KR20150005446A

KR20150005446A - 증발 연료 처리 장치

Info

Publication number: KR20150005446A
Application number: KR20140077172A
Authority: KR
Inventors: 신야 다케시타; 노리히사 야마모토
Original assignee: 아이상 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2015-01-14
Also published as: JP6049559B2; US20150007799A1; KR101633981B1; US9376990B2; CN104279090B; CN104279090A; JP2015014243A

Abstract

(과제) 대기 포트로부터 대기로 방출되는 증발 연료의 블로우 아웃량을 낮게 억제한 증발 연료 처리 장치를 제공한다.
(해결 수단) 내부에 유체가 유통될 수 있는 통로 (3) 를 형성하고, 그 통로 (3) 의 일단측에는 탱크 포트 (4) 및 퍼지 포트 (5) 를 형성하고, 상기 통로 (3) 의 타단측에는 대기 포트 (6) 를 형성하고, 상기 통로 (3) 내에는, 연료 성분을 흡착할 수 있는 흡착재를 충전한 흡착층을 4 개 이상 형성한 증발 연료 처리 장치 (1) 로서, 주흡착층 (11) 과, 그 주흡착층 (11) 의 대기 포트측에 형성한 영역을 갖고, 그 영역에는, 그 주흡착층 (11) 과는 상이한 3 개 이상의 흡착층 (12, 13, 14) 과, 이 이웃하는 흡착층을 이간시키는 이간부 (31, 32) 를 형성하고, 상기 영역 내의 적어도 1 개의 이간부 (32) 의 용적을 그 이간부 (32) 를 사이에 두는 흡착층 (13, 14) 의 용적의 합계보다 크게 하였다.

Description

증발 연료 처리 장치{EVAPORATED FUEL PROCESSING DEVICE}

본 발명은 증발 연료 처리 장치에 관한 것이다.

종래, 자동차의 연료 탱크 등으로부터의 증발 연료가 대기로 방출되는 것을 방지하기 위해 증발 연료 중의 연료 성분을 일시적으로 흡착하는 증발 연료 처리 장치 (이하, 캐니스터라고도 한다) 가 사용되고 있다.

이와 같은 캐니스터로서, 내부에 유체가 유통될 수 있는 통로를 형성하고, 그 통로의 일단측에는 탱크 포트와 퍼지 포트를 형성하고, 타단측에는 대기 포트를 형성한 케이스를 갖고, 그 케이스의 통로 내에, 활성탄을 충전한 4 개의 흡착층을 직렬로 배치 형성하고, 인접하는 흡착층 사이에 상기 활성탄을 충전하지 않는 공간을 형성한 캐니스터가 알려져 있다 (특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2007-146793호

상기 종래 기술의 캐니스터에서는, 이간부의 용적이, 인접하는 흡착층의 용적보다 작고, 이간부의 용적이 충분히 확보되어 있지 않기 때문에, 이간부에 있어서, 연료 성분의 대기 포트측으로의 확산을 충분히 억제할 수 없어, 연료 성분의 대기로의 블로우 아웃 방지 성능을 향상시키는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 상기 종래의 캐니스터보다, 대기 포트로부터 외부로의 연료 성분의 블로우 아웃를 저감시킬 수 있는 증발 연료 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위해 청구항 1 에 기재된 발명은, 내부에 유체가 유통될 수 있는 통로를 형성하고, 그 통로의 일단측에는 탱크 포트 및 퍼지 포트를 형성하고, 상기 통로의 타단측에는 대기 포트를 형성하고, 상기 통로 내에는, 연료 성분을 흡착할 수 있는 흡착재를 충전한 흡착층을 4 개 이상 형성한 증발 연료 처리 장치로서,

