(57)【要約】【課題】少ない消費電力で、キャニスタの吸着剤層が含む活性炭からＶＯＣを速やかに脱着させる。【解決手段】本発明のキャニスタ１０は、粒状の活性炭１３を含んだ吸着剤層１４と、この吸着剤層１４を収容した容器１１と、前記吸着剤層１４を挟んだ一対の電極１５ａとを具備し、前記一対の電極１５ａの少なくとも一方は、前記吸着剤層１４側の面に凹凸が設けられた金属層を含んだことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状の活性炭を含んだ吸着剤層と、この吸着剤層を収容した容器と、前記吸着剤層を挟んだ一対の電極とを具備し、前記一対の電極の少なくとも一方は、前記吸着剤層側の面に凹凸が設けられた金属層を含んだことを特徴とするキャニスタ。
【請求項２】
前記凹凸が設けられた金属層は、金属層上にワイヤメッシュを配置してなることを特徴とする請求項１に記載のキャニスタ。
【請求項３】
前記容器には給気口と排気口とが設けられており、前記キャニスタは、前記給気口から前記容器内にパージガスを供給したときに、前記パージガスが、前記吸着剤層内を流通し、その後、前記排気口から排気されるように構成され、
前記一対の電極は、前記吸着剤層のうち、少なくとも前記給気口側の部分と接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャニスタ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のキャニスタと、揮発性有機化合物を含んだ燃料を液体として収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される前記燃料で動作する燃焼機関とを具備し、
前記燃焼機関を停止している停止期間において、前記燃料タンク内の上部空間と前記キャニスタの前記容器の内部とを連絡して前記燃料タンク内で気化した前記揮発性有機化合物を前記活性炭に吸着させ、前記燃焼機関を動作させている動作期間の少なくとも一部において、前記一対の電極間に通電すると共に前記キャニスタの前記容器内にパージガスを供給して前記揮発性有機化合物を前記活性炭から脱着させ、これにより前記容器から排気されるガスを前記燃焼機関で燃焼させるように構成されたことを特徴とする燃焼システム。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のキャニスタと、揮発性有機化合物を含んだ燃料を液体として収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される前記燃料で動作する燃焼機関とを具備し、前記燃焼機関によって発生する動力を推進力の少なくとも一部として利用する自動推進車両であって、
前記燃焼機関を停止している停止期間において、前記燃料タンク内の上部空間と前記キャニスタの前記容器の内部とを連絡して前記燃料タンク内で気化した前記揮発性有機化合物を前記活性炭に吸着させ、前記燃焼機関を動作させている動作期間の少なくとも一部において、前記一対の電極間に通電すると共に前記キャニスタの前記容器内にパージガスを供給して前記揮発性有機化合物を前記活性炭から脱着させ、これにより前記容器から排気されるガスを前記燃焼機関で燃焼させるように構成されたことを特徴とする自動推進車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャニスタ並びにこれを用いた燃焼システム及び自動推進車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼機関によって発生する動力を推進力として利用する自動推進車両の殆どは、その燃料として、ガソリンや軽油などの液体燃料を使用している。この液体燃料は、揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣという）を含んでいるため、燃焼機関を停止している停止期間に、燃料タンク内でＶＯＣの揮発を生じる。ＶＯＣの気化は、燃料タンクの内圧を高める可能性がある。
【０００３】
