(57)【要約】【課題】本発明は、蓄熱材の内部にまで容易に熱が伝わるようにして、蓄熱材の利用効率を向上させることを目的とする。【解決手段】本発明に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されているキャニスタと、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用して前記キャニスタ内の温度変化を抑制する蓄熱材とを備える蒸発燃料処理装置であって、蓄熱材Ｃは密閉容器４０に収納された状態でキャニスタ内に設置されており、密閉容器４０内には、一部がその密閉容器４０に接触し、他の部分が蓄熱材Ｃに埋設されて、密閉容器４０と蓄熱材Ｃ間で熱を移動させる伝熱部材４６が設けられており、伝熱部材４６には、蓄熱材Ｃよりも熱伝導率が大きな材料が使用されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されているキャニスタと、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用して前記キャニスタ内の温度変化を抑制する蓄熱材とを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記蓄熱材は密閉容器に収納された状態で前記キャニスタ内に設置されており、
前記密閉容器内には、一部がその密閉容器に接触し、他の部分が前記蓄熱材に埋設されて、前記密閉容器と前記蓄熱材間で熱を移動させる伝熱部材が設けられており、
前記伝熱部材には、前記蓄熱材よりも熱伝導率が大きな材料が使用されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記伝熱部材は、溶融した前記蓄熱材の流動を妨げられるように、前記密閉容器内に配置されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記伝熱部材は、金属であることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
燃料タンク内の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されているキャニスタと、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用して前記キャニスタ内の温度変化を抑制する蓄熱材とを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記蓄熱材は密閉容器に収納された状態で前記キャニスタ内に設置されており、
前記密閉容器の壁部は、波板状に形成されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されているキャニスタと、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用して前記キャニスタ内の温度変化を抑制する蓄熱材とを備える蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これに関連する従来の蒸発燃料処理装置が特許文献１に記載されている。
この蒸発燃料処理装置では、図６に示すように、蓄熱材Ｃは断面形状が略扁平六角形をした角形皿状の密閉容器１０１に収納されている。密閉容器１０１はプレス成形した金属材により構成されており、その密閉容器１０１がキャニスタ内に充填された吸着材（図示省略）に埋め込まれている。これにより、吸着材の熱が密閉容器１０１を介して蓄熱材Ｃに伝わるようになる。即ち、前記吸着材が蒸発燃料を吸着して温度が上昇した場合には、その熱が蓄熱材Ｃに伝わり、前記蓄熱材Ｃが溶融する際の潜熱で吸着材の温度上昇が抑制される。また、蒸発燃料の離脱により前記吸着材の温度が低下した場合には、前記蓄熱材Ｃから前記吸着材に熱が供給され、前記蓄熱材Ｃが凝固する際の潜熱で吸着材の温度低下が抑制される。これにより、吸着材の温度がほぼ一定に制御され、前記吸着材の蒸発燃料吸着性能が変動しなくなる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３３９６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記蓄熱材Ｃは熱伝導率が小さいため、吸着材の熱が密閉容器１０１を介して蓄熱材Ｃの内部にまで伝わり難い。このため、密閉容器１０１の内壁面に接する蓄熱材Ｃの表面及びその近傍が主として溶融、凝固を繰り返し、吸着材の温度制御に寄与するようになる。