(57)【要約】【課題】パージ処理又は吸着処理中に、パージエア又は蒸発燃料ガスを内部で効率的に均質化できる蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】蒸発燃料処理装置１０は、大気ポート１９及びパージポート１８を有する中空のケース１２を有する。ケース１２は、大気ポート１９からパージポート１８に至る気体の流れ方向に沿って第３吸着室３５、撹拌室３６、及び第２吸着室３４を内部に連続して形成している。第２吸着室３４及び第３吸着室３５には、蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材３７が充填されている。一方、撹拌室３６内には、撹拌室３６を通過する気体を螺旋状に案内する撹拌羽根４３を有する第１撹拌部材２６が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気ポート及びパージポートを有する中空のケースであって、前記大気ポートから前記パージポートに至る気体の流れ方向に沿って大気ポート側吸着室、空間室、及びパージポート側吸着室を内部に連続して形成するケースと、
前記大気ポート側吸着室及び前記パージポート側吸着室に充填されており、蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材と、
前記空間室内に配置されており、前記空間室を通過する気体を螺旋状に案内する旋回流形成部を有する撹拌部材と、
を有する、蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記旋回流形成部は、前記気体の流れ方向において前記空間室の上流端部及び下流端部の少なくとも一方に配置されている、蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記旋回流形成部は、周方向に等間隔で配置された複数の羽根である、蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記旋回流形成部は螺旋状スロープである、蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記撹拌部材は前記旋回流形成部の径方向外方に筒状の外周壁を有する、蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、燃料タンクで生じた蒸発燃料が大気中に放出されることを防止するために、蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材が充填された蒸発燃料処理装置（以下、キャニスタともいう）が搭載されている。蒸発燃料処理装置は、内燃機関（エンジン）停止中等に生じた蒸発燃料を、内部に収容する吸着材に吸着させることで一時的に捕捉する。そして、エンジンが駆動されると、蒸発燃料はエンジンの吸気負圧を利用して吸着材から脱離（パージ）され、エンジンにて燃焼される。
【０００３】
パージ処理の際に蒸発燃料処理装置内を流れる空気（パージエア）は、吸着材が充填された吸着室の中央部を流れやすく、外周部には流れにくい。そのため、中央部と外周部では蒸発燃料の脱離に偏りが生じ、外周部に蒸発燃料が残存しやすい。
【０００４】
一方、吸着室の中央部はパージエアの通過量が多いため蒸発燃料の脱離量が多い。その結果、蒸発燃料が脱離する際の気化熱により中央部の吸着材及び中央部を通るパージエアは外周部と比べて低温になりやすい。吸着材の吸着容量は温度が低くなるほど大きくなるため、低温では蒸発燃料が脱離しにくくなる。そのため、中央部は一定量のパージエアによる蒸発燃料の脱離量、すなわち脱離効率が低い。
【０００５】
また、蒸発燃料を吸着材に吸着させる吸着処理の際にも、蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスは吸着室の中央部を流れやすく、外周部には流れにくい。そのため、蒸発燃料が吸着材に吸着する際の凝縮熱により中央部の吸着材及びそこを流れる蒸発燃料ガスは外周部と比べて高温になりやすい。吸着材の吸着容量は温度が高くなるほど小さくなるため、高温では蒸発燃料が吸着しにくくなる。そのため、中央部は一定量の蒸発燃料が供給された際の蒸発燃料の吸着量、すなわち吸着効率が低いことも知られている。
【０００６】
特許文献１は、これらの点を改善した蒸発燃料処理装置を開示している。特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置は、大気ポートからパージポートに至るパージエアの流れ方向に沿って大気ポート側吸着室、空間室、及びパージポート側吸着室を内部に直線状に連続して形成するケースと、空間室内に配置されたディフューザとを有している。パージエアは、大気ポート側吸着室から空間室に流入した後、ディフューザにより非線型的に流動され、パージポート側吸着室に均等に分散される。これにより、パージポート側吸着室の中央部と外周部との間のパージエア流量の偏りを低減できると共にパージエアを均質化できるため、パージポート側吸着室における脱離効率が向上される。
