JPS6332981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両に装備する燃料蒸発防止装置に関
するものである。

この種の燃料蒸発防止装置として、燃料タンク
等で発生した燃料蒸気を容器に充填した吸着剤層
に導入して吸着せしめ、内燃機関作動時にその吸
気通路の負圧を利用して空気を容器内に吸入し、
この際吸着されている燃料蒸気を脱離させ燃料と
空気との混合気として吸気通路に供給するように
なした形式のもの（以下、キヤニスタという）が
ある。

ところで従来、上記の吸着剤層は一般に粒状活
性炭で構成されているが、キヤニスタは車両走行
時に常に振動を受け、特に悪路走行時には非常に
強い振動を受けるため、容器内の粒状活性炭は互
に擦れ合つて粉末化してしまう。この結果、吸着
剤層の上下面を押えているフイルタに目づまりが
起り通気抵抗が増大して空気の流通による吸着燃
料の脱離作用が低下したり、あるいは活性炭微粉
末がフイルタを通過して吸気通路に導かれて機関
に悪影響を及ぼす問題がある。更に、粒状活性炭
が微粉化すると吸着性能も低下し、逐にはキヤニ
スタとしての機能が発揮されなくなるおそれがあ
る。また容器内に粒状活性炭を保持するためのフ
イルタ、プレート、スプリング等の部材が必要で
あつて軽量化の障害ともなる。

吸着剤として粒状活性炭を用いた場合の上記の
問題を解決するため、活性炭素繊維紙を巻取りや
積重ねにより積層構造とした吸着剤層を用い、こ
れを燃料蒸気や脱離用空気が積層面に沿う方向に
流れるように容器内に配設したキヤニスタがあ
る。

このキヤニスタにおいて、吸着剤層を粒状活性
炭の吸着剤層と同等の通気抵抗とするためには、
活性炭素繊維紙の密度を可成り粗なものとしなけ
ればならず、同一体積当りの燃料蒸気吸着能力は
粒状活性炭素と比べて小さくなる。一方、燃料蒸
気吸着能力を粒状活性炭層と同等あるいはそれ以
上にしようとすれば、活性炭素繊維紙の密度を大
きくしなければならず、通気抵抗が極めて大きく
なるので好ましくない。

更にキヤニスタにおいて、吸着剤層を粒状活性
炭あるいは炭素繊維紙のいずれで構成するにかか
わらず、燃料蒸気が吸着剤層中に導入されている
ときに脱離作用が行なわれると容器内に入つた燃
料蒸気が吸着剤層に吸着されることなく直接に混
合気導出口を経て吸気通路に導出されて一時的に
機関の空燃比が濃くなりすぎることがある。

そこで本発明は活性炭素繊維紙よりなる吸着剤
層を用いたキヤニスタにおいて、通気抵抗を増す
ことなく良好な燃料蒸気吸着能力を発揮せしめる
こと、かつ容器内に入つた燃料蒸気が混合気導出
口へバイパスするのを防止することを目的とする
ものである。

しかして本発明は、キヤニスタに収納する吸着
剤層を密度が密なる活性炭素繊維紙と密度が粗な
る活性炭素繊維紙とにより構成するとともに、吸
着剤層に入つた燃料蒸気が粗な活性炭素繊維紙か
ら密な活性炭素繊維紙をその厚さ方向に横切つて
流通するようになしたことを特徴とする。また本
発明は、容器内に燃料蒸気ガイドパイプを設ける
とともに吸着剤層中に空間部を形成し、ガイドパ
イプに流入した燃料蒸気を先ず上記空間に流入せ
しめるようになしたことを特徴とする。

以下、本発明の詳細を図示の実施例により説明
する。

第１図および第２図に示す第１の実施例におい
て、容器１は容器本体１ａおよび容器本体１ａの
一方の開口端にかしめられた蓋１ｂよりなる。

蓋１ｂの中央部には厚肉のバルブ基体２が形成
してあり、該基体２には燃料蒸気導入パイプ３お
よび混合気導出パイプ４の一端が装着してある。
導入パイプ３の他端は燃料タンク（図示せず）と
連通している。導出パイプ４の他端は内燃機関の
吸気管のスロツトルバイブ（図示せず）直上位置
に開口している。