주흡착층과, 그 주흡착층의 대기 포트측에 형성한 영역을 갖고,

그 영역에는, 그 주흡착층과는 상이한 3 개 이상의 흡착층과, 이 이웃하는 흡착층을 이간시키는 이간부를 형성하고,

상기 영역 내의 적어도 1 개의 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2 에 기재된 발명은, 청구항 1 에 기재된 발명에 있어서, 상기 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 이간부를 사이에 두는 2 개의 흡착층에 있어서, 대기 포트측에 위치하는 흡착층의 용적을, 타방의 흡착층의 용적보다 작게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3 에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2 에 기재된 발명에 있어서, 상기 영역에 있어서, 가장 대기 포트에 가까운 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4 에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 영역에 있어서, 이간부의 용적을, 대기 포트측일수록 크게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5 에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 영역에 있어서, 가장 대기 포트측에 위치하는 흡착층을, ASTM D5228 에 의한 부탄 워킹 캐패시티가 14.5 g/㎗ 이상인 활성탄으로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 6 에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 증발 연료 처리 장치에 있어서, 가장 탱크 포트측에 형성한 흡착층을 파쇄탄으로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 7 에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 영역 내의 흡착층의 용적은, 상기 증발 연료 처리 장치에 있어서의 흡착층의 총 용적의 12 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 8 에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 영역 내의 흡착층에 있어서의 통로의 유통 방향과 직교하는 단면적과, 상기 주흡착층에 있어서의 통로의 유통 방향과 직교하는 단면적의 비가 1 : 2.5 ∼ 1 : 4.5 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 주흡착층과, 그 주흡착층의 대기 포트측에 형성한 영역에, 주흡착층과는 상이한 3 개 이상의 흡착층과, 이 이웃하는 흡착층을 이간시키는 이간부를 형성하고, 이 이간부 중 적어도 1 개의 이간부의 용적을, 이 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 것에 의해, 상기 종래의 캐니스터보다, 이 이간부에서의, 대기 포트측으로의 확산을 억제할 수 있어, 상기 종래의 캐니스터로부터 대기로의 블로우 아웃량을 저감시켜, 블로우 아웃 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예 1 에 관련된 증발 연료 처리 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 2 는 본 발명의 실시예 3 에 관련된 증발 연료 처리 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 3 은 본 발명의 실시예 4 에 관련된 증발 연료 처리 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 4 는 본 발명의 실시예 5 에 관련된 증발 연료 처리 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 5 는 본 발명의 실시예 6 에 관련된 증발 연료 처리 장치를 설명하기 위한 개략도.

발명을 실시하기 위한 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1 은, 본 발명의 실시예 1 을 나타낸다.

본 발명의 증발 연료 처리 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (2) 를 갖고, 그 케이스 (2) 의 내부에는 유체가 유통될 수 있는 통로 (3) 가 형성되고, 상기 케이스 (2) 에 있어서의 통로 (3) 의 일단측 단부에는 탱크 포트 (4) 와 퍼지 포트 (5) 가, 타단측 단부에는 대기 포트 (6) 가 형성되어 있다.

상기 통로 (3) 에는, 증발시킨 연료 성분을 흡착할 수 있는 흡착재가 충전된 4 개의 흡착층, 즉, 제 1 흡착층 (11), 제 2 흡착층 (12), 제 3 흡착층 (13), 제 4 흡착층 (14) 이 직렬로 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 상기 흡착재로서 활성탄을 사용하였다.

상기 케이스 (2) 내에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상기 탱크 포트 (4) 와 퍼지 포트 (5) 에 연통되는 주실 (21) 과, 대기 포트 (6) 에 연통되는 부실 (22) 이 형성되고, 주실 (21) 과 부실 (22) 은 격벽에 의해 구획되어 있다. 주실 (21) 과 부실 (22) 은, 대기 포트 (6) 측과 반대측의 케이스 (2) 내에 형성된 공간 (23) 에 의해 연통되고, 유체가 통로 (3) 내를 흐를 때에는, 공간 (23) 에서 꺾여 대략 U 자상으로 흐르도록 되어 있다.

상기 탱크 포트 (4) 는, 도시되지 않은 연료 탱크의 상부 기실에 연통되고, 상기 퍼지 포트 (5) 는, 도시되지 않은 퍼지 제어 밸브 (VSV) 를 개재하여 엔진의 흡기 통로에 접속되어 있다. 이 퍼지 제어 밸브의 개도는, 전자 제어 유닛 (ECU) 에 의해 제어되고, 엔진 운전 중에 A/F 센서 등의 측정값 등을 기초로 하여 퍼지 제어가 이루어진다. 상기 대기 포트 (6) 는, 도시되지 않은 통로를 개재하여 외부와 연통되어 있다.