内燃機関を有する自動車では、気化したＶＯＣは、密閉容器内に吸着剤層を収容してなるキャニスタに捕集している。具体的には、停止期間に、この密閉容器の内部と燃料タンク内の上部空間とを連絡して、気化したＶＯＣを、吸着剤層が含む活性炭に吸着させている。なお、活性炭は、ＶＯＣを吸着すると、その吸着量に応じて吸着力が低下する。したがって、キャニスタを搭載した自動車では、内燃機関を動作させている動作期間において、吸着剤層にパージガスとして空気を流通させ、活性炭からＶＯＣを脱着させている。また、これによってキャニスタから排気されるガスは、内燃機関で燃焼させている。
【０００４】
ところで、活性炭からＶＯＣが脱着すると、吸着剤層の温度が低下する。吸着剤層の温度が低い条件下では、ＶＯＣの脱着は速やかに進行しない。そのため、動作期間が短い場合には、動作期間内にＶＯＣを活性炭から十分に脱着させることができないことがある。この場合、その後の停止期間において、キャニスタは、十分な性能を発揮することができない。この問題は、内燃機関の動作期間が短いハイブリッド自動車において、特に深刻である。
【０００５】
以下の特許文献１には、この問題を解決するために、吸着剤層に流通させるパージガスを電気ヒータで加熱することや、密閉容器の外周に配置した電気ヒータで密閉容器を加熱することが記載されている。また、特許文献２には、密閉容器内に電気ヒータを配置することが記載されている。これらキャニスタによると、電気ヒータに通電することにより、吸着剤層を加熱することができる。そのため、電気ヒータを使用しない場合と比較すれば、ＶＯＣの脱着を速やかに進行させることができる。
【０００６】
しかしながら、これらキャニスタでは、吸着剤層のうち、電気ヒータから遠くに位置した部分を加熱し難く、この部分を加熱するためには、電気ヒータに大きな電力を供給する必要がある。そのため、これらキャニスタには、消費電力が大きいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−１４７１５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、少ない消費電力で、キャニスタの吸着剤層が含む活性炭からＶＯＣを速やかに脱着させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１側面によると、粒状の活性炭を含んだ吸着剤層と、この吸着剤層を収容した容器と、前記吸着剤層を挟んだ一対の電極とを具備し、前記一対の電極の少なくとも一方は、前記吸着剤層側の面に凹凸が設けられた金属層を含んだことを特徴とするキャニスタが提供される。
【００１０】
本発明の第２側面によると、第１側面に係るキャニスタと、揮発性有機化合物を含んだ燃料を液体として収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される前記燃料で動作する燃焼機関とを具備し、前記燃焼機関を停止している停止期間において、前記燃料タンク内の上部空間と前記キャニスタの前記容器の内部とを連絡して前記燃料タンク内で気化した前記揮発性有機化合物を前記活性炭に吸着させ、前記燃焼機関を動作させている動作期間の少なくとも一部において、前記一対の電極間に通電すると共に前記キャニスタの前記容器内にパージガスを供給して前記揮発性有機化合物を前記活性炭から脱着させ、これにより前記容器から排気されるガスを前記燃焼機関で燃焼させるように構成されたことを特徴とする燃焼システムが提供される。
【００１１】
本発明の第３側面によると、第１側面に係るキャニスタと、揮発性有機化合物を含んだ燃料を液体として収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される前記燃料で動作する燃焼機関とを具備し、前記燃焼機関によって発生する動力を推進力の少なくとも一部として利用する自動推進車両であって、前記燃焼機関を停止している停止期間において、前記燃料タンク内の上部空間と前記キャニスタの前記容器の内部とを連絡して前記燃料タンク内で気化した前記揮発性有機化合物を前記活性炭に吸着させ、前記燃焼機関を動作させている動作期間の少