即ち、蓄熱材Ｃの表面、及びその近傍のみが主として使用されるようになるため、蓄熱材Ｃの利用効率が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、蓄熱材の内部にまで容易に熱が伝わるようにして、蓄熱材の利用効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されているキャニスタと、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用して前記キャニスタ内の温度変化を抑制する蓄熱材とを備える蒸発燃料処理装置であって、前記蓄熱材は密閉容器に収納された状態で前記キャニスタ内に設置されており、前記密閉容器内には、一部がその密閉容器に接触し、他の部分が前記蓄熱材に埋設されて、前記密閉容器と前記蓄熱材間で熱を移動させる伝熱部材が設けられており、前記伝熱部材には、前記蓄熱材よりも熱伝導率が大きな材料が使用されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、密閉容器内には、一部がその密閉容器に接触し、他の部分が蓄熱材に埋設されて、前記密閉容器と前記蓄熱材の内部間で熱を移動させる伝熱部材が設けられている。さらに、前記伝熱部材には、前記蓄熱材よりも熱伝導率が大きな材料が使用されている。
このため、キャニスタ内部の温度（吸着材の温度）が密閉容器、伝熱部材を介して蓄熱材の内部にまで伝わり易くなる。したがって、蓄熱材の表面及びその近傍のみならず内部までも効率的に吸着材の温度制御に使用できるようになり、蓄熱材の利用効率が向上する。
【０００８】
請求項２の発明によると、伝熱部材は、溶融した蓄熱材の流動を妨げられるように、密閉容器内に配置されていることを特徴とする。
このため、密閉容器内に空気層を設けた場合に、蓄熱材の液面が揺れ難くなり、騒音が発生し難い。
請求項３の発明によると、伝熱部材は金属であることを特徴とする。
このため、伝熱部材の熱伝導率が蓄熱材の熱伝導率よりも格段に大きくなり、蓄熱材の内部にまで吸着材の熱が速やかに伝わるようになる。
【０００９】
請求項４の発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されているキャニスタと、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用して前記キャニスタ内の温度変化を抑制する蓄熱材とを備える蒸発燃料処理装置であって、  前記蓄熱材は密閉容器に収納された状態で前記キャニスタ内に設置されており、前記密閉容器の壁部は、波板状に形成されていることを特徴とする。
このため、密閉容器の内壁面と蓄熱材との接触面積、及び密閉容器の外壁面と吸着材との接触面積が大きくなり、キャニスタ内部の温度（吸着材の温度）が密閉容器を介して蓄熱材に伝わり易くなる。
また、密閉容器の壁部が波板状に形成されることで、密閉容器内に空気層を設けた場合に蓄熱材の液面が揺れ難くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、蓄熱材のほぼ全体が吸着材の温度制御に使用されるようになり、蓄熱材の利用効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施形態１）
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の説明を行なう。本実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、自動車等の車両に搭載される装置であり、図１に本実施形態に係る蒸発燃料処理装置で使用されるキャニスタの全体構成図（下方視平断面図）が示されている。また、図２は蓄熱材を収納する密閉容器の模式縦断面図（図１のII-II矢視断面図）である。図３から図５は変更例に係る蓄熱材収納用の密閉容器の模式縦断面図である。
【００１２】
＜蒸発燃料処理装置の概要について＞
蒸発燃料処理装置は、燃料タンク（図示省略）内で発生した蒸発燃料が大気に漏れ出るのを防止する装置である。蒸発燃料処理装置は、図１に示すキャニスタ２０と、前記キャニスタ２０と前記燃料タンクとを連通させる蒸発燃料通路（図示省略）と、前記キャニスタ２０とエンジンの吸気通路とを連通させるパージ通路（図示省略）等から構成されている。
キャニスタ２０は、内部が複数に仕切られた容器本体部２１と、その容器本体部２１の開口（図１において下端側）を塞ぐ蓋部２２とを備えている。容器本体部２１の内部は、仕切り壁２１ｗによって主室２４と副室２５とに仕切られており、その副室２５が通気性のバッファープレート２３により第１副室２５ａと第２副室２５ｂとに仕切られている。
容器本体部２１には、蓋部２２と反対側の底壁部にタンクポート２４１とパージポート２４２、及び大気ポート２５１が並んで形成されており、前記タンクポート２４１、パージポート２４２が通気性の多孔板２４ｘを介して主室２４と連通している。また、前記大気ポート２５１が同じく通気性の多孔板２５ｘを介して第１副室２５ａと連通している。
【００１３】
容器本体部２１の主室２４には、後記する蓄熱材Ｃを内蔵する主密閉容器４０が取付けられており、その主密閉容器４０と主室２４の内壁面間の空間に蒸発燃料を吸着する吸着材１２が充填されている。そして、容器本体部２１の主室２４の開口２４ｈが通気性の内蓋板２７によって塞がれている。吸着材１２は、蒸発燃料を吸着するとともに、空気パージされることで吸着した蒸発燃料を離脱可能な活性炭等により構成されている。