상기 주실 (21) 내에는, 상기 흡착재인 활성탄이 소정 밀도로 충전되고, 상기 4 개의 흡착층 (11 ∼ 14) 중 가장 용적이 큰 주흡착층인 제 1 흡착층 (11) 을 구성하고 있다. 이 활성탄으로는, 조립탄이나 파쇄탄을 사용할 수 있지만, 본 실시예에 있어서는 파쇄탄을 사용하였다. 또한, 도면에 있어서는, 제 1 흡착층 (11) 이 활성탄으로 구성되어 있는 것을 알기 쉽도록 조립탄을 사용하여 기재하였다.

상기 케이스 (2) 에 있어서의 탱크 포트 (4) 와 퍼지 포트 (5) 사이에는, 케이스 (2) 에 있어서의 내측면으로부터 상기 제 1 흡착층 (11) 의 일부에까지 이르는 방해판 (15) 이 형성되어 있다. 그 방해판 (15) 에 의해, 탱크 포트 (4) 와 퍼지 포트 (5) 사이를 흐르는 유체가 제 1 흡착층 (11) 을 통과하여 유통되도록 되어 있다.

상기 제 1 흡착층 (11) 은, 그 탱크 포트 (4) 측이 부직포 등으로 이루어지는 필터 (16) 로, 퍼지 포트 (5) 측이 부직포 등으로 이루어지는 필터 (17) 로 각각 덮여 있다. 또, 제 1 흡착층 (11) 의 공간 (23) 측면에는, 그 면 전체를 덮는 우레탄 등으로 이루어지는 필터 (18) 가 형성되고, 그 필터 (18) 의 공간 (23) 측에는 다수의 연통공을 갖는 플레이트 (19) 가 형성되어 있다. 그 플레이트 (19) 는, 스프링 등의 탄성 지지 수단 (20) 에 의해 탱크 포트 (4) 측으로 탄성 지지되어 있다.

상기 부실 (22) 의 공간 (23) 측에는, 상기 흡착재인 활성탄이 소정 밀도로 충전된 제 2 흡착층 (12) 이 형성되어 있다. 이 활성탄으로는, 조립탄이나 파쇄탄을 사용할 수 있지만, 본 실시예에 있어서는 조립탄을 사용하였다.

제 2 흡착층 (12) 의 공간 (23) 측에는, 그 전체를 덮는 우레탄 등으로 이루어지는 필터 (26) 가 형성되어 있다. 상기 필터 (26) 의 공간 (23) 측에는 다수의 연통공을 전체면에 거의 균등하게 형성한 플레이트 (27) 가 형성되어 있다. 그 플레이트 (27) 는, 스프링 등의 탄성 지지 부재 (28) 에 의해 대기 포트 (6) 측으로 탄성 지지되어 있다.

상기 플레이트 (19, 27) 와 케이스 (2) 의 덮개판 (30) 사이에 상기 공간 (23) 이 형성되고, 그 공간 (23) 에 의해 상기 제 1 흡착층 (11) 과 제 2 흡착층 (12) 이 연통되어 있다.

상기 부실 (22) 에 있어서의 제 2 흡착층 (12) 의 대기 포트 (6) 측에는, 상기 흡착재인 활성탄을 소정 밀도로 충전한 제 3 흡착층 (13) 이 형성되어 있다. 이 활성탄으로는 조립탄이나 파쇄탄을 사용할 수 있지만, 본 실시예에 있어서는 조립탄을 사용하였다.

상기 제 2 흡착층 (12) 의 대기 포트 (6) 측 단면과, 제 3 흡착층 (13) 의 공간 (23) 측 단면 사이에는, 흡착층 (12) 과 흡착층 (13) 을 소정 거리 이간시키는 제 1 이간부 (31) 가 형성되어 있다. 제 1 이간부 (31) 의 형상은 임의로 설정한다.

그 제 1 이간부 (31) 의 제 2 흡착층 (12) 측 단부와, 제 3 흡착층 (13) 측 단부에는, 그 전체를 덮는 우레탄 등으로 이루어지는 필터 (35, 36) 가 형성되어 있다. 이 필터 (35) 와 필터 (36) 사이에는, 필터 (35, 36) 를 소정 거리 이간시킬 수 있는 공간 형성 부재 (37) 가 형성되어 있다.