なくとも一部において、前記一対の電極間に通電すると共に前記キャニスタの前記容器内にパージガスを供給して前記揮発性有機化合物を前記活性炭から脱着させ、これにより前記容器から排気されるガスを前記燃焼機関で燃焼させるように構成されたことを特徴とする自動推進車両が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、少ない消費電力で、キャニスタの吸着剤層が含む活性炭からＶＯＣを速やかに脱着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一態様に係るキャニスタを概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示すキャニスタのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１に示すキャニスタのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】図１に示すキャニスタのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【図５】燃焼システムに図１乃至図４のキャニスタを組み込んだ自動推進車両の一例を概略的に示す図。
【図６】本発明の実施例に係るキャニスタを概略的に示す断面図。
【図７】図６のキャニスタで吸脱着サイクルを繰り返すことにより得られた吸着ブタン量及び残留ブタン量の変化を示すグラフ。
【図８】図６のキャニスタで吸脱着サイクルを繰り返すことにより得られた脱着ブタン量及び残留ブタン量を示すグラフ。
【図９】図６のキャニスタで吸着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフ。
【図１０】図６のキャニスタで脱着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフ。
【図１１】図６のキャニスタで脱着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフ。
【図１２】図６のキャニスタで脱着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一態様に係るキャニスタを概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示すキャニスタのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１に示すキャニスタのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１に示すキャニスタのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００１６】
このキャニスタ１０は、内面が絶縁性の容器１１を備えている。容器１１は、例えば、給気口と排気口とが設けられた密閉容器である。
【００１７】
ここでは、一例として、容器１１の上板部に、容器１１内にＶＯＣを含んだガスを供給するための第１給気口ＩＰ１と、容器１１内にパージガスを供給するための第２給気口ＩＰ２と、容器１１内のパージガスを排気するための排気口ＯＰとを設けている。なお、パージガスは、例えば、空気などのように、第１給気口ＩＰ１から容器１１内に供給するガスと比較して、ＶＯＣ濃度がより低いガスである。
【００１８】
また、ここでは、一例として、容器１１には、第２給気口ＩＰ２と排気口ＯＰとの間に、上板部から底板部に向けて延びた仕切板ＰＰを設けている。この仕切板ＰＰは、容器１１内の上部空間を、第２給気口ＩＰ２が連通した前室、及び、第１給気口ＩＰ１及び排気口ＯＰが連通した後室へと仕切っている。
【００１９】
容器１１内の底部近傍には、絶縁体からなる多孔質板１２が配置されている。多孔質板１２は、容器１１の底板部から離間している。また、典型的には、多孔質板１２は、その上面が仕切板ＰＰと接触するように配置する。こうすると、先の前室と後室との連絡は、容器１１の底板部と多孔質板１２との間の下部空間のみを介して為される。なお、多孔質板１２は、必ずしも設けなくてもよい。
