WO2015111704A1

WO2015111704A1 - グリッド、及び、このグリッドを用いたキャニスタ

Info

Publication number: WO2015111704A1
Application number: PCT/JP2015/051853
Authority: WO
Inventors: 陽介岸田; 頌吾嶺澤
Original assignee: フタバ産業株式会社
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2015-07-30
Also published as: US10155191B2; JP6412021B2; US20170001141A1; CN106030088A; JPWO2015111704A1

Abstract

　キャニスタの開口する充填室内に充填された吸着剤を押さえて、充填室内に吸着剤を保持するグリッドであって、中心部から外周方向に向かって開口率が大きくなるように、複数の孔部が穿孔されている。

Description

グリッド、及び、このグリッドを用いたキャニスタ

関連出願の相互参照

　本国際出願は、２０１４年１月２３日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１４－１０３６９号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１４－１０３６９号の全内容を本国際出願に参照により援用する。

　本発明は、充填室内で吸着剤を押さえるグリッド、及び、このグリッドを用いたキャニスタに関する。

　図１に示すように、キャニスタ１は、第１室１０及び第２室２０を構成する２つの空間を有するケース１ａを備える。第１室１０及び第２室２０は、隔壁１ｂによって仕切られている。第１室１０及び第２室２０の底部は開口している。しかし、これらの開口はボトムキャップ１ｃによって閉じられている。ボトムキャップ１ｃは、第１室１０及び第２室２０の底部の開口を閉じたとき、第１室１０と第２室２０とを連通する連通孔αを形成する溝を有している。

　ケース１ａのうち第１室１０を形成する部分の天井部には、チャージポート１１及びパージポート１２が上方に向かって立設されている。チャージポート１１及びパージポート１２は、第１室１０及び第２室２０の並び方向に沿って並設され、第１室１０と連通している。チャージポート１１は、燃料タンクに接続され、パージポート１２は、パージ弁を介して内燃機関の吸気管に接続されている。

　第１室１０内には、第１室１０内の天井部から見て順にフィルタ１３、吸着剤１４、フィルタ１５及びグリッド１６が下方に向かって重ねられて格納されている。ボトムキャップ１ｃのうち、第１室１０を閉じる部分の上面上にはスプリング１７が取り付けられ、その上端がグリッド１６に接しているので、ボトムキャップ１ｃを閉じると、スプリング１７の付勢力によりグリッド１６が上方に押し上げられる。これにより、フィルタ１３、吸着剤１４及びフィルタ１５が、第１室１０の天井部とグリッド１６の間に挟まれて、第１室１０内に格納される。このようにグリッド１６は、吸着剤１４が第１室１０内で充填された状態を保持する。尚、吸着剤１４は、粒状の活性炭の集合物である。

　ケース１ａのうち第２室２０を形成する部分の天井部には、大気ポート２１が上方に向かって立設されている。大気ポート２１は第２室２０と連通している。
　第２室２０内には、第２室２０内の天井面から見て順に、フィルタ２３、吸着剤２４、フィルタ２５及びグリッド２６が、下方に向かって重ねられて格納されている。ボトムキャップ１ｃのうち、第２室２０を閉じる部分の上面上にはスプリング２７が取り付けられ、その上端がグリッド２６に接しているので、ボトムキャップ１ｃを閉じると、スプリング２７の付勢力によりグリッド２６が上方に押し上げられる。これにより、フィルタ２３、吸着剤２４及びフィルタ２５が、第２室２０の天井部とグリッド２６の間に挟まれて、第２室２０内に格納される。尚、吸着剤２４は、粒状の活性炭の集合物である。

　次に、キャニスタ１の動作について図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。内燃機関が作動することなく自動車が停止しているときは、図２Ａに示すように、燃料タンク等で発生した蒸発燃料が、空気とともにチャージポート１１からフィルタ１３を通って第１室１０に導入され、第１室１０内に格納されている吸着剤１４に吸着される。第１室１０内の吸着剤１４で吸着されなかった蒸発燃料は、空気とともにフィルタ１５、連通孔α及びフィルタ２５を通って第２室２０に導入され、第２室２０内に格納されている吸着剤２４に吸着される。そして、蒸発燃料の含有量が抑えられた空気が、フィルタ２３を介して大気ポート２１から大気中に放出される。

