(57)【要約】【課題】  キャニスタに収容された吸着剤が均一かつ迅速に加熱され、吸着剤からの蒸発燃料の脱離効率が高い蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】  ポンプ部６０およびモータ７０は、エアフィルタとキャニスタとを接続する大気通路を形成するハウジング５１の内部に設置されている。エアフィルタからハウジング５１の内部に導入された大気は、大気通路を通過する際、発熱するモータ７０によって加熱される。そのため、吸着剤を収容するキャニスタ４０には、モータ７０によって加熱された大気が導入される。これにより、キャニスタ４０に収容された吸着剤は、迅速かつ均一に加熱され、吸着剤からの蒸発燃料の脱離が促進される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を吸着する吸着剤を収容しているキャニスタと、
大気が導入される大気導入部と前記キャニスタとを接続する大気通路に設置され、前記大気導入部から前記キャニスタへ大気を導入するポンプ部と、
前記大気通路の内部に設置され、前記ポンプ部を駆動するモータと、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記大気導入部に連通する大気導入口、前記キャニスタに連通する大気吐出口、および前記大気導入口と前記大気吐出口との間に前記ポンプ部および前記モータを収容する収容室を有するハウジングを備えることを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記モータは、径方向外側へ放射状に設置されるフィンを有することを特徴とする請求項２記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記フィンは、前記モータのヨークと一体に形成されていることを特徴とする請求項３記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記モータはヨークの外周側に設置されている磁性材料からなる補助ヨークを有し、
前記フィンは前記補助ヨークと一体に形成されていることを特徴とする請求項３記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから蒸発する燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸発燃料処理装置では、キャニスタに収容された例えば活性炭などの吸着剤により蒸発燃料を吸着している。吸着された蒸発燃料は、内燃機関の運転時における吸気の流れにともなう吸引圧によって吸着剤から脱離される。蒸発燃料は、吸着剤の周辺の雰囲気温度が高いほど吸着剤からの脱離が促進される。特許文献１に開示されている発明では、キャニスタの吸着剤の内部にポンプ部を駆動するモータを設置している。
【特許文献１】特開２００２−１５５８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されている発明では、ポンプ部を駆動するモータの発熱によってキャニスタに収容されている吸着剤を加熱している。これにより、吸着剤の温度を高め、吸着剤に吸着した蒸発燃料の脱離の促進を図っている。しかしながら、特許文献１に開示されている発明の場合、吸着剤はモータからの伝導伝熱によって加熱される。そのため、吸着剤の温度は緩やかに上昇する。また、吸着剤は伝導伝熱によって加熱されるため、吸着剤はモータの周辺のみ温度が上昇する。これらの結果、モータによる吸着剤の加熱の効果は小さく、吸着剤からの蒸発燃料の脱離効果は小さい。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、キャニスタに収容された吸着剤が均一かつ迅速に加熱され、吸着剤からの蒸発燃料の脱離効率が高い蒸発燃料処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、モータが大気導入部とキャニスタとの間の大気通路の内部に設置されている。モータはポンプ部を駆動することにより発熱する。そのため、ポンプ部の作動によって大気導入部から導入された大気は、大気通路を通過する際にモータによって加熱される。そして、モータによって加熱された大気はキャニスタへ導入される。これにより、大気導入部から導入された大気は、モータの周囲を通過することによって速やかに加熱される。また、キャニスタの吸着剤はキャニスタに導入された大気によって均一に加熱される。したがって、キャニスタを均一かつ迅速に加熱することができ、吸着剤からの蒸発燃料の脱離効率を高めることができる。