【００２０】
容器１１内であって多孔質板１２上には、粒状の活性炭１３を含んだ吸着剤層１４が配置されている。活性炭１３は、典型的には、ペレット状とする。また、仕切板ＰＰを設ける場合、吸着剤層１４は、これに、仕切板ＰＰの多孔質板１２側の端部が埋め込まれる程度の厚さとする。
【００２１】
容器内１１には、一対の電極１５ａと一対の電極１５ｂとがさらに配置されている。ここでは、一例として、これら電極１５ａ及び電極１５ｂは、容器１１の内壁上に配置しているが、仕切板ＰＰの主面上とこれらと向き合った容器１１の内壁上とにそれぞれ配置してもよい。
【００２２】
電極１５ａは、吸着剤層１４のうち前室内に位置した部分を挟持している。他方、電極１５ｂは、吸着剤層１４のうち後室内に位置した部分を挟持している。
【００２３】
電極１５ａ及び１５ｂは、典型的には、平板又は薄膜状である。これら電極１５ａ及び１５ｂは、それぞれ、容器１１の外側に位置した端子（図示せず）に接続されている。
【００２４】
このキャニスタ１０では、吸着剤層１４を抵抗発熱体として利用することができる。すなわち、電極１５ａ間及び／又は電極１５ｂ間に直流電圧又は交流電圧を印加すると、吸着剤層１４に電流が流れ、吸着剤層１４が発熱する。したがって、第２給気口ＩＰ２から容器１１内にパージガスを供給する際、電極１５ａ間及び／又は電極１５ｂ間に通電すると、活性炭１３からＶＯＣが脱着するのに伴う吸着剤層１４の温度低下を防止することができる。
【００２５】
しかも、このキャニスタ１０では、吸着剤層１４自体を抵抗発熱体として利用しているので、吸着剤層１４の加熱ムラが生じ難い。それゆえ、このキャニスタ１０は、少ない消費電力で、活性炭１３からＶＯＣを速やかに脱着させることができる。
【００２６】
電極１５ａ間及び／又は電極１５ｂ間に流す電流は、例えば、吸着剤層１４の温度が約１０℃乃至約１００℃の範囲内となるように設定する。典型的には、電極１５ａ間及び／又は電極１５ｂ間に流す電流は、吸着剤層１４の温度が約２０℃乃至約８０℃の範囲内となるように設定する。
【００２７】
活性炭１３からＶＯＣを脱着させる際、電極１５ａ間の電流密度と電極１５ｂ間の電流密度とを互いに等しくしてもよく、或いは、異ならしめてもよい。活性炭１３からＶＯＣを脱着させる際、パージガスは熱媒体としての役割を果たすため、電極１５ａ間の電流密度と電極１５ｂ間の電流密度とを互いに等しくした場合、吸着剤層１４内に温度勾配を生じる可能性がある。このような場合には、電極１５ａ間の電流密度と電極１５ｂ間の電流密度と適宜設定することにより、吸着剤層１４内の温度勾配を小さくすることができる。
【００２８】
このキャニスタ１０では、前室及び後室に電極１５ａ及び１５ｂをそれぞれ配置しているが、後室の電極１５ｂは省略してもよい。さらに、電極１５ｂは省略した場合、電極１５ａは第２給気口ＩＰ２の近傍にのみ配置してもよい。上記の通り、パージガスは熱媒体としての役割を果たす。したがって、前室を通過したパージガスの温度が十分に高ければ、後室内における吸着剤層１４の温度低下を防止することができる。
【００２９】
吸着剤層１４は、活性炭１３とは電気固有抵抗が異なる材料をさらに含んでいてもよい。例えば、吸着剤層１４は、活性炭１３と比較して、電気固有抵抗がより大きな材料をさらに含んでいてもよい。活性炭１３は、電気固有抵抗が比較的小さい。したがって、例えば、活性炭１３間にバインダ樹脂などの電気固有抵抗が比較的大きな材料を介在させると、吸着剤層の抵抗発熱体としての機能が向上する。
【００３０】
電極１５ａ及び１５ｂは、通常、例えば金属板や金属箔などの金属層を含んでいる。この金属層の吸着剤層１４側の面は、活性炭層で被覆してもよい。或いは、この金属層の吸着剤層１４側の面には、凹凸が設けられていてもよい。例えば、金属層上にワイヤメッシュを配置してもよい。
【００３１】
吸着剤層１４にはガスを流通させる必要があるため、通常、活性炭１３としては、粒径が比較的大きなものを使用する。そのため、電極１５ａ及び１５ｂを金属層のみで構成した場合、印加電圧が大きいと、金属層と活性炭１３との接触面積が小さいことに起因して、火花放電を生じる可能性がある。