　内燃機関が作動しているときは、図２Ｂに示すように、大気中の空気が、大気ポート２１からフィルタ２３を介して第２室２０に導入され、第２室２０の吸着剤２４から燃料が脱離される。更に、蒸発燃料を含んだ空気は、第２室２０から連通孔α及びフィルタ１５を介して第１室１０に導かれ、第１室１０内において吸着剤１４から燃料が脱離され、燃料を含んだ空気が、パージポート１２及びパージ弁（図示しない）を介して吸気管に排出され、内燃機関で燃焼される。このように、内燃機関の作動中に吸着剤１４及び吸着剤２４から燃料を脱離する処理を、一般にパージと呼ぶ。

　ところで、パージは、内燃機関の負圧を用いて行われるため、大気ポート２１から導入される空気は、キャニスタ１内を高速で移動する。また、図８に示すように、グリッド１６、２６としては、円盤上に複数の孔部を均等に散点状に開けたパンチングメタルが用いられている。グリッド２６が用いられている第２室２０内の空気の流れを解析してみると、図５Ｂに示すように、第２室２０の中心部分の流れが早く、第２室２０の外周部分の流れが遅くなっていることが分かる。

　このように、中心部分と外周部分とで流れが異なると、第２室２０内の外周部分では燃料の脱離が十分に行われ難くなるので、キャニスタのパージ効率は、全体に均一に流れる場合に比べ、低くなる傾向にある。

　本発明の一局面では、パージ効率を向上させることができるグリッド、このグリッドを用いたキャニスタを提供することが望ましい。

　本発明の第１局面は、キャニスタの開口する充填室内に充填された吸着剤を押さえて、前記充填室内に前記吸着剤を保持するグリッドであって、中心部から外周方向に向かって開口率が大きくなるように、複数の孔部を穿孔したものである。

　このグリッドを用いると、実験の結果、吸着剤を流れる空気の速度が、吸着剤の中心部を通るものと、吸着剤の外側を通るものとで、背景技術の欄で述べたグリッドに比べて差が小さくなっていることが確認された。

　したがって、このグリッドを用いると、円盤上に複数の孔部を均等に散点状に開けたパンチングメタルで構成されるグリッドに比べて、パージ効率を向上させることができる。
　ところで、グリッドの形状としては、どのような形状でもよいが、本発明の第２局面のグリッドのように、孔部として、中心部周囲に複数の小孔が穿孔され、これら小孔が穿孔された領域の外側には、外周縁部に沿って複数の大孔が穿孔されたものを用いてもよい。

　また、本発明の第３局面のように、グリッドは、孔部として、中心部から放射状に並べられるとともに中心部側ほど小さい孔部が穿孔されていてもよい。また、本発明の第４局面のように、グリッドは、中心部の前記開口率を０としてもよい。

　尚、本発明の第５局面のキャニスタのように、本発明の第１局面～第３局面の何れか記載のグリッドを用いて、前記充填室内の前記吸着剤を押さえるようにすれば、パージ効率が高いキャニスタを提供することができる。

背景技術及び本実施形態のキャニスタの内部構造図である。図２Ａは、背景技術及び本実施形態のキャニスタ内を流れる蒸発燃料の通過ルートを説明するための説明図で、吸着時の説明図である。図２Ｂは、背景技術及び本実施形態のキャニスタ内を流れる蒸発燃料の通過ルートを説明するための説明図で、脱離時の説明図である。本実施形態のグリッドの平面図である。本実施形態のグリッドを用いた場合のパージ量－脱離率グラフである。図５Ａは、本実施形態のグリッドを備えるキャニスタ内の流量を測定した結果を示す模式図である。図５Ｂは、比較例のグリッドを備えるキャニスタ内の流量を測定した結果を示す模式図である。他の実施形態を示すグリッドの平面図である。他の実施形態を示すグリッドの平面図である。背景技術で説明したグリッドの平面図である。