상기 부실 (22) 에 있어서의 제 3 흡착층 (13) 의 대기 포트 (6) 측에는, 상기 흡착재인 활성탄이 소정 밀도로 충전된 제 4 흡착층 (14) 이 형성되어 있다. 이 활성탄으로는 조립탄이나 파쇄탄을 사용할 수 있지만, 본 실시예에 있어서는 ASTM D5228 에 의한 부탄 워킹 캐패시티 (BWC) 가 14.5 g/㎗ 이상인 고성능 활성탄을 사용하였다. 또한, 제 4 흡착층 (14) 을 구성하는 활성탄으로서, 제 2 흡착층 (12) 이나 제 3 흡착층 (13) 을 구성하는 활성탄과 동일한 활성탄을 사용해도 된다. 제 4 흡착층 (14) 의 대기 포트 (6) 측에는, 그 단면 전체를 덮는 부직포 등으로 이루어지는 필터 (34) 가 형성되어 있다.

상기 제 3 흡착층 (13) 의 대기 포트 (6) 측 단면과, 제 4 흡착층 (14) 의 공간 (23) 측 단면 사이에는, 흡착층 (13) 과 흡착층 (14) 을 소정 거리 이간시키는 제 2 이간부 (32) 가 형성되어 있다. 제 2 이간부 (32) 의 형상은 임의로 설정한다.

그 제 2 이간부 (32) 의 제 3 흡착층 (13) 측 단부와, 제 4 흡착층 (14) 측 단부에는, 그 전체를 덮는 우레탄 등으로 이루어지는 필터 (38, 39) 가 형성되어 있다. 이 필터 (38) 와 필터 (39) 사이에는, 필터 (38, 39) 를 소정 거리 이간시킬 수 있는 공간 형성 부재 (40) 가 형성되어 있다.

상기 이간부 (31, 32) 에는 흡착재는 형성되어 있지 않다.

또한, 이간부 (31, 32) 는, 이웃하는 흡착층이 소정 거리 이간될 수 있으면 되고, 예를 들어, 우레탄 등의 필터만으로 형성해도 되고, 공간 형성 부재 (37, 40) 만으로 구성해도 된다.

가장 대기 포트 (6) 에 가까운 이간부인 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을, 그 제 2 이간부 (32) 를 사이에 두는 흡착층인 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 과 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 의 합계보다 크게 설정하였다. 그리고, 이 사이에 두는 흡착측의 용적은, 대기 포트 (6) 측의 흡착층 쪽이 작게 설정되어 있다. 즉, 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 은, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 보다 작게 설정되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을 200 ㎖, 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 을 35 ㎖, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 을 45 ㎖ 로 설정하였다.

또, 부실 (22) 에 있어서의 이간부의 용적을, 대기 포트 (6) 측에 가까울수록 크게 설정하였다. 즉, 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 보다 크게 설정하고, 본 실시예에서는, 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을 200 ㎖, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 을 180 ㎖ 로 설정하였다.

또, 부실 (22) 에 있어서의 흡착층의 용적을, 대기 포트 (6) 에 가까울수록 작게 설정하였다. 즉, 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 은, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 보다 작고, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 은, 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 보다 작게 설정하였다. 본 실시예에 있어서는, 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 을 35 ㎖, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 을 45 ㎖, 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 을 150 ㎖ 로 설정하였다.

또, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 을, 그 제 1 이간부 (31) 를 사이에 두는 흡착층인 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 과 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 의 합계보다 작게 설정하였다.

또한, 상기 부실 (22) 내의 흡착층 (12, 13, 14) 의 용적의 합계는, 증발 연료 처리 장치 (1) 내에 있어서의 모든 흡착층의 용적의 합계의 12 ％ 이하로 설정되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제 1 흡착층 (11) 의 용적 (V1) 을 2800 ㎖, 흡착층 (12, 13, 14) 의 용적의 합계 (V2 ＋ V3 ＋ V4) 를 230 ㎖ 로 설정하고, 흡착층 (12, 13, 14) 의 용적의 합계를 제 1 흡착층 (11) 의 용적의 8.2 ％ 로 설정하였다.