【０００７】
また、特許文献１の蒸発燃料処理装置においては、蒸発燃料ガスはパージポート側吸着室から空間室に流入した後、ディフューザにより非線型的に流動され、大気ポート側吸着室に均等に分散される。これにより、大気ポート側吸着室の中央部と外周部との間の蒸発燃料ガスの流量の偏りを低減できると共に蒸発燃料ガスを均質化できるため、大気ポート側吸着室における吸着効率が向上される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１９５００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の蒸発燃料処理装置のディフューザは、複数の孔を有する板状部材でパージエアの流れを制御する構造である。そのため、パージ処理においてパージエアが空間室を通過する際に、空間室の中央部と外周部との間におけるパージエアの均質化が十分ではないという問題がある。同様に、吸着処理において蒸発燃料ガスが空間室を通過する際に、蒸発燃料ガスを空間室内で十分に均質化することができない。
【００１０】
そこで、本明細書に開示の技術は、吸着室間に形成された空間室を通過する気体をより効果的に均質化できる蒸発燃料処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
その一つの例は、大気ポート及びパージポートを有する中空のケースであって、前記大気ポートから前記パージポートに至る気体の流れ方向に沿って大気ポート側吸着室、空間室、及びパージポート側吸着室を内部に連続して形成するケースと、前記大気ポート側吸着室及び前記パージポート側吸着室に充填されており、蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材と、前記空間室内に配置されており、前記空間室を通過する気体を螺旋状に案内する旋回流形成部を有する撹拌部材と、を有する蒸発燃料処理装置である。
【発明の効果】
【００１２】
前記蒸発燃料処理装置によると、撹拌部材の有する旋回流形成部により、空間室を通過する気体が螺旋状に案内されて撹拌される。そのため、パージ処理の際に空間室において中央部と外周部の気体、すなわちパージエアが混合されやすく、より効果的にパージエアを均質化することができる。均質化されたパージエアがパージポート側吸着室に導入されることにより、パージポート側吸着室における蒸発燃料の脱離効率が向上する。また、吸着処理の際には、空間室内における中央部と外周部の蒸発燃料ガスが螺旋状に案内されることで混合されるため、より効果的に蒸発燃料ガスを均質化することができる。均質化された蒸発燃料ガスが大気ポート側吸着室に導入されることにより、大気ポート側吸着室における蒸発燃料の吸着効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の蒸発燃料処理装置の断面図である。
【図２】実施形態１の第１撹拌部材の斜視図である。
【図３】実施形態１の第１撹拌部材の断面図である。
【図４】実施形態１の第１撹拌部材の上面図である。
【図５】実施形態１の第２撹拌部材の斜視図である。
【図６】実施形態２の第１撹拌部材の斜視図である。
【図７】実施形態３の第１撹拌部材の斜視図である。
【図８】実施形態４の第１撹拌部材の斜視図である。
【図９】実施形態５の第１撹拌部材の斜視図である。
【図１０】実施形態６の第１撹拌部材の斜視図である。
【図１１】実施形態７の第１撹拌部材の斜視図である。
【図１２】実施形態８の蒸発燃料処理装置の断面図である。
【図１３】実施形態８の第１撹拌部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に、以下において説明する実施形態の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する特徴は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは任意の組み合わせで用いることができる。
【００１５】
（特徴１）蒸発燃料処理装置は、大気ポートからパージポートに至る気体の流れ方向に沿って大気ポート側吸着室、空間室、及びパージポート側吸着室を有している。そして、空間室内には、空間室を通過する気体を螺旋状に案内する旋回流形成部を有する撹拌部材が配置されている。
【００１６】
これにより、パージ処理の際に空間室において中央部と外周部の気体、すなわちパージエアが混合されやすく、より効果的にパージエアを均質化することができる。均質化されたパージエアがパージポート側吸着室に導入されることにより、パージポート側吸着室における蒸発燃料の脱離効率が向上する。また、吸着処理の際には、空間室内における中央部と外周部の蒸発燃料ガスが螺旋状に案内されることで混合されるため、より効果的に蒸発燃料ガスを均質化することができる。均質化された蒸発燃料ガスが大気ポート側吸着室に導入されることにより、大気ポート側吸着室における蒸発燃料の吸着効率が向上する。