　　１… キャニスタ　１ａ… ケース　１ｂ… 隔壁　１ｃ… ボトムキャップ
　５ａ… グリッド　５ｂ… グリッド　１０… 第１室　１１… チャージポート
　１２… パージポート　１３… フィルタ　１４… 吸着剤　１５… フィルタ
　１６… グリッド　１７… スプリング　２０… 第２室　２１… 大気ポート
　２３… フィルタ　２４… 吸着剤　２５… フィルタ　２６… グリッド
　２７… スプリング　５０… 小孔　５２… 大孔　ＣＬ… 中心部

　以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
　尚、本実施形態のグリッド５ａ、５ｂはキャニスタ１で用いられるものであるが、キャニスタ１については背景技術の欄ですでに説明しているので、その説明は省略し、同一構成については同一符号を用いて説明する。

　図３に示すように、本実施形態のキャニスタ１で用いられるグリッド５ａ、５ｂは、中心部周囲に複数の小孔５０が穿孔され、これら小孔５０が穿孔された領域の外側に、外周縁部に沿って複数の大孔５２が穿孔されている。

　図４に示すように、このグリッド５ａ、５ｂをキャニスタ１に取り付けると、パージ量に対する脱離率が、いずれのパージ量の場合でも向上していることが分かる。尚、パージ量の単位は、空気量を吸着剤容量で割ったベットボリュームである。

　これは、第２室２０内を流れる空気が、中心部分か外周部分かを問わず、ほぼ一定しているからと考えられる。図５Ａ及び図５Ｂでは、濃度が濃い部分ほど流れが遅く、濃度が薄い部分ほど流れが速いことを示している。図５Ｂに示すように、比較例である円盤上に複数の孔部を均等に散点状に開けたパンチングメタルで構成されるグリッド１６及びグリッド２６を備えるキャニスタの場合は、周囲の濃度が濃い。しかし、図５Ａに示すように、本実施形態のグリッド５ａ及びグリッド５ｂを用いたキャニスタ１の場合は、中心部も周囲も略同じ濃度である。

　したがって、本実施形態のグリッド５ａ及びグリッド５ｂを用いると、比較例のグリッド１６及びグリッド２６を用いる場合に比べて、パージ効率を向上させることができる。
　尚、実験は第２室２０について行ったが、第１室１０は同様の構造なので、同様の効果が期待できる。
［他の実施形態］
　（１）上記実施形態で説明したキャニスタ１はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図３では、小孔５０、大孔５２のいずれも、四角形状のものについて説明したが、図６Ａに示すように、小孔５０、大孔５２のいずれも、丸形状にしてもよい。

　（２）グリッド５ａ及びグリッド５ｂの開口率は、中心部から外周方向に向かって大きくなるように、複数の孔部を穿孔したものであればよい。たとえば、図６Ｂに示すように、グリッド５ａ及びグリッド５ｂは、中心部から放射状に複数の孔部が並べて形成されるとともに、中心部側ほど小さい孔部が形成されたものでもよい。

　グリッド５ａ及びグリッド５ｂは、円盤形状に形成されたものに限定されるものではなく、図６Ｃに示すように、四角形状など他の形状に形成されたものでもよい。
　グリッド５ａ及びグリッド５ｂは、図７に示すように、中心部ＣＬの開口率を０として、中心部ＣＬには孔部が設けられてない構造としてもよい。

Claims

　キャニスタの開口する充填室内に充填された吸着剤を押さえて、前記充填室内に前記吸着剤を保持するグリッドであって、
　中心部から外周方向に向かって開口率が大きくなるように、複数の孔部を穿孔したグリッド。
　請求項１に記載のグリッドにおいて、
　前記孔部として、
　　中心部周囲に複数の小孔が穿孔され、
　　これら小孔が穿孔された領域の外側には、外周縁部に沿って複数の大孔が穿孔されているグリッド。
　請求項１に記載のグリッドにおいて、
　前記孔部として、
　　中心部から放射状に並べられるとともに中心部側ほど小さい孔部が穿孔されているグリッド。
　請求項１～３の何れか記載のグリッドにおいて、中心部の前記開口率を０としたグリッド。
　請求項１～４の何れか記載のグリッドを用いて、前記充填室内の前記吸着剤を押さえているキャニスタ。