(57)【要約】【課題】蒸発燃料を処理するキャニスタであって、樹脂製の蓄熱材容器をキャニスタ本体内に配することによって、吸着材による蒸発燃料の吸着・脱離効率を向上させると共に、蓄熱材容器の強度向上、及び蓄熱材容器の軽量化を図る。【解決手段】キャニスタ本体２０内に蓄熱材容器４０ａ、４０ｂが設置されている。ここで、蓄熱材容器４０ａ、４０ｂは樹脂で成形されており、蓄熱材を収容する蓄熱材容器４０ａ、４０ｂの収容部は断面円形のパイプ形状である。【選択図】図１
2011214444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発燃料が導入されるキャニスタ本体と、前記キャニスタ本体に収容され蒸発燃料を吸着可能な吸着材と、前記キャニスタ本体内に配置された蓄熱材容器と、前記蓄熱材容器内に収容され、凝固あるいは融解する際の潜熱を利用して前記吸着材の温度変化を抑制する蓄熱材とを備えるキャニスタであって、
前記蓄熱材容器は樹脂で形成されており、蓄熱材を収容する蓄熱材容器の収容部は、断面円形のパイプ形状である直線部と屈曲部とにより連続接続形成されていることを特徴とするキャニスタ。
【請求項２】
請求項１に記載のキャニスタであって、
前記蓄熱材容器の複数の直線部が平行に配設されていることを特徴とするキャニスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内にて発生した蒸発燃料（例えば、ガソリンベーパ）を処理するキャニスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に代表される車両には、燃料タンク内のガソリンベーパ（蒸発ガソリン）を処理する蒸発燃料処理装置としてのキャニスタが設置されている。キャニスタは、概略、中空容器状に形成されるキャニスタ本体と、このキャニスタ本体内に配される吸着材とを備える。キャニスタ本体は、燃料タンク内にて発生したガソリンベーパを吸入するタンクポートと、大気を吸入する大気ポートとを備える。吸着材は、活性炭等を用いて構成され、ガソリンベーパを吸着したり或いはガソリンベーパを脱離させたりする。つまり、ガソリンベーパは、停車時等にキャニスタ内に流入して吸着材に一時吸着し、エンジン稼動時におけるパージによって吸着材から脱離するようになっている。
【０００３】
キャニスタの性能向上には、吸着材によるガソリンベーパの吸着及び脱離効率を向上させることが有効である。この吸着・脱離効率に関し、ガソリンベーパの吸着時における吸着材の温度上昇及び脱離時における吸着材の温度低下が効率を下げる大きな要因となっている。
【０００４】
キャニスタの性能向上を図るために、例えば特許文献１のキャニスタにおいては、蓄熱材を収容した略板状の蓄熱材容器がキャニスタ本体内に配置されている。ガソリンベーパの吸着時には、ガソリンベーパの吸着により発せられる熱が蓄熱材に移動し、脱離時には蓄熱材から吸着材へと熱が移動するため、吸着材の温度変化が抑制される。そのため、温度変化による吸着材の吸着・脱離性能の低下を軽減できる。
【０００５】
また、蓄熱材が融解又は凝固する際にはその体積が変化するため、蓄熱材を収容する蓄熱材容器の内圧も変化する。そのため、蓄熱材容器には、高い熱伝導性に加えて、蓄熱材の体積変化に伴う内圧の変化に耐えうる強度が求められており、蓄熱材容器はステンレス鋼等の金属を用いて成形することが一般的である。しかし、金属製の蓄熱材容器は重いため、キャニスタ全体も重くなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３８６８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、蓄熱材容器の軽量化を図るために樹脂を用いて蓄熱材容器を略板状に成形した場合、蓄熱材の融解に伴う体積増加などによって内圧が高まる際の蓄熱材容器の変形量が金属製の蓄熱材容器と比べて大きく、それに伴う発生応力も大きい。そのため、蓄熱材の体積変化により蓄熱材容器が破損する恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものである。本発明が解決しようとする課題は、樹脂製として蓄熱材容器の軽量化を図りながら、蓄熱材を収容する収容部の形状を内圧上昇による変形を抑制できる形状とすることにより、蓄熱材容器の破損を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係るキャニスタは、次の手段を採用する。
すなわち、本発明の第１の発明に係るキャニスタは、蒸発燃料が導入されるキャニスタ本体と、キャニスタ本体に収容され蒸発燃料を吸着可能な吸着材と、キャニスタ本体内に配置された蓄熱材容器と、蓄熱材容器内に収容され、凝固あるいは融解する際の潜熱を利用して吸着材の温度変化を抑制する蓄熱材とを備えるキャニスタであって、蓄熱材容器は樹脂で形成されており、蓄熱材を収容する蓄熱材容器の収容部は、断面円形のパイプ形状である直線部と屈曲部とにより連続接続形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このキャニスタによれば、内圧上昇時の蓄熱材容器の変形量を低減することにより発生応力を低減することができ、結果的に蓄熱材容器の破損を防止することができる。また、蓄熱材容器を樹脂によって形成することによって、キャニスタの軽量化を図ることができる。
【００１１】
第２の発明に係るキャニスタは、第１の発明に係るキャニスタであって、前記蓄熱材容器の複数の直線部が平行に配設されていることを特徴とする。
【００１２】