【００３２】
活性炭１３と比較して粒径がより小さな活性炭で金属層を被覆すると、金属層と活性炭との接触面積を大きくすることができる。また、金属層の吸着剤層１４側の面に凹凸が設けることでも、金属層と活性炭との接触面積を大きくすることができる。したがって、印加電圧を大きくした場合でも、火花放電を生じるのを防止することができる。
【００３３】
上述したキャニスタ１０は、例えば、燃焼システムで利用することができる。以下、燃焼システムに上記のキャニスタ１０を組み込んだ自動推進車両について説明する。
【００３４】
図５は、燃焼システムに図１乃至図４のキャニスタを組み込んだ自動推進車両の一例を概略的に示す図である。図５には、自動推進車両の例として、ガソリン機関を搭載した自動車を描いている。また、図５では、自動車の燃焼システムに関連した部分のみを描き、他の構成要素は省略している。
【００３５】
この自動車のガソリン機関２０は、四サイクル機関である。図５では、ガソリン機関２０の構成要素としては、シリンダ２１、ピストンヘッド２２、連接棒２３、吸入バルブ２４、排気バルブ２５、点火プラグ２６、噴射弁２７のみを描いている。
【００３６】
ガソリン機関２０には、シリンダ２１に空気等を供給するための吸気系３０が接続されている。吸気系３０の内部には、空気等の流れを調節する絞り弁５０が配置されている。また、ガソリン機関２０には、シリンダ２１からガソリンの燃焼によって生じた排ガスを排気するための排気系４０とが接続されている。
【００３７】
燃料であるガソリン６０は、燃料タンク７０に収容されている。ガソリン６０は、燃料タンク７０から、給油系８０を介して、噴射弁２７に供給される。なお、図５には、燃料タンク７０から噴射弁２７にガソリン６０を供給する給油系８０として、給油管と、これに取り付けられた燃料ポンプ８１及び燃料濾過器８２とを描いている。
【００３８】
キャニスタ１０の第１給気口ＩＰ１は、バルブＶi１を介して、燃料タンク６０の上部に接続されている。
【００３９】
キャニスタ１０の排気口ＯＰは、バルブＶoを介して、吸気系３０に接続されている。ここでは、一例として、排気口ＯＰは、絞り弁５０の僅かに上流に接続している。
【００４０】
キャニスタ１０の第２給気口ＩＰ２は、バルブＶi２を介して、パージガス供給系に接続されている。このパージガス供給系としては、例えば、吸気系３０を利用することができる。この場合、通常、第２給気口ＩＰ２は、絞り弁５０の上流で、吸気系３０と接続する。
【００４１】
この自動車は、ガソリン機関２０の始動及び停止などに応じてバルブＶi１、Ｖi２及びＶoの開閉動作を制御するコントローラ（図示せず）を搭載している。このコントローラは、例えば、以下のようにバルブＶi１、Ｖi２及びＶoの開閉動作を制御する。
【００４２】
ガソリン機関２０を停止している停止期間には、バルブＶi２及びＶoを閉じ、バルブＶi１を開いておく。こうして、燃料タンク７０内で気化したＶＯＣが、バルブＶi１及び第１給気口ＩＰ１を通って、キャニスタ１０の容器１１内に流入できるようにする。また、これと共に、容器１１内のＶＯＣが、吸入系３０などに流入するのを防止する。
【００４３】
ガソリン機関２０を動作させている動作期間の少なくとも一部では、バルブＶi２及びＶoを開き、バルブＶi１を閉じておく。例えば、ガソリン機関２０を始動するのとほぼ同時にバルブＶi２及びＶoを開くと共にバルブＶi１を閉じ、ガソリン機関２０を停止するまで、又は、活性炭１３からＶＯＣが十分に脱着するまで、この状態を維持する。
【００４４】
上記態様では、容器１１を箱型とし、その内部に仕切板ＰＰを設けると共に、その上板部に給気口ＩＰ１及びＩＰ２と排気口ＯＰとを設けたが、容器１１は他の構造を有していてもよい。例えば、容器１１は、筒形状としてもよい。
【００４５】
上記態様では、ガソリン機関を含んだ燃焼システムにキャニスタ１０を組み込んだが、このキャニスタ１０は、他の燃焼システムに組み込んでもよい。例えば、このキャニスタ１０は、ディーゼル機関などの他の内燃機関を含んだ燃焼システムや、外燃機関を含んだ燃焼システムに組み込むことができる。