【００１７】
（特徴２）旋回流形成部は、大気ポートからパージポートに至る気体の流れ方向において、空間室の上流端部及び下流端部の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【００１８】
パージエアは前記流れ方向において上流側から下流側に向かって流れるため、旋回流形成部が上流端部に配置されている場合は、パージエアが空間室内で旋回する距離が長くなり、パージエアの均質化を促進することができる。一方、蒸発燃料ガスは、吸着処理の際に前記流れ方向において下流側から上流側に向かって流れる。そのため、旋回流形成部が下流端部に配置されている場合は、蒸発燃料ガスが空間室内で旋回する距離が長くなり、蒸発燃料ガスの均質化を促進することができる。
【００１９】
（特徴３）旋回流形成部は、周方向に等間隔で配置された複数の羽根であってもよい。
【００２０】
これにより、気体を効率的に螺旋状に案内することができる。
【００２１】
（特徴４）旋回流形成部は螺旋状スロープであってもよい。
【００２２】
これにより、気体を効率的に螺旋状に案内することができる。
【００２３】
（特徴５）撹拌部材は旋回流形成部の径方向外方に筒状の外周壁を有することが好ましい。
【００２４】
これにより、気体が旋回流形成部の径方向外方に流れ出てしまうことを防止できるため、気体を確実に螺旋状に案内することができ、気体の均質化を促進することができる。
【００２５】
以下、本明細書に開示の技術を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、各図において、Ｘは前方を示し、Ｙは右方向を示すが、これらの方向は装置の搭載方向等を限定するものではない。
【００２６】
［実施形態１］
本実施形態では、自動車等の車両に搭載されるキャニスタとしての蒸発燃料処理装置について例示する。
【００２７】
＜蒸発燃料処理装置１０の構造＞
図１は、実施形態１に係る蒸発燃料処理装置１０を示す断面図である。図１に示すように、蒸発燃料処理装置１０は、略四角形箱状に形成された樹脂製のケース１２を備えている。ケース１２は中空のケース本体１３を有している。ケース本体１３は、断面四角形の角筒部１３ａと、角筒部１３ａの左側に配置されている断面円形の円筒部１３ｂとを有する。角筒部１３ａと円筒部１３ｂとは、前後方向に平行に延びており、隔壁１３ｃを介して相互に連結されている。ケース本体１３は、角筒部１３ａの前端を閉鎖する前端壁１３ｄと、円筒部１３ｂの前端を閉鎖する前端壁１３ｅとを有する。一方、ケース本体１３の後端は蓋部材１４により閉鎖されている。
【００２８】
図１に示すように、ケース本体１３の内部空間は、隔壁１３ｃによって角筒部１３ａの内部空間と円筒部１３ｂの内部空間とに仕切られている。これら２つの内部空間は、ケース本体１３と蓋部材１４との間に形成された連通室１５によって相互に連通されている。これにより、角筒部１３ａの内部空間、連通室１５、及び円筒部１３ｂの内部空間からなるＵ字状のガス通路が形成される。
【００２９】
角筒部１３ａの前端壁１３ｄには、角筒部１３ａの内部空間に連通するタンクポート１７及びパージポート１８が前方に突出するよう形成されている。タンクポート１７は、燃料タンク（図示しない）、詳しくは燃料タンクの気層部に連通されている。パージポート１８は、エンジン（図示しない）、詳しくはエンジンの吸気管のスロットルバルブよりも下流に連通されている。一方、円筒部１３ｂの前端壁１３ｅには、円筒部１３ｂの内部空間に連通する大気ポート１９が前方に突出するよう形成されている。大気ポート１９は大気に開放されている。
【００３０】
角筒部１３ａの内部空間の前端部は、ケース本体１３に形成された仕切壁１３ｆにより左右に仕切られている。すなわち、仕切壁１３ｆは、角筒部１３ａの内部空間の前端部を、タンクポート１７側の部分とパージポート１８側の部分とに仕切っている。また、仕切られたそれぞれの部分の前端には、フィルタ２０が設置されている。
【００３１】
一方、角筒部１３ａの後端開口部には、例えば樹脂製の通気性を有する多孔板２１が設置されている。多孔板２１の前面にはフィルタ２２が積層されている。多孔板２１と蓋部材１４との間には、コイルバネからなるバネ部材２３が介装されている。バネ部材２３は多孔板２１を前方に付勢する。このようにして、角筒部１３ａとフィルタ２０，２２により、第１吸着室２４が形成される。
【００３２】
図１に示すように、円筒部１３ｂの内部空間における前後方向、すなわち、ガスの流通方向の中央部には該内部空間を前後に仕切る第１撹拌部材２６が配置されている。また、円筒部１３ｂの後端開口部には第２撹拌部材２７が配置されている。なお、第１撹拌部材２６及び第２撹拌部材２７の詳細な構造は後述する。
【００３３】
第２撹拌部材２７の前方には、例えば樹脂製の通気性を有する多孔板２８が円筒部１３ｂの内部空間の後端開口部を閉鎖するように設置されている。また、第２撹拌部材２７と蓋部材１４との間には、コイルバネからなるバネ部材２９が介装されている。バネ部材２９は第２撹拌部材２７を前方に付勢する。