また、モータは、大気通路を流れる大気によって冷却される。そのため、モータの冷却効率が向上し、モータの体格を小型化することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、大気導入部側の大気導入口とキャニスタ側の大気吐出口とを有するハウジングを備えている。ポンプ部およびモータは、ハウジングの内部に収容されている。これにより、ハウジングの大気導入口からハウジングの内部に流入した大気は、モータを通過して大気吐出口へ排出される。そのため、モータは大気通路を流れる大気によって冷却されるとともに、大気通路を流れる大気は加熱される。したがって、キャニスタを均一かつ迅速に加熱することができ、吸着剤からの蒸発燃料の脱離効率を高めることができる。
【０００７】
請求項３記載の発明では、モータはフィンを有している。フィンは、モータから径方向外側へ放射状に設置されている。これにより、モータは表面積が拡大し、モータの熱は効率よく大気に伝えられる。したがって、大気を迅速に加熱することができるとともに、モータを効率よく冷却することができる。
請求項４記載の発明では、フィンはモータのヨークと一体に形成されている。これにより、部品点数が増大することがない。また、ヨークはモータの最も外周側に位置する。そのため、ヨークとフィンとを一体に形成することにより、モータの熱はモータの外周側を通過する大気に効率よく伝えられる。したがって、大気を迅速に加熱することができるとともに、モータを効率よく冷却することができる。
【０００８】
請求項５記載の発明では、フィンはモータの補助ヨークと一体に形成されている。補助ヨークを設置することにより、モータの外周側において磁束の流れが増大する。これにより、モータの作動効率が向上する。また、補助ヨークはモータの最も外周側に位置する。そのため、補助ヨークとフィンとを一体に形成することにより、モータの熱はモータの外周側を通過する大気に効率よく伝えられる。したがって、大気を迅速に加熱することができるとともに、モータを効率よく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による蒸発燃料処理装置を図２に示す。図２に示す蒸発燃料処理装置１０は、車両の燃料タンク１２から発生した蒸発燃料を内燃機関１４の吸気管１６へ供給する。蒸発燃料処理装置１０は、キャニスタ４０、ポンプ部６０およびモータ７０などを備えている。
【００１０】
内燃機関１４の吸気管１６は吸気通路１８を形成している。吸気通路１８は、一方の端部が内燃機関１４の吸気ポート２０に接続している。吸気管１６は、内燃機関１４と反対側の端部がエアフィルタ２２に接続している。エアフィルタ２２は、吸気通路１８に大気を導入する大気導入部であり、導入される大気に含まれる異物を除去する。吸気通路１８からは、大気通路２４およびパージ通路２６が分岐している。大気通路２４は、吸気通路１８のエアフィルタ２２の下流側から分岐し、ポンプ部６０を経由してキャニスタ４０に接続している。パージ通路２６は、吸気管１６に設置されているエアフロメータ２８の下流側から分岐し、パージバルブ３０を経由してキャニスタ４０に接続している。
【００１１】
キャニスタ４０は、ケーシング４１を有している。ケーシング４１は、例えば金属あるいは樹脂などにより形成されている容器である。ケーシング４１は、大気ポート４２、パージポート４３およびタンクポート４４を有している。大気ポート４２は、大気通路２４およびポンプ部６０を経由して吸気通路１８に接続している。タンクポート４４は、タンク通路３２を経由して燃料タンク１２に接続している。
【００１２】
キャニスタ４０は、内部に収容室４５を有している。収容室４５には、吸着剤４６が収容されている。吸着剤４６は、例えば活性炭やシリカゲルなどの多孔質の物質からなる。キャニスタ４０は、パージポート４３からパージ通路２６を経由して吸気通路１８に接続している。パージ通路２６には、パージバルブ３０が設置されている。パージバルブ３０は、パージ通路２６を開閉する。これにより、パージバルブ３０は、キャニスタ４０から吸気通路１８へ流れる蒸発燃料を含む空気の流量を調整する。
【００１３】
キャニスタ４０は、大気ポート４２から大気通路２４を経由して吸気通路１８に接続している。大気通路２４には、ポンプ部６０および大気バルブ３４が設置されている。ポンプ部６０およびモータ７０は、図１に示すように大気通路２４の一部を形成するハウジング５１に収容されている。ハウジング５１は、第一カバー５２、ボディ５３、ケーシング５４および第二カバー５５を有している。第一カバー５２は、大気導入口５６を形成している。また、第二カバー５５は、大気吐出口５７を形成している。
【００１４】