또, 상기 부실 (22) 내의 흡착층 (12, 13, 14) 에 있어서의 통로 (3) 의 유통 방향과 직교하는 각각의 단면적과, 상기 증발 연료 처리 장치에 있어서의 영역 이외의 주실 (21) 의 제 1 흡착층 (11) 에 있어서의 통로 (3) 의 유통 방향과 직교하는 단면적의 비가 1 : 2.5 ∼ 1 : 4.5 의 범위가 되도록 설정되어 있다.

또한, 제 2 흡착층 (12) 과 제 3 흡착층 (13) 과 제 4 흡착층 (14) 에 있어서, 통로 (3) 의 유통 방향과 직교하는 방향의 각각의 단면적을, 유로 (3) 의 유통 방향 전체에 걸쳐 모두 동일하게 해도 되고, 대기 포트 (6) 측을 향할수록 작아지도록 해도 된다.

특허청구범위에 있어서의 영역이란, 본 실시예 1 에 있어서는 상기 부실 (22) 이 해당된다.

상기 구성에 의해, 탱크 포트 (4) 로부터 증발 연료 처리 장치 (1) 내에 유입된 증발 연료를 함유하는 기체는, 각 흡착층 (11 ∼ 14) 내의 흡착재에 의해 연료 성분이 흡착된 후, 대기 포트 (6) 로부터 대기로 방출된다.

한편, 엔진 운전중인 퍼지 제어시에는, 전자 제어 유닛 (ECU) 에 의해 퍼지 제어 밸브가 개방되고, 흡기 통로 내의 부압에 의해 대기 포트 (6) 로부터 증발 연료 처리 장치 (1) 내에 흡입된 공기가, 상기와는 반대 방향으로 흘러, 퍼지 포트 (5) 로부터 엔진의 흡기 통로에 공급된다. 그 때, 각 흡착층 (11 ∼ 14) 내의 흡착재에 흡착되어 있던 연료 성분이 탈리되어, 공기와 함께 엔진에 공급된다.

본 발명의 증발 연료 처리 장치 (1) 는, 상기 구조·구성을 가짐으로써, 이하의 작용·효과를 발휘한다.

가장 대기 포트 (6) 에 가까운 이간부인 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을, 그 제 2 이간부 (32) 를 사이에 두는 흡착층인 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 과 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 의 합계보다 커지도록 한 것에 의해, 가장 대기 포트 (6) 에 가까운 제 2 이간부 (32) 내에 있어서의 체류 시간을, 상기 종래의 캐니스터보다 길게 할 수 있다. 이로써, 가장 탈리에 의한 기체의 온도의 변화가 큰 제 4 흡착층 (14) 을 통과한 기체의 온도 상승 (회복) 량을 충분히 확보할 수 있어, 인접하는 흡착층에 유입되는 기체의 온도를, 종래의 캐니스터보다 높게 할 수 있고, 그 흡착재의 연료 성분의 탈리 성능을 높게 유지할 수 있다.

또한, 가장 대기 포트 (6) 에 가까운 이간부인 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을, 그 제 2 이간부 (32) 를 사이에 두는 흡착층인 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 과 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 의 합계보다 커지도록 한 것에 의해, 대기 포트 (6) 에 가까운 제 2 이간부 (32) 의 용적을, 그것을 사이에 두는 흡착층 (13, 14) 의 용적 (V3, V4) 에 대응시켜 충분히 확보할 수 있어, 제 2 이간부 (32) 에서의 연료 성분의 확산을 억제하고, 상기 종래의 캐니스터보다 연료 성분의 대기로의 블로우 아웃량을 저감시켜, 블로우 아웃 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 부실 (22) 에 있어서의 흡착층의 용적을, 대기 포트 (6) 에 가까울수록 작게 설정하였다. 즉, 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 은, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 보다 작게, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 은, 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 보다 작게 한 것에 의해, 퍼지 후의 연료 성분의 잔존량을 적게 할 수 있어, 블로우 아웃 성능을 향상시킬 수 있다.

[실시예 2]

상기 실시예 1 에 있어서는, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 을, 그 제 1 이간부 (31) 를 사이에 두는 흡착층인 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 과 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 의 합계보다 작게 했지만, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 을, 그 제 1 이간부 (31) 를 사이에 두는 흡착층인 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 과 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 의 합계보다 크게 설정해도 된다.