バルブ基体２には中央に上記燃料蒸気導入パイ
プ３と連通する燃料蒸気導入口５および空気導出
口６、ならびに混合気導出パイプ４と連通する混
合気導出口７が穿設され、それぞれスプリング
８，９，１０により付勢されたチエツクボール１
１，１２，１３が設けてある。

容器本体１ａの上記蓋１ｂと対向する他方の端
部には空気導入口１０ａが形成してある。

容器本体１ａ内には多数の小孔を有するプレー
ト１４ａ，１４ｂ間に、密度の異る活性炭素繊維
紙１５ａ，１５ｂを交互に積層した吸着剤層１５
が保持せしめてある。活性炭素繊維紙１５ａ，１
５ｂは、炭素繊維を賦活して活性炭素繊維とした
後、接着繊維例えば繊維状ポリビニルアルコー
ル、セルロース繊維を混合して和紙の製造と同様
の方法で抄紙することにより容易に得ることがで
きる。また、活性炭素繊維紙の密度は、抄紙の際
の活性炭素繊維の混合割合を調整するか、あるい
は抄紙後の圧縮加工により容易に調整することが
できる。

このようにして得られた活性炭素繊維紙１５
ａ，１５ｂを積層した吸着剤層１５は、積層面が
容器１の両端の対向方向とほぼ合致する方向にな
るように容器本体１ａ内に配設してある。そし
て、密度が密な活性炭素繊維紙１５ａを挾んで配
列する密度が粗な各活性炭素繊維紙１５ｂの上下
両端のいずれかには、通気性を全く、あるいはほ
とんどなくするための加工が施してある。即ち、
第２図にモデル的に示すようにこの密閉部１５ｃ
は各繊維紙１５ｂの上端縁の一つおきに形成さ
れ、また下端縁の密閉部１５ｃは上端縁に密閉部
を有しない繊維紙１５ｂに形成してある。この密
閉部１５ｃは例えば酢酸ビニル等の接着剤を繊維
紙１５ｂの端部に含浸させる等により容易に形成
することができる。

次に、上記構成のキヤニスタの作用効果につい
て説明する。

燃料タンク内の燃料が蒸発して充満し、タンク
内の圧力が所定値を越えると、燃料タンクと燃料
蒸気導入パイプ３を介して連通する燃料蒸気導入
口５のチエツクボール１１が移動して導入口５を
開弁する。これにより燃料蒸気は容器１内に導入
される。この燃料蒸気は第２図の矢印で示すよう
に先ず下端縁のみに密閉部１５ｃを有する密度の
粗な活性炭素繊維紙１５ｂにその上端縁から流入
して吸着される。そして更に燃料蒸気が流入する
と該蒸気は密度の密な活性炭素繊維紙１５ａの全
面からこれを横切るようにして流通し、上端縁の
みに密閉部１５ｃを有する密度の粗な活性炭素繊
維紙１５ｂへ流入する。この過程において燃料蒸
気は繊維紙１５ａに吸着されるが、繊維紙１５ａ
は密度が密であるので、大きな燃料蒸気吸着能力
を発揮する。しかも、繊維紙１５ａの密度は大で
あるが、燃料蒸気はその全面から入り横切る方向
に流れるので通気抵抗は小さい。

一方、内燃機関が作動し車両が走行する場合の
ように吸気管のスロツトルバルブが開弁すると、
吸着管負圧が混合気導出パイプ４を介して混合気
導出口７のチエツクボール３に作用して開弁し、
負圧によつて空気が空気導入口１０ａより容器１
内に導入されて吸着剤層１５に吸着されている燃
料蒸気を脱離させ、混合気が混合気導出口７およ
び混合気導出パイプ４を経て吸気管に供給され
る。これにより吸着剤層１５の燃料蒸気吸着性能
は再生される。

