた長さｇ＋ｂ以下に設定した
   ことを特徴とする車両燃料蒸発防止装置。 ２　車両ＯＳ科タンクで発生する蒸発燃料を吸着する吸
   着剤と、この吸着剤を収納し九容器と。 この容器の一端儒に皐付けられ端部が前記容器内の前記
   吸着剤層内に没入し九蒸発燃料導入管と。 前記吸着剤層内に前記蒸発燃料導入管と対向してこれと
   同軸的に堀設されかつ前記蒸発燃料導入管に向って拡開
   する円錐ないし円錐台形状を呈する流れ方向変肉体とか
   らなり、この流れ方向変向体の頂角αは６０°〜ｌ雪Ｏ
   ０となし、かつ流れ方向変肉体の最大径端部部分の横断
   面積８１と容器内の吸着剤層の横断面積８雪との比Ｓ３
   ／８．をα４〜α６とし、さらに滝れ方向変向体の前記
   最大径端部と吸着剤層の上端との距離１およびこの最大
   径端部と執着剤層の側端との距離ｂＯ比嘱がα８以上で
   かつ前記距離暑を前記蒸発燃料導入管の吸着剤層中の軸
   方向の長さｇＫ前記距離すを加えた長さｇ＋ｓ以下に設
   定した車両燃料蒸発防止装置において、前記容器の他端
   と前記吸着剤層との間に設けられた大気に通じるパージ
   室と、前記パージ室内の空気を前記流れ方向変向体の内
   側に流す方向にのみ開弁するチェックバルブとを具備し
   たことを特徴とする車両用燃料蒸発防止装置。