容器本体部２１の第２副室２５ｂには、蓄熱材Ｃを内蔵する補助密閉容器５０が取付けられており、補助密閉容器５０と第２副室２５ｂの内壁面との間の空間に吸着材１２が充填されている。そして、第２副室２５ｂの開口２５ｈが通気性の内蓋板２９によって塞がれている。
前記第２副室２５ｂを塞ぐ内蓋板２９、及び前記主室２４を塞ぐ内蓋板２７と前記蓋部２２とにより構成される空間２６は、主室２４と第２副室２５ｂとを連通させる拡散空間２６として機能する。
【００１４】
＜主密閉容器４０、補助密閉容器５０について＞
主密閉容器４０は、図２に示すように、蓄熱材Ｃを収納する容器であり、断面略台形の皿状に形成された上側パネル４２と、同じく断面略台形の皿状に形成された下側パネル４４とが接合されることにより構成される。ここで、補助密閉容器５０も主密閉容器４０と構成が等しいため、代表して主密閉容器４０の説明をすることで補助密閉容器５０の説明は省略する。
上側パネル４２、下側パネル４４は、図１に示すように、例えば、ステンレス板をプレス成形することにより長方形状に形成されており、その周縁部分が一定幅のフランジ部４２ｅ，４４ｅとなっている。そして、上側パネル４２と下側パネル４４とにより構成される空間内に、蓄熱材Ｃと、その蓄熱材Ｃに埋設、あるいは浸漬される金属繊維集合体４６とが収納されている。
【００１５】
蓄熱材Ｃは、凝固、あるいは溶融する際の潜熱を利用してキャニスタ２０内の温度変化を抑制する部材であり、本実施形態では、例えば、融点が18℃のヘキサデカン（Ｃ16Ｈ34）等が使用される。蓄熱材Ｃ（ヘキサデカン）は熱が伝わり難く、その熱伝導率は、約0.0016J/s・cm2・K/cm程度である。このため、主密閉容器４０には、吸着材１２や主密閉容器４０の温度を速やかに蓄熱材Ｃの内部まで伝えるための金属繊維集合体４６が収納されている。
金属繊維集合体４６は、上側パネル４２の内壁面、及び下側パネル４４の内壁面に接触し、かつ、蓄熱材Ｃに埋設、あるいは浸漬されるように、主密閉容器４０内に収納されている。ここで、金属繊維としては熱伝導率が大きな鉄等（熱伝導率  約0.60J/s・cm2・K/cm）の繊維が使用される。なお、主密閉容器４０の熱伝導率は、約0.15 J/s・cm2・K/cmである。
このように、金属繊維集合体４６が主密閉容器４０に収納されることで、吸着材１２の温度及び主密閉容器４０の温度が蓄熱材Ｃの内部まで速やかに伝わるようになる。即ち、金属繊維集合体４６が本発明の伝熱部材に相当する。
前記上側パネル４２と下側パネル４４とは、図２に示すように、主密閉容器４０内に蓄熱材Ｃと金属繊維集合体４６とが収納された状態で、相互のフランジ部４４ｅ、フランジ部４２ｅがレーザー溶接等により接合される。そして、主密閉容器４０内の空間Ｓの部分にヘリウムガスが充填される。
【００１６】
＜蒸発燃料処理装置の動作について＞
先ず、エンジンが停止しているときの蒸発燃料処理装置の動作について説明する。
燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、図１の白抜き矢印に示すように、蒸発燃料通路によりキャニスタ２０のタンクポート２４１から主室２４内に導かれ、主室２４内の吸着材１２に吸着される。そして、主室２４内の吸着材１２で吸着しきれなかった蒸発燃料が拡散空間２６を介して第２副室２５ｂに導かれ、第２副室２５ｂ内の吸着材１２によって吸着される。
前記吸着材１２に蒸発燃料が吸着されると、吸着材１２の温度が上昇して吸着効率が徐々に低下する。しかし、キャニスタ２０内には、主密閉容器４０、及び補助密閉容器５０を介して蓄熱材Ｃが収納されているため、キャニスタ２０内の温度が上昇して18℃を超えると、蓄熱材Ｃが溶融する際にキャニスタ２０内の熱を奪い、キャニスタ２０内の温度上昇が抑えられる。このため、吸着材１２の蒸発燃料の吸着効率低下を抑制できる。
ここで、主密閉容器４０等の内部には、図２に示すように、蓄熱材Ｃに埋設、あるいは浸漬される金属繊維集合体４６が収納されているため、金属繊維集合体４６によって吸着材１２の温度及び主密閉容器４０の温度を蓄熱材Ｃの内部まで速やかに伝えることができる。
【００１７】
また、エンジンの運転中は、吸気通路内の負圧がパージ通路からパージポート２４２を介してキャニスタ２０の主室２４、拡散空間２６、第２副室２５ｂ及び第１副室２５ａに加わる。これにより、図１の太線矢印に示すように、大気ポート２５１からキャニスタ２０の第１副室２５ａに空気が流入し、その空気が第２副室２５ｂ、拡散空間２６、主室２４を通り、パージポート２４２、パージ通路を介して吸気通路まで流れるようになる。これにより、キャニスタ２０の吸着材１２に吸着されている蒸発燃料がパージされ、そのパージされた蒸発燃料が空気と共に吸気通路内に導かれる。
前記蒸発燃料がパージされて吸着材１２から離脱すると、前記吸着材１２の温度が低下して蒸発燃料の離脱効率が徐々に低下する。しかし、キャニスタ２０内の温度が低下して18℃以下になると、蓄熱材Ｃが凝固する際に熱を放出し、キャニスタ２０内の温度低下を抑える。このため、吸着材１２の蒸発燃料の離脱効率低下を抑制することができる。