예를 들어, 도 1 의 구조에 있어서, 제 2 이간부 (32) 의 용적 (Vα) 을 200㎖, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 을 180 ㎖, 공간 (23) 의 용적 (Vγ) 을 410 ㎖, 제 4 흡착층 (14) 의 용적 (V4) 을 30 ㎖, 제 3 흡착층 (13) 의 용적 (V3) 을 40 ㎖, 제 2 흡착층 (12) 의 용적 (V2) 을 120 ㎖, 제 1 흡착층 (11) 의 용적 (V1) 을 2050 ㎖ 로 설정하였다.

그 밖의 구조는, 상기 실시예 1 과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

또, 본 실시예 2 에 있어서도, 상기 실시예 1 과 동일한 작용, 효과를 나타낸다.

또한, 제 1 이간부 (31) 의 용적 (Vβ) 을, 그 제 1 이간부 (31) 를 사이에 두는 흡착층 (12, 13) 의 용적 (V2, V3) 의 합계보다 커지도록 한 것에 의해, 상기 실시예 1 과 비교하여, 제 1 이간부 (31) 에서의 연료 성분의 확산을 보다 억제할 수 있고, 연료 성분의 대기로의 블로우 아웃량을 더욱 저감시켜, 불로 바이 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

[실시예 3]

상기 실시예 1, 2 에 있어서는, 케이스 (2) 내에, 공간 (23) 에서 1 회 꺾는 U 자상의 통로 (3) 를 형성했지만, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (2) 내의 통로를, 2 회 꺾는 N 자상으로에 형성한 통로 (41) 로 해도 된다.

본 실시예 3 의 주실 (21) 의 구조는, 상기 실시예 1, 2 의 주실 (21) 과 동일하다.

본 실시예 3 에 있어서, 특허청구범위에 있어서의 영역에 해당하는 부실 (42) 은, 공간 (43) 에 있어서 꺾는 U 자상으로 형성되고, 부실 (42) 의 일단은 공간 (23) 에 연통되고, 타단에는 대기 포트 (6) 가 형성되어 있다.

부실 (42) 에 있어서의 공간 (23) 과 공간 (43) 사이에는, 상기 실시예 1 과 동일한 제 2 흡착층 (12), 제 3 흡착층 (13) 이 형성되고, 제 2 흡착층 (12) 과 제 3 흡착층 (13) 사이에는 제 1 이간부 (31) 가 형성되어 있다. 또, 공간 (43) 의 대기 포트 (6) 측에는, 상기 실시예 1 의 제 4 흡착층 (14) 과 동일한 제 4 흡착층 (14) 이 형성되어 있다. 제 4 흡착층 (14) 과 제 3 흡착층 (13) 사이에는 제 2 이간부 (32) 가 형성되어 있다.

흡착층 (11, 12, 13, 14) 과 이간부 (31, 32) 의 상호 관계는, 상기 실시예 1, 2 와 동일하게 설정되어 있다.

그 밖의 구조는, 상기 실시예 1, 2 와 동일하므로, 상기와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

또, 본 실시예 3 에 있어서도, 상기 실시예 1, 2 와 동일한 작용, 효과를 나타낸다.

[실시예 4]

상기 실시예 1 ∼ 3 에 있어서는, 통로 (3, 41) 를 U 자상 또는 N 자상으로 형성했지만, 이 통로를 변형시켜도 되고, 예를 들어 도 3 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (2) 내에, 3 회 꺾는 W 자상으로 형성한 통로 (51) 로 해도 된다.

도 3 에 나타내는 본 실시예 4 의 주실 (21) 의 구조는, 상기 실시예 1, 2 의 주실 (21) 과 동일하다. 본 실시예 4 에 있어서, 특허청구범위에 있어서의 영역에 해당하는 부실 (52) 은, 공간 (53, 54) 에 있어서 2 회 꺾는 N 자상으로 형성되고, 부실 (52) 의 일단은 공간 (23) 에 연통되고, 타단에는 대기 포트 (6) 가 형성되어 있다.

부실 (52) 에 있어서의 공간 (23) 과 공간 (53) 사이에는, 상기 실시예 1, 2 와 동일한 제 2 흡착층 (12), 제 3 흡착층 (13) 이 형성되고, 제 2 흡착층 (12) 과 제 3 흡착층 (13) 사이에는 제 1 이간부 (31) 가 형성되어 있다. 또, 공간 (53) 과 공간 (54) 사이에는, 상기 실시예 1 의 제 4 흡착층 (14) 과 동일한 제 4 흡착층 (14) 이 형성되어 있다. 제 4 흡착층 (14) 과 제 3 흡착층 (13) 사이에는 제 2 이간부 (32) 가 형성되어 있다.