【００４６】
上記態様では、燃焼システムにキャニスタ１０を組み込んだ自動推進車両として自動車を例示したが、このキャニスタ１０は、例えば、航空機や船などの他の自動推進車両の燃焼システムに組み込んでもよい。また、上記態様では、キャニスタ１０を自動推進車両の燃焼システムに組み込んだが、このキャニスタ１０は、例えば、火力発電機などの他の装置の燃焼システムに組み込んでもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例について説明する。  
図６は、本発明の実施例に係るキャニスタを概略的に示す断面図である。
【００４８】
このキャニスタ１０は、ナイロン６．６からなる略筒型の容器１１を有している。この容器１１の一方の端部には、図１乃至図４に示したキャニスタ１０の第１給気口ＩＰ１及び排気口ＯＰとしての役割を果たす給排気口ＩＰ１／ＯＰが設けられ、他方の端部には、図１乃至図４に示した第２給気口ＩＰ２及び排気口ＯＰとしての役割を果たす給排気口ＩＰ２／ＯＰが設けられている。この容器１１は、その内部に、容器１１の長手方向であるＸ方向の寸法が１４０ｍｍ、Ｘ方向に垂直なＹ方向の寸法が５０ｍｍ、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向の寸法が５０ｍｍの空間を形成している。
【００４９】
容器１１内には、活性炭１３が充填されている。活性炭１３は、Ｘ方向の寸法が１００ｍｍの吸着剤層１４を形成している。ここでは、活性炭１３として、直径２ｍｍの石炭系ペレット炭を使用した。また、活性炭１３の充填密度は０．３５ｇ／ｍＬとし、充填量は２５０ｍＬ（８７．５ｇ）とした。
【００５０】
給排気口ＩＰ１／ＯＰと吸着剤層１４との間、及び、給排気口ＩＰ２／ＯＰと吸着剤層１４との間には、絶縁性の多孔質板１２がそれぞれ配置されている。多孔質板１２は、容器１１の給排気口ＩＰ１／ＯＰ側の内壁と吸着剤層１４との間、及び、容器１１の給排気口ＩＰ２／ＯＰ側の内壁と吸着剤層１４との間に、空間をそれぞれ形成している。
【００５１】
容器１１内には、一対の電極１５がさらに配置されている。これら電極１５は、各々が７５ｍｍ×５０ｍｍの寸法を有しており、吸着剤層１４のうち給排気口ＩＰ２／ＯＰ側の端から７５ｍｍまでの部分を挟んでいる。また、ここでは、各電極１５に、厚さ０．２ｍｍのアルミニウム箔の表面を活性炭層で被覆したものを使用している。
【００５２】
本例では、図６のキャニスタ１０を使用して、以下の試験を行った。
【００５３】
（試験１）
まず、キャニスタ１０の重量を測定した。その結果、キャニスタ１０の初期重量は、４２５．５ｇであった。
【００５４】
次に、以下の吸着処理を行った。すなわち、ｎ−ブタンとＮ2とを各々５０体積％づつ含んだ混合ガスを、給排気口ＩＰ１／ＯＰから容器１１内に３００ｍＬ／分（約３９０ｍｇ／分）の流量で供給した。この際、吸着剤層１４内であって、給排気口ＩＰ１側の多孔質板１２からの距離が１５ｍｍの位置Ａ、及び、給排気口ＩＰ２側の多孔質板１２からの距離が３０ｍｍの位置Ｂのそれぞれにおける温度を測定した。また、この際、給排気口ＩＰ２／ＯＰから排気されるガス中の炭化水素濃度（メタン換算濃度）を測定した。この炭化水素濃度が１０００ｐｐｍにまで上昇した時点で、上記混合ガスの供給を停止し、直ちに、キャニスタ１０の重量を測定した。
【００５５】
以下、このときのキャニスタ１０の重量を、吸着後重量と呼ぶ。また、この吸着後重量と初期重量との差を、吸着ブタン量と呼ぶ。
【００５６】
上記の吸着処理後、キャニスタ１０を３０分間放置した。その後、以下の脱着処理を行った。すなわち、パージガスとして、乾燥空気（２５℃、相対湿度１５％）を、給排気口ＩＰ２／ＯＰから容器１１内に２．５Ｌ／分の流量で１０分間供給した。この際、位置Ａ及びＢのそれぞれにおける温度を測定した。乾燥空気供給を停止した後、直ちに、キャニスタ１０の重量を測定した。
【００５７】
以下、このときのキャニスタ１０の重量を、脱着後重量と呼ぶ。また、吸着後重量と脱着後重量との差を脱着ブタン量と呼び、脱着後重量と初期重量との差を残留ブタン量と呼ぶ。