第一カバー５２が形成する大気導入口５６と第二カバー５５が形成する大気吐出口５７との間には、第一カバー５２、ボディ５３およびケーシング５４により収容室５８が形成される。収容室５８には、モータ７０が収容されている。モータ７０は、例えば直流モータあるいは交流モータなどを適用することができる。モータ７０は、図示しない可動子とともに回転するシャフト７１を有している。シャフト７１は、大気吐出口５７側の端部に回転部材６１を有している。ボディ５３とケーシング５４との間には、ポンプ室６２が形成されている。回転部材６１は、ポンプ室６２に収容されている。モータ７０により回転部材６１を回転駆動することにより、大気導入口５６側からポンプ室６２に吸入された大気はポンプ室６２で加圧されて大気吐出口５７側へ排出される。ポンプ部６０は、ポンプ室６２を形成するボディ５３およびケーシング５４と、ポンプ室６２の内部において大気を加圧する回転部材６１とから構成されている。また、ハウジング５１が形成する大気導入口５６、収容室５８、ポンプ室６２および大気吐出口５７は、大気通路２４の一部を構成している。
【００１５】
モータ７０は、固定子としての永久磁石７２および図示しない可動子を収容するヨーク７３を有している。ヨーク７３は、略円筒状に形成されている。ヨーク７３は、例えば鉄などの金属により形成されている。ヨーク７３は、図１および図３に示すように径方向外側へ放射状に突出するフィン７４を有している。本実施形態の場合、ヨーク７３には周方向へ等間隔に八つのフィン７４が設置されている。なお、フィン７４の数および間隔は任意に設定することができる。フィン７４は、図１に示すようにヨーク７３の軸方向の全長にほぼ対応して形成されている。これにより、大気導入口５６からハウジング５１の内部の収容室５８へ流入した大気は、モータ７０の外周側をフィン７４に沿ってポンプ室６２へ流れる。
【００１６】
次に、上記構成の蒸発燃料処理装置１０の作動について説明する。
燃料タンク１２における蒸発燃料の発生にともない、燃料タンク１２の内部の圧力は上昇する。これにより、燃料タンク１２からは、蒸発燃料を含む空気がキャニスタ４０へ流出する。内燃機関１４が運転を停止しているとき、大気バルブ３４は開放され、大気通路２４はエアフィルタ２２を経由して大気に開放されている。燃料タンク１２の圧力上昇にともなって燃料タンク１２から流出した空気は、キャニスタ４０および大気通路２４を経由してエアフィルタ２２から大気中へ放出される。このとき、燃料タンク１２で発生した蒸発燃料はキャニスタ４０に導入される。そのため、蒸発燃料は、キャニスタ４０の収容室４５に収容されている吸着剤４６によって吸着される。
【００１７】
内燃機関１４が運転されているとき、吸気管１６が形成する吸気通路１８には吸気が流れる。そのため、吸気通路１８側の圧力は低下し、パージ通路２６を経由して吸気通路１８に接続するキャニスタ４０の内部は減圧される。このとき、大気バルブ３４は開放され、ポンプ部６０はモータ７０により駆動される。そのため、キャニスタ４０にはエアフィルタ２２および大気通路２４を経由して大気が導入される。大気通路２４へ導入された大気は、大気導入口５６からハウジング５１の内部へ導入される。ハウジング５１の内部へ導入された大気は、モータ７０のフィン７４に沿ってポンプ室６２へ流入する。このとき、大気導入口５６からポンプ室６２へ流入する大気は、モータ７０の外周側をフィン７４に沿って通過することにより、モータ７０の熱によって加熱される。すなわち、ポンプ部６０の作動時、ポンプ部６０を駆動するモータ７０は発熱する。そして、モータ７０の外周側をハウジング５１の内部に導入された大気が流れることによって、導入された大気は加熱されるとともに、モータ７０は冷却される。加熱された大気は、ポンプ室６２において加圧され、大気吐出口５７から吐出される。図１では、大気の流れを黒太線の矢印で示している。
【００１８】
大気吐出口５７から吐出された大気は、キャニスタ４０の大気ポート４２からキャニスタ４０の内部へ流入する。キャニスタ４０の内部に流入した大気は、収容室４５に収容されている吸着剤４６を通過する。このとき、キャニスタ４０の内部には、モータ７０で加熱された大気が導入される。そのため、吸着剤４６は、大気によって加熱される。吸着剤４６は、温度が高いほど吸着している蒸発燃料の脱離が促進される。したがって、モータ７０で加熱された大気をキャニスタ４０の内部に導入することにより、キャニスタ４０に収容されている吸着剤４６からは蒸発燃料の脱離を促進することができる。また、キャニスタ４０に収容されている吸着剤４６には、大気ポート４２から加熱された大気が流入する。そのため、吸着剤４６には加熱された大気が均一に流入し、吸着剤４６を均一に加熱することができる。さらに、キャニスタ４０の内部に導入される大気自体の温度が高いため、吸着剤４６を迅速に加熱することができる。