【００３４】
円筒部１３ｂの内部空間の前端部、第１撹拌部材２６の前方、第１撹拌部材２６の後方、及び多孔板２８の前方には、フィルタ３０，３１，３２，３３がそれぞれ配置されている。このようにして、第１撹拌部材２６の後方に、フィルタ３２，３３により仕切られた第２吸着室３４が形成される。また、第１撹拌部材２６の前方に、フィルタ３０，３１により仕切られた第３吸着室３５が形成される。さらに、フィルタ３１，３２は内部に第１撹拌部材２６が配置された撹拌室３６を形成しており、撹拌室３６を介して第２吸着室３４と第３吸着室３５とは互いに連通している。なお、各フィルタ２０，２２，３０，３１，３２，３３は、例えば樹脂製の不織布、発泡ウレタン等により形成されている。
【００３５】
第１吸着室２４、第２吸着室３４、第３吸着室３５には、蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材３７が充填されている。詳しくは、第１吸着室２４においては、角筒部１３ａの前端部に配置されたフィルタ２０と角筒部１３ａの後端部に配置されたフィルタ２２との間に吸着材３７が充填されている。第２吸着室３４においては、第１撹拌部材２６の後側のフィルタ３２と多孔板２８の前側のフィルタ３３との間に吸着材３７が充填されている。第３吸着室３５においては、円筒部１３ｂの前端部に配置されたフィルタ３０と第１撹拌部材２６の前側のフィルタ３１との間に吸着材３７が充填されている。一方、連通室１５及び撹拌室３６には吸着材３７は充填されていない。吸着材３７としては、例えば粒状の活性炭を用いることができる。さらに、粒状の活性炭としては、破砕した活性炭（破砕炭）、粉末状の活性炭をバインダを用いて粒状に成形した造粒炭等を用いることができる。
【００３６】
＜第１撹拌部材２６の構造＞
次に、第１撹拌部材２６の構造を図１から図４を参照しながら説明する。図２は、第１撹拌部材２６の斜視図である。図３は第１撹拌部材２６の断面図である。図４は第１撹拌部材２６の上面図である。なお、第１撹拌部材２６は、その上面が蒸発燃料処理装置１０の前方に向くよう撹拌室３６内に設置されている。
【００３７】
図２及び図３に示すように、第１撹拌部材２６は、例えば樹脂製であり、上下一対の環状の嵌合部４０と、上下方向に延びる円柱状の軸部４１と、嵌合部４０を軸部４１の上端部及び下端部に連結する複数の連結部４２を有している。なお、第１撹拌部材２６は上半分と下半分とが同じ構造であるため、細部の形状に関しては上半分について説明し、下半分の説明は省略する。
【００３８】
複数（本実施形態では８本）の連結部４２は軸部４１の上端部から半径方向外方に延びており、嵌合部４０の内周面に接続されている。これにより、嵌合部４０は軸部４１に固定されている。各連結部４２からは撹拌羽根４３が下方向に向かって斜めに延びている（図２及び図３参照）。また、撹拌羽根４３の径方向外方には、嵌合部４０から下方に延びる円筒状の外周壁４４が形成されている。なお、本明細書において、撹拌羽根４３は「旋回流形成部」に相当する。
【００３９】
撹拌羽根４３の形状をより詳しく説明する。図４に示すように、連結部４２及び撹拌羽根４３は周方向に等間隔で設置されている。また、撹拌羽根４３は、上から見て嵌合部４０の内側に隙間が無いように形成されている。つまり、撹拌羽根４３の内周縁は軸部４１に斜めに沿っており、撹拌羽根４３の外周縁は外周壁４４の内周面に斜めに沿っており、撹拌羽根４３の先端部は隣の撹拌羽根４３と上下方向に重複するよう形成されている。このように、撹拌羽根４３は、撹拌羽根４３に向かって上方から流れる気体を軸部４１を中心として螺旋状に案内するよう成形されている。なお、第１撹拌部材２６を上から見た状態において、上側の撹拌羽根４３が下方に流れる気体を案内する旋回方向と、下側の撹拌羽根４３が上方に流れる気体を案内する旋回方向とは、相互に逆向きに設定されている。
【００４０】
図１に示すように、第１撹拌部材２６の嵌合部４０は、円筒部１３ｂ内に嵌合するよう形成されている。また、上側の撹拌羽根４３が第３吸着室３５に隣接し、下側の撹拌羽根４３が第２吸着室３４に隣接するように、嵌合部４０、軸部４１の両端面、及び連結部４２がフィルタ３１，３２を支持している。つまり、大気ポート１９からパージポート１８に至る気体の流れ方向において、上側の撹拌羽根４３は撹拌室３６の上流端部に配置されており、下側の撹拌羽根４３は撹拌室３６の下流端部に配置されている。
【００４１】
＜第２撹拌部材２７の構造＞
次に、第２撹拌部材２７の構造を図５を参照しながら説明する。図５は第２撹拌部材２７の斜視図である。なお、第２撹拌部材２７は、図５における上面が蒸発燃料処理装置１０の前方に向くよう蒸発燃料処理装置１０に設置されている。
【００４２】
第２撹拌部材２７は、例えば樹脂製であり、円筒状の外周壁４６と、上下方向に延びる軸部４７と、外周壁４６の上端部を軸部４７に連結する複数（本実施形態では５本）の連結部４８と、各連結部４８から下方向に向かって斜めに延びる撹拌羽根４９とを有する。外周壁４６は、円筒部１３ｂ内に嵌合するよう形成されている（図１参照）。