なお、チエツクボール１２は燃料タンクに負圧
が発生したときに開弁し、空気をタンク内へ補充
する役割を果す。

上記のように本発明のキヤニスタでは、活性炭
素繊維紙よりなる吸着剤層を用いているので、粒
状活性炭層の如く吸着剤の摩耗、粉末化およびこ
れに伴なう障害は生じない。また、従来の活性炭
素繊維紙よりなる吸着剤層を用いたキヤニスタで
は、通気抵抗の少ない密度の粗な繊維紙を単に積
層したのみであつたのに対し、本発明のキヤニス
タの吸着剤層は密度が密な活性炭素繊維紙が含ま
れているので、同一体積当りの燃料吸着能力は遥
かに大きい。発明者らの実験によれば、粒状活性
炭層を用いたキヤニスタよりもすぐれた燃料吸着
能力を達成することができた。更に本発明の吸着
剤層では、燃料蒸気は密度の密な活性炭素繊維紙
の全面から厚さ方向へ横切るように入るので吸着
剤層全体の通気抵抗も大きくならず、発明者らの
実験では粒状活性炭層と同等の通気抵抗を示し
た。更にまた、粒状活性炭層を収納したキヤニス
タの場合は、容器の底面部に多数の通孔を有する
プレートを設けるとともにその上にフイルタを重
ねて粒状活性炭を収納し、活性炭層の上面にはフ
イルタを、更にその上に上記と同様のプレートを
重ね、スプリングで押し付ける構造をとつている
が、本発明のキヤニスタではフイルタやスプリン
グが不要であつて部品点数が少くてすむという利
点もある。

第３図および第４図に示す第２の実施例では、
容器本体１ａは円筒状で、吸着剤層１５は棒状の
芯材１６のまわりに密度が異る帯状の活性炭素繊
維紙１５ａ，１５ｂを交互に巻取つて構成されて
いる。即ち、第４図に詳細を示すように上端縁に
密閉部１５ｃを有する粗な繊維紙１５ｂ、密な繊
維紙１５ａ、下端縁に密閉部１５ｃを有する粗な
繊維紙１５ｂを順次芯材１６まわりに巻き取るこ
とにより、渦巻状に積層した吸着剤層１５を構成
している。他の構造は第１の実施例と実質的に同
一であり同様の作用効果を奏する。本実施例では
吸着剤層の形成が容易である。

第５図は第３図の実施例を示すものである。

車両用キヤニスタにあつては、内燃機関の作動
中で吸着燃料蒸気が脱離している時にも燃料タン
クから新たに燃料蒸気が発生して、これが容器内
に導入され、吸着剤層に吸着されることなく直接
に混合気導出口を経て吸着管に吸入されることが
あり、機関の排出ガスを悪化させる原因となる。

本実施例はこの不具合を防止する対策を施した
ものであつて、容器本体１ａと同軸的に配設され
た燃料蒸気ガイドパイプ１７の上端は燃料蒸気導
入口５と連通し、下端は閉鎖されている。

ガイドパイプ１７の上部と下部にはそれぞれ別
個に粗、密２種類の活性炭素繊維紙１５ａ，１５
ｂが巻取られて上部吸着剤層１５Ａ、下部吸着剤
層１５Ｂを構成し、両吸着剤層間には空間部１８
が形成されている。そして上記ガイドパイプ１７
には上記空間部１８位置に複数の通孔１７ａが形
成してある。なお上部吸着剤層１５Ａの幅は下部
吸着剤層１５Ｂよりも小さくしてある。また両吸
着剤層における粗な活性炭素繊維紙１５ｂには上
下端縁のいずれかに密閉部１５Ｃが形成されてい
る。他の構造は実質的に第２の実施例と同じであ
る。

本実施例のキヤニスタにおいて、燃料導入口５
から導入された燃料蒸気は燃料蒸気ガイドパイプ
１７に入り、その通孔１７ａから空間部１８へ流
出し、下部吸着剤層１５Ｂによつて吸着保持され
る。そして脱離時には吸着燃料蒸気は空気により
脱離され、混合気は上部吸着剤層１５Ａを経て混
合気導出口７より導出される。