上記構成により、前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料の大気流出を防止できるようになる。
【００１８】
＜蒸発燃料処理装置の長所について＞
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置によると、キャニスタ２０の密閉容器４０，５０内には、一部がその密閉容器４０，５０に接触し、他の部分が蓄熱材Ｃに埋設（浸漬）されて、前記密閉容器４０，５０と蓄熱材Ｃ間で熱を移動させる金属繊維集合体４６（伝熱部材）が設けられている。さらに、金属繊維集合体４６の熱伝導率は蓄熱材Ｃの熱伝導率よりも格段に大きい。このため、キャニスタ２０内部の温度（吸着材１２の温度）が密閉容器４０，５０、金属繊維集合体４６を介して蓄熱材Ｃの内部にまで伝わり易くなる。したがって、蓄熱材Ｃの表面及びその近傍のみならず内部までを吸着材１２の温度制御に使用できるようになり、蓄熱材Ｃの利用効率が向上する。
また、金属繊維集合体４６は、溶融した蓄熱材Ｃの流動を妨げるように、密閉容器４０，５０内に配置されているため、密閉容器４０,５０内に空間Ｓを設けた場合に蓄熱材Ｃの液面が揺れ難くなり、騒音が発生し難い。
また、伝熱部材が金属であるため、伝熱部材の熱伝導率が蓄熱材の熱伝導率よりも格段に大きくなり、蓄熱材Ｃの内部にまで吸着材１２の熱が速やかに伝わるようになる。
【００１９】
＜変更例＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明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、本実施形態では、図２に示すように、密閉容器４０,５０内に金属繊維集合体４６を収納する例を示した。しかし、金属繊維集合体４６の代わりに、金網等を収納することも可能である。
また、金属繊維集合体４６、金網等の代わりに、図３に示すように、上側パネル４２の内壁面と下側パネル４４の内壁面とから上下方向に複数の板状のフィン５２を突出させ、そのフィン５２を蓄熱材Ｃに浸漬（埋設）する構成でも可能である。これにより、前記フィン５２によって蓄熱材Ｃの内部にまで吸着材１２の熱が速やかに伝わるようになる。また、前記フィン５２によって溶融した蓄熱材Ｃの流動を抑制することができる。
即ち、前記フィン５２が本発明の伝熱部材に相当する。
また、金属繊維集合体４６やフィン５２等の代わりに、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、多数の小穴５５ｈが空けられた鉄板５５を上側パネル４２と下側パネル４４との間に挟み込み、その鉄板５５の周縁を上側パネル４２のフランジ部４２ｅ、及び下側パネル４４のフランジ部４４ｅに接合させる構成でも可能である。また、鉄板５５を波板状に形成することも可能である。
即ち、前記鉄板５５が本発明の伝熱部材に相当する。
さらに、図５に示すように、金属繊維集合体４６、フィン５２等の伝熱部材を使用せずに、上側パネル４２及び下側パネル４４を波板状の鋼板により構成して、密閉容器４０,５０の内壁面と蓄熱材Ｃとの接触面積、及び密閉容器４０,５０の外壁面と吸着材１２との接触面積が大きくすることも可能である。これにより、キャニスタ２０内部の温度（吸着材１２の温度）が密閉容器４０,５０を介して蓄熱材Ｃに伝わり易くなる。
また、上側パネル４２のフランジ部４２ｅと下側パネル４４のフランジ部４４ｅとをレーザ溶接により接合させる例を示したが、接合方法は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置で使用されるキャニスタの全体構成図（下方視平断面図）である。
【図２】キャニスタで使用される蓄熱材を収納する密閉容器の模式縦断面図（図１のII-II矢視断面図）である。
【図３】変更例に係る蓄熱材収納用の密閉容器の模式縦断面図である。
【図４】変更例に係る蓄熱材収納用の密閉容器の模式縦断面図（Ａ図）、及び密閉容器に収納される鉄板に斜視図（Ｂ図）である。
【図５】変更例に係る蓄熱材収納用の密閉容器の模式縦断面図である。
【図６】従来の蓄熱材収納用の密閉容器の模式縦断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１２   吸着材
２０   キャニスタ
４０   主密閉容器（密閉容器）
４２   上側パネル
４４   下側パネル
４６   金属繊維集合体（伝熱部材）
５０   補助密閉容器（密閉容器）
５２   フィン（伝熱部材）
５５   鉄板（伝熱部材）
Ｃ     蓄熱材
Ｓ    空間（空気層）
【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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