【００４３】
撹拌羽根４９の形状をより詳しく説明する。撹拌羽根４９は周方向に等間隔に設けられている。また、撹拌羽根４９は、第１撹拌部材２６の撹拌羽根４３と同様に、上から見て外周壁４６の内側に隙間が無いように形成されている。すなわち、撹拌羽根４９は、その内周縁が軸部４７に斜めに沿っており、外周縁が外周壁４６の内周面に斜めに沿っており、先端部が隣の撹拌羽根４９と上下方向に重複するよう形成されている。このように、撹拌羽根４９は、撹拌羽根４９に上方から向かって流れる気体を軸部４７を中心として螺旋状に案内するよう成形されている。なお、本明細書において、撹拌羽根４９は「旋回流形成部」に相当する。
【００４４】
＜蒸発燃料処理装置１０の機能＞
次に、蒸発燃料処理装置１０の機能について説明する。車両のエンジン（図示しない）が停止している状態等において、燃料タンク（図示しない）内で発生した蒸発燃料と空気からなる蒸発燃料ガスがタンクポート１７を介して第１吸着室２４に導入され、蒸発燃料が第１吸着室２４内の吸着材３７に吸着される。そして、第１吸着室２４の吸着材３７に吸着されなかった蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスは、連通室１５を通り、第２吸着室３４に導入され、蒸発燃料が第２吸着室３４内の吸着材３７に吸着される。
【００４５】
第２吸着室３４の吸着材３７に吸着されなかった蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスは撹拌室３６に導入される。撹拌室３６に流入した蒸発燃料ガスは、第１撹拌部材２６の後側の撹拌羽根４３、すなわち第２吸着室３４側の撹拌羽根４３により軸部４１を中心に旋回するように流れ、結果的に撹拌室３６内で撹拌される。これにより、蒸発燃料ガスは、撹拌室３６内において含有する蒸発燃料の濃度及び温度等が均質になる。そして、蒸発燃料ガスは均質になった状態で第３吸着室３５に導入され、蒸発燃料が第３吸着室３５内の吸着材３７に吸着される。その後、ほとんど空気のみからなる蒸発燃料ガスが大気ポート１９から大気中へ放出される。
【００４６】
エンジンの駆動中にパージ処理を行う条件が満たされると、パージポート１８を介してエンジンの吸気負圧がケース１２内のガス通路に印加される。これに伴い、大気ポート１９から大気中の空気がパージエアとして第３吸着室３５に導入される。パージエアは、第３吸着室３５の吸着材３７から蒸発燃料を脱離させた後、撹拌室３６に流入する。撹拌室３６に流入したパージエアは、第１撹拌部材２６の前側の撹拌羽根４３、すなわち第３吸着室３５側の撹拌羽根４３により螺旋状に案内され、撹拌される。つまり、パージエアは撹拌室３６を通過する際に、撹拌室３６内で第１撹拌部材２６により撹拌されることで、含有する蒸発燃料の濃度及び温度等が均質になる。
【００４７】
均質になったパージエアは第２吸着室３４に導入され、第２吸着室３４の吸着材３７から蒸発燃料を脱離させる。そして、パージエアは連通室１５に流入する。連通室１５に流入したパージエアは、第２撹拌部材２７の撹拌羽根４９により螺旋状に案内、すなわち軸部４７を中心に旋回するように流れ、連通室１５内で撹拌される。つまり、パージエアは連通室１５を通過する際に、連通室１５内で第２撹拌部材２７により撹拌されることで、含有する蒸発燃料の濃度及び温度等が再度均質になる。なお、本明細書において、撹拌室３６が「空間室」に相当する場合、第３吸着室３５が「大気ポート側吸着室」に相当し、第２吸着室３４が「パージポート側吸着室」に相当する。また、連通室１５が「空間室」に相当する場合、第２吸着室３４が「大気ポート側吸着室」に相当し、第１吸着室２４が「パージポート側吸着室」に相当する。
【００４８】
その後、パージエアは第１吸着室２４に導入され、第１吸着室２４の吸着材３７から蒸発燃料を脱離させる。そして、蒸発燃料を含むパージエアは、パージポート１８からエンジンに送られ、エンジンで燃焼される。
【００４９】
＜本実施形態の利点＞
本実施形態によると、撹拌室３６内に配置された第１撹拌部材２６が撹拌羽根４３を有しており、撹拌室３６を通過するパージエアは撹拌室３６内で撹拌羽根４３により螺旋状に案内されて撹拌される。そのため、第３吸着室３５の外周部と中央部において蒸発燃料の脱離に偏りがあり、撹拌室３６に流入したパージエアに外周部と中央部とで温度差があったとしても、撹拌室３６内でパージエアを均質にすることができる。これにより、第２吸着室３４には均質化されたパージエアを導入できるため、第２吸着室３４の中央部に低温のパージエアが導入されることを防止でき、結果的に第２吸着室３４における蒸発燃料の脱離効率を向上できる。また、撹拌羽根４３がパージエアを螺旋状に案内する際にパージエアは径方向外方に流れるため、第２吸着室３４の中央部に大量のパージエアが導入されることを防止できる。これにより、第２吸着室３４の外周部と中央部とに流れるパージエアの量の偏りを軽減でき、蒸発燃料の脱離効率を向上できる。