또, 본 실시예 4 에 있어서도, 상기 실시예 1, 2 와 동일한 작용, 효과를 나타낸다.

[실시예 5]

상기 실시예 1, 2 에 있어서는, 케이스 (2) 내의 통로 (3) 를, 공간 (23) 에서 1 회 꺽는 U 자상으로 형성했지만, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 케이스 내의 통로를 꺾임이 없는 I 자상으로 형성해도 된다.

본 실시예 5 는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 주실 (21) 과 부실 (22) 이, 공간에서 꺾이지 않고, 직선상으로 배열된 증발 연료 처리 장치에 본 발명을 적용한 실시예이다.

본 실시예 5 에 있어서도, 3 개의 흡착층과, 이 이웃하는 흡착층을 이간시키는 이간부를 갖고, 상기 흡착층의 용적이, 대기 포트 (6) 에 가까운 흡착층일수록 작아지도록 하고, 상기 이간부의 용적이, 대기 포트 (6) 에 가까운 이간부일수록 커지도록 하고, 가장 대기 포트 (6) 에 가까운 이간부의 용적을, 이 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 커지도록 하여, 영역인 부실이, 주흡착층인 제 1 흡착층 (11) 의 대기 포트 (6) 측에 형성되어 있다.

또한, 바람직하게는, 영역인 부실에 형성한 어느 이간부에 있어서도, 그 용적을, 이 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 커지도록 설정한다.

또, 본 실시예 5 에 있어서도, 상기 실시예 1, 2 와 동일한 작용, 효과를 나타낸다.

[실시예 6]

도 5 는, 본 발명의 실시예 6 의 일례를 나타낸다.

본 실시예 6 의 증발 연료 처리 장치 (61) 는, 본체 캐니스터 (62) 와, 서브 캐니스터 (63) 를 갖고, 본체 캐니스터 (62) 와 서브 캐니스터 (63) 는 연통관 (64) 에 의해 연통되어 있다.

본체 캐니스터 (62) 내에는, 상기 실시예 1 과 동일하게 주실 (21) 과 부실 (22) 이 형성되고, 주실 (21) 내에는 제 1 흡착층 (11) 이, 부실 (22) 내에는 상기 실시예 1 과 동일한 제 2 흡착층 (12), 제 3 흡착층 (13) 이 형성되고, 제 2 흡착층 (12) 과 제 3 흡착층 (13) 사이에는 제 1 이간부 (31) 가 형성되어 있다. 또, 서브 캐니스터 (63) 내에는, 상기 실시예 1 과 동일한 제 4 흡착층 (14) 이 형성되어 있다. 제 3 흡착층 (13) 과 제 4 흡착층 (14) 사이에는, 부실 (22) 과 서브 캐니스터 (63) 에 걸쳐 제 2 이간부 (66) 가 형성되어 있다.

특허청구범위의 영역이란, 본 실시예 6 에 있어서는, 본체 캐니스터 (62) 내의 부실 (22) 과 서브 캐니스터 (63) 를 합한 구획 (70) 이 해당된다.

흡착층 (11, 12, 13, 14) 과 이간부 (31, 66) 의 상호 관계는, 상기 실시예 1, 2 와 동일하게 설정되어 있다.

본 실시예 6 에 있어서는, 연통관 (64) 내는, 통로 (3) 의 유통 방향과 직교하는 단면적이 작기 때문에, 그 부분에서 유속이 증가하고, 그 부분에서의 체류 시간은 짧아지기 때문에, 제 3 흡착층 (13) 과 제 4 흡착층 (14) 을 이간시키는 제 2이간부 (66) 의 용적으로는, 상기 연통관 (64) 내의 용적을 제외한 용적, 바람직하게는, 통로 (3) 의 유통 방향과 직교하는 단면적이, 대기 포트 (6) 의 단면적보다 작은 통로 (3) 부분의 용적을 제외한 용적을 사용하여, 상기 실시예 1, 2 의 상호 관계가 성립하도록 흡착층 (11, 12, 13, 14) 과 이간부 (31, 66) 를 형성하는 것이 바람직하다.