【００５８】
以上の吸脱着サイクルを計５回繰り返した。なお、本試験では、電極１５間に電圧は印加しなかった。
【００５９】
（試験２）
脱着処理の際に電極１５間に５Ｖの直流電圧を印加したこと以外は、上記試験１で説明したのと同様の試験を行った。
【００６０】
（試験３）
脱着処理の際に電極１５間に１０Ｖの直流電圧を印加したこと以外は、上記試験１で説明したのと同様の試験を行った。
【００６１】
図７は、図６のキャニスタで試験１乃至３の吸脱着サイクルを繰り返すことにより得られた吸着ブタン量及び残留ブタン量の変化を示すグラフである。図中、横軸は吸脱着サイクルを示し、縦軸は、吸着ブタン量及び残留ブタン量を示している。
【００６２】
図８は、図６のキャニスタで試験１乃至３の吸脱着サイクルを繰り返すことにより得られた脱着ブタン量及び残留ブタン量を示すグラフである。図８には、５回目の吸脱着サイクルにおける脱着ブタン量及び残留ブタン量を示している。
【００６３】
図９は、図６のキャニスタで試験１乃至３の吸着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフである。図９には、第１回目の吸着処理の際に得られたデータを示している。また、図中、横軸は、吸着処理を開始してからの経過時間を示し、縦軸は、位置Ａ及びＢにおける温度を示している。
【００６４】
図１０は、図６のキャニスタで試験１の脱着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフである。図１１は、図６のキャニスタで試験２の脱着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフである。図１２は、図６のキャニスタで試験３の脱着処理を行うことにより得られた吸着剤層の温度変化を示すグラフである。
【００６５】
図１０乃至図１２には、第１回目の脱着処理の際に得られたデータを示している。また、図中、横軸は、脱着処理を開始してからの経過時間を示し、縦軸は、位置Ａ及びＢにおける温度を示している。
【００６６】
図９の曲線から明らかなように、吸着処理の際、位置Ａでは位置Ｂに先立って温度上昇している。これは、給排気口ＩＰ１／ＯＰから容器１１内に供給されるブタンは、まず、吸着剤層１４のうちの給排気口ＩＰ１／ＯＰ側の部分で主に吸着され、この部分の吸着力が低下した後、吸着剤層１４のうちの給排気口ＩＰ２／ＯＰ側の部分で主に吸着されるためである。
【００６７】
図１０の曲線から明らかなように、脱着処理の際、電極１５間に電圧を印加していないと、位置Ｂでは、脱着処理開始から約２分後に急激な温度低下を生じている。すなわち、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加しないと、脱着処理開始から極めて短い時間で、吸着剤層１４のうちの給排気口ＩＰ２／ＯＰ側の部分におけるブタンの脱着が生じ難くなる。
【００６８】
図１１及び図１２の曲線から明らかなように、脱着処理の際、電極１５間に電圧を印加すると、位置Ｂにおける温度低下を抑制することができる。すなわち、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加すると、脱着処理開始から終了まで、吸着剤層１４のうちの給排気口ＩＰ２／ＯＰ側の部分において、ブタンの脱着が生じ難くなるのを防止することができる。したがって、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加すると、電圧を印加しなかった場合と比較して、吸着容量の低下を生じ難くすることができる。
【００６９】
このことは、図７及び図８からも明らかである。  