【００５０】
また、連通室１５内に配置された第２撹拌部材２７が撹拌羽根４９を有しており、連通室１５を通過するパージエアは連通室１５内で撹拌羽根４９により螺旋状に案内されて撹拌される。そのため、撹拌室３６の場合と同様に、パージエアを連通室１５内で均質にできる。これにより、第１吸着室２４には均質化されたパージエアを導入できるため、低温のパージエアが第１吸着室２４に供給されることを防止でき、第１吸着室２４における蒸発燃料の脱離効率を向上できる。
【００５１】
また、第１撹拌部材２６の撹拌羽根４３及び第２撹拌部材２７の撹拌羽根４９は、パージエアを螺旋状に案内、すなわち旋回させるように形成されている。そのため、パージエアが撹拌室３６及び連通室１５を通過するのに要する時間が従来技術と比べて長くなる。撹拌室３６に流入するパージエアは蒸発燃料を脱離した際の気化熱により外気温よりも低くなっているため、外気の熱がケース１２を介して撹拌室３６内のパージエアに伝わることによりパージエアの温度は上昇する。そのため、パージエアが撹拌室３６内に留まる時間が長くなるほど、パージエアの温度はより高くなり、第２吸着室３４における脱離効率が向上する。連通室１５においてもパージエアは第２撹拌部材２７により旋回されることで通過に要する時間が長くなる。その結果、パージエアの温度が連通室１５を通過する間に外気の熱により上昇し、第１吸着室２４における脱離効率が向上する。
【００５２】
また、第１撹拌部材２６の上側の撹拌羽根４３が、大気ポート１９からパージポート１８に至る気体の流れ方向において、撹拌室３６の上流端部に配置されている。そのため、パージエアが撹拌室３６内で旋回する距離が長くなり、パージエアの均質化を促進することができる。
【００５３】
また、撹拌羽根４３は、上から見て嵌合部４０の内側に隙間が無いように形成されている。これにより、撹拌室３６に流入したほぼ全てのパージエアが直線状に撹拌室３６を通過することを防止でき、効率的にパージエアを撹拌することができる。また、第１撹拌部材２６は撹拌羽根４３の周囲に外周壁４４を有している。外周壁４４は、撹拌羽根４３により案内されたパージエアが撹拌羽根４３より径方向外方に流れ出てしまうことを防止し、結果的に生じるパージエアの旋回流を強くすることができる。これにより、パージエアの撹拌効果を向上できると共に、撹拌室３６内の滞在時間を長くすることができる。なお、第２撹拌部材２７の撹拌羽根４９及び外周壁４６も連通室１５において同様の効果を奏する。
【００５４】
また、第１撹拌部材２６の上端面は、環状の嵌合部４０と、軸部４１の端部と、軸部４１と嵌合部４０との間に径方向に延びる連結部４２で形成されている。そのため、従来技術のように非線型的にパージエアを流動するための複数の孔を有する板と比べて、第１撹拌部材２６の上端面における開口面積を大きく設計することができ、パージ処理の際の圧損を小さくできる。なお、第２撹拌部材２７も連通室１５において同様の効果を奏する。
【００５５】
また、第１撹拌部材２６は後側、すなわち第２吸着室３４側にも撹拌羽根４３を有する。そのため、蒸発燃料を吸着材３７に吸着させる吸着処理の際に、第２吸着室３４から撹拌室３６に流入した蒸発燃料ガスは、第１撹拌部材２６の後側の撹拌羽根４３により撹拌される。これにより、蒸発燃料ガスは撹拌室３６において含有する蒸発燃料の濃度及び温度等が均質化された後に、第３吸着室３５に導入される。そのため、第３吸着室３５における蒸発燃料の吸着の偏りを低減できると共に高温の蒸発燃料ガスが第３吸着室３５に供給されるのを防止することにより、第３吸着室３５における蒸発燃料の吸着効率を向上できる。
【００５６】
続いて、他の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態２から実施形態７は、実施形態１の第１撹拌部材２６の形状のみを変更したものであるから、変更箇所についてのみ説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００５７】
［実施形態２］
図６を参照しながら実施形態２を説明する。図６は、実施形態２に係る第１撹拌部材６０の斜視図である。図６に示すように、第１撹拌部材６０は、実施形態１の第１撹拌部材２６の嵌合部４０、軸部４１、連結部４２、及び撹拌羽根４３とそれぞれ同様の構造である嵌合部６２、軸部６４、連結部６６、及び撹拌羽根６８を有している。つまり、第１撹拌部材６０は、外周壁４４を有していない点において第１撹拌部材２６と相違している。
【００５８】
［実施形態３］
続いて、図７を参照しながら実施形態３を説明する。図７は、実施形態３に係る第１撹拌部材７０の斜視図である。図７に示すように、第１撹拌部材７０は、下側の撹拌羽根を有していない点において実施形態２の第１撹拌部材６０と相違している。すなわち、第１撹拌部材７０の上半分は、実施形態２の第１撹拌部材６０の嵌合部６２、軸部６４、連結部６６、及び撹拌羽根６８とそれぞれ同じ構成である嵌合部７２、軸部７４、連結部７６、及び撹拌羽根７８を有している。一方、第１撹拌部材７０の下半分は、嵌合部７２、軸部７４及び連結部７６のみからなる。なお、第１撹拌部材７０は、撹拌羽根７８を含む上部が第３吸着室３５に隣接する、すなわち大気ポート１９からパージポート１８に至る気体の流れ方向において撹拌室３６の上流端部に位置するよう撹拌室３６内に配置される。