ところで、脱離時に燃料蒸気が同時に導入され
た場合、この燃料蒸気は空間部１８に入り、上部
吸着剤層１５Ａに入つていつたん吸着された後に
混合気導出口７より導出される。従つて直接に導
出口７に至ることなく、かついつたん上部吸着剤
層１５Ａに吸着されてから徐々に導出されるので
機関に悪影響を及ぼすことは全くない。更に本実
施例の場合は、バルブ基体２と一体に形成したガ
イドパイプ１７を芯材として活性炭素繊維紙１５
ａ，１５ｂが巻取られているので、吸着剤層を容
器内に保持するためのプレート１４ａ，１４ｂ
（第１図、第３図）を不要とする利点もある。

上記のように本発明のキヤニスタは従来の粒状
活性炭素を用いたキヤニスタに比して耐久性がす
ぐれている。また従来の活性炭素繊維紙を用いた
キヤニスタに比して燃料蒸気吸着能力にすぐれて
いる。かつ、燃料蒸気が吸着剤層へ入らずに直接
に吸気通路へ流入し、機関性能に悪影響を及ぼす
ようなことは全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明における第１の実
施例を示すもので第１図は縦断面図、第２図は吸
着剤層をモデル的に示す図、第３図および第４図
は第２の実施例を示すもので第３図は縦断面図、
第４図は吸着剤層の製造過程を示す図、第５図は
第３の実施例の縦断面図である。 １……容器、５……燃料蒸気導入口、７……混
合気導出口、１０ａ……空気導入口、１５……吸
着剤層、１５ａ，１５ｂ……活性炭素繊維紙、１
７……燃料蒸気ガイドパイプ、１８……吸着剤層
の空間部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端に燃料蒸気発生源に連通する燃料蒸気導
   入口および内燃機関の吸気通路に連通する混合気
   導出口を有するとともに上記一端と対向する他端
   に空気導入口を有する容器と、該容器内の上記一
   端および他端間に形成した燃料蒸気吸着剤層とを
   具備する車両用燃料蒸発防止装置において、上記
   吸着剤層を密度が異る二種類の活性炭素繊維紙を
   交互に積層して構成するとともに、該吸着剤層を
   活性炭素繊維紙の積層面が容器の上記一端と他端
   の対向方向とほぼ合致するように容器内に配設
   し、密度が粗な活性炭素繊維紙の上記一端側の端
   縁を交互に非通気性の密閉構造とするとともに、
   上記端縁が密閉構造とされていない活性炭素繊維
   紙の他の端縁を非通気性の密閉構造としたことを
   特徴とする車両用燃料蒸発防止装置。 ２ 一端に燃料蒸気発生源に連通する燃料蒸気導
   入口および内燃機関の吸気通路に連通する混合気
   導出口を有するとともに上記一端と対向する他端
   に空気導入口を有する容器と、該容器内の上記一
   端および他端間に収納した燃料蒸気吸着剤層を具
   備した車両用燃料蒸発防止装置において、上記吸
   着剤層を密度が異る二種類の活性炭素繊維紙を交
   互に積層して構成するとともに、該吸着剤層を活
   性炭素繊維紙の積層面が容器の上記一端と他端の
   対向方向とほぼ合致するように容器内に配設し、
   密度が粗な活性炭素繊維紙の上記一端側の端縁を
   交互に非通気性の密閉構造とするとともに、上記
   端縁が密閉構造とされていない活性炭素繊維紙の
   他の端縁を非通気性の密閉構造とし、上記吸着剤
   層内の中央部には一端が上記燃料蒸気導入口と連
   通する燃料蒸気ガイドパイプを貫設し、上記吸着
   剤層にはこれを容器の上記一端側と他端側とに仕
   切る空間部を形成し、上記燃料蒸気導入パイプに
   管内と上記空間部を連通せしめる通孔を形成した
   ことを特徴とする車両用燃料蒸発防止装置。