図７に示すように、第１乃至第５サイクルの全てにおいて、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加しなかった場合の吸着ブタン量と、電圧を印加した場合の吸着ブタン量とは、ほぼ等しい。これに対し、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加した場合の残留ブタン量は、電圧を印加しなかった場合の残留ブタン量と比較して遥かに少ない。すなわち、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加すると、電圧を印加しなかった場合と比較して、活性炭１３からより多くのブタンを脱着させることができ、その結果、図８に示すように残留ブタン量が減少する。したがって、脱着処理の際に電極１５間に電圧を印加すると、電圧を印加しなかった場合と比較して、第２サイクル以降の実効的な吸着容量を大きくすることができる。
【００７０】
＜付記＞
［１］粒状の活性炭を含んだ吸着剤層と、この吸着剤層を収容した容器と、前記吸着剤層を挟んだ一対の電極とを具備したことを特徴とするキャニスタ。
【００７１】
［２］前記一対の電極の少なくとも一方は、前記吸着剤層側の面が活性炭層で被覆された金属層を含んだことを特徴とする項１に記載のキャニスタ。
【００７２】
［３］前記一対の電極の少なくとも一方は、前記吸着剤層側の面に凹凸が設けられた金属層を含んだことを特徴とする項１に記載のキャニスタ。
【００７３】
［４］前記キャニスタは、前記給気口から前記容器内にパージガスを供給したときに、前記パージガスが、前記吸着剤層内を流通し、その後、前記排気口から排気されるように構成され、
前記一対の電極は、前記吸着剤層のうち、少なくとも前記給気口側の部分と接触していることを特徴とする項１に記載のキャニスタ。
【００７４】
［５］項１に記載のキャニスタと、揮発性有機化合物を含んだ燃料を液体として収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される前記燃料で動作する燃焼機関とを具備し、
前記燃焼機関を停止している停止期間において、前記燃料タンク内の上部空間と前記キャニスタの前記容器の内部とを連絡して前記燃料タンク内で気化した前記揮発性有機化合物を前記活性炭に吸着させ、前記燃焼機関を動作させている動作期間の少なくとも一部において、前記一対の電極間に通電すると共に前記キャニスタの前記容器内にパージガスを供給して前記揮発性有機化合物を前記活性炭から脱着させ、これにより前記容器から排気されるガスを前記燃焼機関で燃焼させるように構成されたことを特徴とする燃焼システム。
【００７５】
［６］項１に記載のキャニスタと、揮発性有機化合物を含んだ燃料を液体として収容する燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される前記燃料で動作する燃焼機関とを具備し、前記燃焼機関によって発生する動力を推進力の少なくとも一部として利用する自動推進車両であって、
前記燃焼機関を停止している停止期間において、前記燃料タンク内の上部空間と前記キャニスタの前記容器の内部とを連絡して前記燃料タンク内で気化した前記揮発性有機化合物を前記活性炭に吸着させ、前記燃焼機関を動作させている動作期間の少なくとも一部において、前記一対の電極間に通電すると共に前記キャニスタの前記容器内にパージガスを供給して前記揮発性有機化合物を前記活性炭から脱着させ、これにより前記容器から排気されるガスを前記燃焼機関で燃焼させるように構成されたことを特徴とする自動推進車両。
【符号の説明】
【００７６】
１０…キャニスタ、１１…容器、１２…多孔質板、１３…活性炭、１４…吸着剤層、１５…電極、１５ａ…電極、１５ｂ…電極、２０…ガソリン機関、２１…シリンダ、２２…ピストンヘッド、２３…連接棒、２４…吸入バルブ、２５…排気バルブ、２６…点火プラグ、２７…噴射弁、３０…吸気系、４０…排気系、５０…絞り弁、６０…ガソリン、７０…燃料タンク、８０…給油系、８１…燃料ポンプ、８２…燃料濾過器、Ａ…位置、Ｂ…位置、ＩＰ１…第１給気口、ＩＰ１／ＯＰ…給排気口、ＩＰ２…第２給気口、ＩＰ２／ＯＰ…給排気口、ＯＰ…排気口、ＰＰ…仕切板、Ｖi１…バルブ、Ｖi２…バルブ、Ｖo…バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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