【００５９】
［実施形態４］
続いて、図８を参照しながら実施形態４を説明する。図８は、実施形態４に係る第１撹拌部材８０の斜視図である。図８に示すように、第１撹拌部材８０は、上側の撹拌羽根８８の周囲に嵌合部８２から下方に延びる円筒状の外周壁８９を有する点において、実施形態３の第１撹拌部材７０と相違している。なお、第１撹拌部材８０は、実施形態３の第１撹拌部材７０の嵌合部７２、軸部７４、連結部７６、及び撹拌羽根７８とそれぞれ同じ構造である嵌合部８２、軸部８４、連結部８６及び撹拌羽根８８を有する。
【００６０】
［実施形態５］
続いて、図９を参照しながら実施形態５を説明する。図９は、実施形態５に係る第１撹拌部材９０の斜視図である。第１撹拌部材９０は、上下一対の環状の嵌合部９１と、上下方向に延びる円柱状の軸部９２と、軸部９２の下端部と下側の嵌合部９１とを連結する複数（本実施形態では４本）の連結部９３と、軸部９２の上半分の周囲に設けられた螺旋状のスロープ９４とを有する。連結部９３は軸部９２から半径方向外方に延びており、周方向に等間隔で配置されている。スロープ９４は、軸部９２の周囲を三周する螺旋状に形成されており、その内周縁は軸部９２の外周面に沿って斜めに延びている。一方、スロープ９４の外周縁は、上側の嵌合部９１の内周面及び上下の嵌合部９１間を結ぶ仮想の円筒に沿って延びている。なお、第１撹拌部材９０は、スロープ９４を有する上部が第３吸着室３５に隣接するよう撹拌室３６内に配置される。
【００６１】
［実施形態６］
続いて、図１０を参照しながら実施形態６を説明する。図１０は、実施形態６に係る第１撹拌部材１００の斜視図である。第１撹拌部材１００は、スロープ１０４の径方向外方に嵌合部１０１から下方に延びる円筒状の外周壁１０５を有する点において、実施形態５の第１撹拌部材９０と相違する。第１撹拌部材１００は、実施形態５の第１撹拌部材９０の嵌合部９１、軸部９２、連結部９３及びスロープ９４とそれぞれ同じ構造である嵌合部１０１、軸部１０２、連結部１０３及びスロープ１０４を有する。外周壁１０５は上側の嵌合部１０１と同じ半径を有するように形成されており、スロープ１０４の径方向外側に配置されている。また、スロープ１０４の外周縁は、外周壁１０５の内周面に沿って延びている。
【００６２】
［実施形態７］
続いて、図１１を参照しながら実施形態７を説明する。図１１は、実施形態７に係る第１撹拌部材１１０の斜視図である。第１撹拌部材１１０は、実施形態５のスロープ９４の代わりに、上下方向のほぼ全長にわたって延びるスロープ１１４を有している点において、実施形態５の第１撹拌部材９０と相違している。なお、第１撹拌部材１１０は、実施形態５の第１撹拌部材９０の嵌合部９１、軸部９２及び連結部９３とそれぞれ同じ構造の嵌合部１１１、軸部１１２及び連結部１１３を有する。スロープ１１４は、軸部１１２の上端から連結部１１３付近まで延びている。スロープ１１４の内周縁は軸部１１２に沿って延びており、スロープ１１４の外周縁は上側の嵌合部１１１の内周面及び上下の嵌合部１１１間を結ぶ仮想の円筒に沿って延びている。
【００６３】
［実施形態８］
続いて、図１２及び図１３を参照しながら実施形態８を説明する。図１２は、実施形態８に係る蒸発燃料処理装置１２０の断面図である。図１３は、実施形態８に係る第１撹拌部材１２１の斜視図である。なお、蒸発燃料処理装置１２０は、第１撹拌部材２６の代わりに第１撹拌部材１２１を有する点、及び第２撹拌部材２７を有していない点において実施形態１の蒸発燃料処理装置１０と相違している。そのため、同一の構成には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００６４】
図１２に示すように、蒸発燃料処理装置１２０は円筒部１３ｂ内の前後方向においてほぼ中央に第１撹拌部材１２１を有する。図１３に示すように、第１撹拌部材１２１は、上下一対の環状の嵌合部１２２と、上下方向に延びる円柱状の軸部１２３と、軸部１２３から径方向外方に延びており且つ軸部１２３を嵌合部１２２に連結する連結部１２４と、軸部１２３の上下方向の中央部に設けられたスロープ１２５とを有する。上側の嵌合部１２２は複数（本実施形態では４本）の連結部１２４により軸部１２３の上端部に連結されている。同様に、下側の嵌合部１２２も複数の連結部１２４により軸部１２３の下端部に連結されている。また、連結部１２４は周方向に等間隔で配置されている。スロープ１２５は、螺旋状に形成されており、その内周縁は軸部１２３の外周面に沿って延びている。一方、スロープ１２５の外周縁は、上下の嵌合部１２４間を結ぶ仮想の円筒に沿って延びている。また、スロープ１２５は、軸部１２３を上下方向に三等分したうちの中央部に軸部１２３の周囲を三周するよう形成されている。