또, 본 실시예 6 에 있어서도, 상기 실시예 1, 2 와 동일한 작용, 효과를 나타낸다.

[그 밖의 실시예]

또한, 상기 실시예 1 ∼ 6 에서는, 주실 (21) 내에는, 주흡착층인 제 1 흡착층 (11) 만 형성했지만, 주실 (21) 내에 복수의 흡착층을 형성함과 함께, 그 이웃하는 흡착층 사이에, 그것들을 이간시키는 이간부를 형성하도록 해도 된다.

또, 영역 (22, 42, 52, 70) 내에, 4 개 이상의 흡착층을 직렬로 형성하고, 그 이웃하는 흡착층 사이에, 그것들을 각각 이간시키는 이간부를 형성해도 된다. 그 경우, 영역 내의 적어도 1 개의 이간부에 있어서, 그 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 2 개의 흡착층의 용적의 합계보다 크게 설정하고, 그 흡착층의 용적은 대기 포트에 가까운 쪽을 작게 하도록 한다.

바람직하게는, 가장 대기 포트에 위치하는 이간부에 있어서, 그 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 2 개의 흡착층의 용적의 합계보다 크게 설정하고, 그 흡착층의 용적은 대기 포트에 가까운 쪽을 작게 하도록 한다.

또, 영역 내의 이간부의 용적은, 대기 포트 (6) 에 가까울수록 크게 하는 것이 바람직하다.

또, 주흡착층과는 상이한 3 개 이상의 흡착층과, 이 이웃하는 흡착층을 이간시키는 이간부를 갖고, 적어도 1 개의 이간부에 있어서, 그 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 2 개의 흡착층의 용적의 합계보다 커지는 영역이, 주흡착층의 대기 포트 (6) 측에 형성되어 있으면, 증발 연료 처리 장치 전체의 형상이나, 흡착층, 이간부, 공간 등의 수 및 형상, 배열 등은 임의로 설정할 수 있다.

1, 61 : 증발 연료 처리 장치
3, 41, 51 : 통로
4 : 탱크 포트
5 : 퍼지 포트
6 : 대기 포트
11 : 주흡착층
11, 12, 13, 14 : 흡착층
31, 32, 66 : 이간부

Claims

내부에 유체가 유통될 수 있는 통로를 형성하고, 그 통로의 일단측에는 탱크 포트 및 퍼지 포트를 형성하고, 상기 통로의 타단측에는 대기 포트를 형성하고, 상기 통로 내에는, 연료 성분을 흡착할 수 있는 흡착재를 충전한 흡착층을 4 개 이상 형성한 증발 연료 처리 장치로서,
주흡착층과, 그 주흡착층의 대기 포트측에 형성한 영역을 갖고,
그 영역에는, 그 주흡착층과는 상이한 3 개 이상의 흡착층과, 이 이웃하는 흡착층을 이간시키는 이간부를 형성하고,
상기 영역 내의 적어도 1 개의 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 이간부를 사이에 두는 2 개의 흡착층에 있어서, 대기 포트측에 위치하는 흡착층의 용적을, 타방의 흡착층의 용적보다 작게 한 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 영역에 있어서, 가장 대기 포트에 가까운 이간부의 용적을, 그 이간부를 사이에 두는 흡착층의 용적의 합계보다 크게 한 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 영역에 있어서, 이간부의 용적을, 대기 포트측일수록 크게 한 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 영역에 있어서, 가장 대기 포트측에 위치하는 흡착층을 ASTM D5228 에 의한 부탄 워킹 캐패시티가 14.5 g/㎗ 이상인 활성탄으로 구성한 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 증발 연료 처리 장치에 있어서, 가장 탱크 포트측에 형성한 흡착층을 파쇄탄으로 구성한 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 영역 내의 흡착층의 용적은, 상기 증발 연료 처리 장치에 있어서의 흡착층의 총 용적의 12 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 영역 내의 흡착층에 있어서의 통로의 유통 방향과 직교하는 단면적과, 상기 주흡착층에 있어서의 통로의 유통 방향과 직교하는 단면적의 비가 1 : 2.5 ∼ 1 : 4.5 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 증발 연료 처리 장치.