【００１９】
大気がキャニスタ４０内部の吸着剤４６を通過することにより、吸着剤４６に吸着された蒸発燃料は吸着剤４６から脱離する。吸気通路１８を吸気が流れることにより、吸気通路１８には吸引圧が発生する。そのため、吸着剤４６から脱離した蒸発燃料は、大気通路２４から導入された大気とともにパージ通路２６へ流出する。パージバルブ３０は、パージ通路２６を開閉することにより、パージ通路２６から吸気通路１８へ流出する蒸発燃料を含む大気の流量を調整する。キャニスタ４０からパージ通路２６を経由して吸気通路１８へ流出する大気には、比較的高濃度の蒸発燃料が含まれる。そこで、内燃機関１４へ吸入される吸気の空燃比を所定の値に保持するため、パージバルブ３０は吸気通路１８を流れる吸気に混合するキャニスタ４０からの大気の流量を調整する。
【００２０】
上述のように第１実施形態では、ポンプ部６０を駆動するモータ７０によって加熱された大気がキャニスタ４０に導入される。そのため、キャニスタ４０に収容された吸着剤４６は、迅速かつ均一に加熱される。したがって、キャニスタ４０の吸着剤４６からの蒸発燃料の脱離を促進することができる。また、モータ７０は導入された大気によって冷却される。そのため、モータ７０の周辺に冷却を促進するための部材を設置する必要がない。したがって、モータ７０の体格の大型化を抑制することができる。
【００２１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による蒸発燃料処理装置を図４に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図４に示すように第２実施形態では、モータ７０はヨーク７３の外周側に補助ヨーク８０を有している。補助ヨーク８０は、ヨーク７３の外周側に圧入または挿入されている。これにより、補助ヨーク８０の内周面はヨーク７３の外周面と接している。補助ヨーク８０は、磁性材料から形成され、ヨーク７３の外周側における磁束の流れを確保する。補助ヨーク８０は、磁束の流れを確保するため、ヨーク７３の内側に設置されている永久磁石７２の外周側に位置している。補助ヨーク８０は、回転部材６１とは反対側の端部にフィン８１を有している。フィン８１を補助ヨーク８０の回転部材６１とは反対側に設置することにより、フィン８１は永久磁石７２の外周側を避けて設置される。これにより、補助ヨーク８０にフィン８１を設置しても、補助ヨーク８０の磁束の流れが妨げられることはない。図４では、大気の流れを黒太線の矢印で示している。
【００２２】
補助ヨーク８０は円筒状に形成されている。補助ヨーク８０は、図５（Ａ）に示すように例えばあらかじめ板部材９０にフィン８１を形成し、この板部材９０を図５（Ｂ）に示すように円筒状に丸めることにより形成することができる。これにより、補助ヨーク８０およびフィン８１は、例えばプレスなどにより容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態による蒸発燃料処理装置のポンプ部およびモータを示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による蒸発燃料処理装置を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による蒸発燃料処理装置のモータを図１の矢印III方向から見た概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態による蒸発燃料処理装置のポンプ部およびモータを示す概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態による蒸発燃料処理装置の補助ヨークを示す図であって、（Ａ）は加工前の板部材を示す概略図であり、（Ｂ）は加工後の補助ヨークを示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  蒸発燃料処理装置、１２  燃料タンク、１４  内燃機関、１８  吸気通路、２２  エアフィルタ（大気導入部）、２４  大気通路、４０  キャニスタ、４６  吸着剤、５１  ハウジング、５６  大気導入口、５７  大気吐出口、５８  収容室、６０  ポンプ部、７０  モータ、７３  ヨーク、７４  フィン、８０  補助ヨーク、８１  フィン
【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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