【００６５】
＜本実施形態の利点＞
本実施形態によると、撹拌室３６内に配置された第１撹拌部材１２１がスロープ１２５を有しており、撹拌室３６を通過するパージエアは撹拌室３６内でスロープ１２５により螺旋状に案内されて撹拌される。そのため、第３吸着室３５の外周部と中央部において蒸発燃料の脱離に偏りがあり、撹拌室３６に流入したパージエアに外周部と中央部とで温度差があったとしても、撹拌室３６内でパージエアを均質にすることができる。これにより、第２吸着室３４には均質化されたパージエアを導入できるため、中央部に低温のパージエアが導入されることを防止でき、結果的に第２吸着室３４における蒸発燃料の脱離効率を向上できる。また、スロープ１２５がパージエアを螺旋状に案内する際にパージエアは径方向外方に流れるため、第２吸着室３４の中央部に大量のパージエアが導入されることを防止できる。これにより、第２吸着室３４の外周部と中央部とに流れるパージエアの量の偏りを軽減でき、蒸発燃料の脱離効率を向上できる。
【００６６】
また、蒸発燃料を吸着材３７に吸着させる際に、第２吸着室３４から撹拌室３６に流入した蒸発燃料ガスが第１撹拌部材１２１のスロープ１２５により螺旋状に案内されて撹拌される。そのため、第２吸着室３４の外周部と中央部において蒸発燃料の吸着に偏りがあり、撹拌室３６に流入した蒸発燃料ガスに外周部と中央部とで温度差があったとしても、撹拌室３６内で蒸発燃料ガスを均質にすることができる。これにより、第３吸着室３５には均質化された蒸発燃料ガスを導入できるため、中央部に高温の蒸発燃料ガスが導入されることを防止でき、結果的に第３吸着室３５における蒸発燃料の吸着効率を向上できる。
【００６７】
［他の実施形態］
本開示の技術は上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、蒸発燃料処理装置は、大気ポート側吸着室と、空間室と、パージポート側吸着室とを連続して有していればよいため、吸着室は少なくとも２つ有していればよい。また、大気ポート側吸着室、空間室、及びパージポート側吸着室によって形成されるガス通路もこの順にガスが流れれば如何なる形状であってもよい。また、蒸発燃料処理装置は、大気ポートとパージポートとを有していればよく、パージポートがタンクポートを兼ねていてもよい。また、旋回流形成部は空間室内で気体を螺旋状に案内できればよく、撹拌羽根及びスロープに限定されない。また、例えば傾き等の撹拌羽根及びスロープの形状、並びに撹拌羽根の枚数は自由に変更可能である。また、ガスの流れ方向に垂直な方向における空間室及び撹拌部材の断面形状は円形に限定されず、例えば四角形状等の任意の形状であってもよい。また、撹拌部材は空間室内に配置されていればよく、その旋回流形成部はガスの流れ方向において空間室内における上流端部のみ、又は下流端部のみ等、一部のみに配置されていてもよい。また、本開示の技術は、車両用の蒸発燃料処理装置のみではなく、例えば船舶や産業用機械等の他の装置用の蒸発燃料処理装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１０，１２０  蒸発燃料処理装置
１２          ケース
１５          連通室（空間室）
１８          パージポート
１９          大気ポート
２４          第１吸着室（パージポート側吸着室）
２６，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２１           第１撹拌部材（撹拌部材）
２７          第２撹拌部材（撹拌部材）
３４          第２吸着室（大気ポート側吸着室、パージポート側吸着室）
３５          第３吸着室（大気ポート側吸着室）
３６          撹拌室（空間室）
３７          吸着材
４３、４９，６８，７８，８８              撹拌羽根（旋回流形成部）
４４，４６，８９，１０５           外周壁
９４，１０４，１１４，１２５              スロープ（旋回流形成部）
【図１】
2020007935.tif 000003
【図２】
2020007935.tif 000004
【図３】
2020007935.tif 000005
【図４】
2020007935.tif 000006
【図５】
2020007935.tif 000007
【図６】
2020007935.tif 000008
【図７】
2020007935.tif 000009
【図８】
2020007935.tif 000010
【図９】
2020007935.tif 000011
【図１０】
2020007935.tif 000012
【図１１】
2020007935.tif 000013
【図１２】
2020007935.tif 000014
【図１３】
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