このキャニスタによれば、蓄熱材容器の直線部が平行であるため、蓄熱材容器をコンパクトに形成することができ、結果的にキャニスタの小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１及び第２の発明に係るキャニスタによれば、内圧上昇時の蓄熱材容器の変形量を低減することができるため、樹脂で成形された蓄熱材容器の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るキャニスタの断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】蓄熱材容器の平面図である。
【図４】図３の蓄熱材容器のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下において説明するキャニスタは、自動車等に設置される蒸発燃料処理装置であり、燃料タンク内において発生したガソリンベーパ（蒸発燃料）を処理するものである。
まず、キャニスタ１０について図１を参照しながら説明する。図１はキャニスタ１０の断面図である。
【００１６】
キャニスタ１０は、燃料タンク（図示しない）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り、燃料タンクと連通する蒸発燃料通路と、エンジンの吸気通路と連通するパージ通路と、大気へと連通する大気通路とに接続されている。
エンジンの停止中は、燃料タンク内の蒸発燃料が蒸発燃料通路を介してキャニスタ１０内に導かれ、その蒸発燃料がキャニスタ内に充填された吸着材１２によって吸着される。また、エンジンの運転中は、外部からキャニスタ１０内を通り、パージ通路を介してエンジンの吸気通路に流れ込む空気により、吸着材１２に吸着された蒸発燃料がパージされる。即ち、キャニスタ１０の吸着材１２に吸着された蒸発燃料は外部の空気にパージされることで吸着材１２から脱離し、エンジンの吸気通路に供給される。上記構成により、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。
【００１７】
キャニスタ１０は、図１及び図２に示すように、内部が複数に仕切られたキャニスタ本体２０と、そのキャニスタ本体２０の開口（図１において下端側）を塞ぐ蓋２１とから構成されている。キャニスタ本体２０の内部は、図２に示すように、仕切壁２２によって略角形の横断面を有する主室２３と略円形の横断面を有する副室２４とに仕切られている。
キャニスタ本体２０には、蓋２１の反対側の底壁部にタンクポート２５、パージポート２６及び大気ポート２７が並んで形成されている。そして、大気ポート２７は、多数の細かい開口を備える多孔板２８を介して副室２４と連通している。また、タンクポート２５及びパージポート２６は、同じく多数の細かい開口を備える多孔板２９を介して主室２３と連通している。キャニスタ本体２０の主室２３側の底壁部には、主室２３内に突出するように隔壁３０が形成されており、その隔壁３０によってタンクポート２５と連通する主室２３の内部空間と、パージポート２６と連通する主室２３の内部空間とが隔てられている。
【００１８】
キャニスタ本体２０の主室２３には、図２に示すように、蓄熱材１４を収容する複数（例えば３個）の蓄熱材容器４０ａが上下方向に間隔をおいた状態で設置されている。そして、蓄熱材容器４０ａの相互間、及び蓄熱材容器４０ａと主室２３の内壁との間に吸着材１２が充填されている。また、キャニスタ本体２０の副室２４にも、同様に複数の蓄熱材容器４０ｂが設置されている。吸着材１２は、蒸発燃料を吸着するとともに、空気によりパージされることで吸着した蒸発燃料を脱離可能な活性炭等により構成されている。ここで、多孔板２９の開口は、吸着材１２より小さな寸法に設定されており、吸着材１２を主室２３内に保持できるように構成されている。
【００１９】
キャニスタ本体２０の主室２３の開口は内蓋３１によって塞がれている。ここで、内蓋３１に関する構成は主室２３及び副室２４で同様であるため、主室２３の場合についてのみ説明し、副室２４の内蓋３１に関する説明は省略する。
内蓋３１は、フィルタ３２と多孔板３３とから構成される通気性の蓋であり、吸着材１２を主室２３内に保持する働きをする。内蓋３１は、主室２３の開口を塞いだ状態で、その主室２３の内壁面に沿って摺動可能に構成されている。そして、内蓋３１の背面中央にコイルスプリング３４の一端が装着されており、コイルスプリング３４の他端は、蓋２１によって支持されている。このため、キャニスタ本体２０の開口が蓋２１によって閉じられた状態においては、内蓋３１はコイルスプリング３４によって主室２３内に押し込まれる方向の力を受ける。この結果、吸着材１２の粒子間に不必要な空間が形成されることがなく、通気抵抗をほぼ一定にできる。
ここで、主室２３及び副室２４をそれぞれ塞ぐ内蓋３１と蓋２１とにより構成される拡散空間３５は、主室２３と副室２４とを連通することができる。
【００２０】
蓄熱材１４は、凝固あるいは融解する際の潜熱を利用してキャニスタ１０内の温度変化を抑制する部材である。本実施形態では、例えば、融点が１８℃のヘキサデカン等が使用される。このため、キャニスタ１０内の温度が上昇して１８℃を超えると、蓄熱材１４が融解する際にキャニスタ１０内の熱を奪うことで、キャニスタ１０内の温度上昇が抑制される。逆に、キャニスタ１０内の温度が低下して１８℃以下になると、蓄熱材１４が凝固する際に熱を放出し、キャニスタ１０内の温度低下を抑えることができる。
蓄熱材容器４０ａは、蓄熱材１４を収容する樹脂（例えばナイロン）製の密閉容器であり、図３及び図４に示すように、蓄熱材１４を収容するための収容部４１と、収容部４１を接合する接合部４２とからなっている。収容部４１は断面円形、好ましくは断面真円形の内向面を有するパイプ状に成形されており、蓄熱材１４を内部に保持するために両端が蓋４３によって密閉されている。また、収容部４１は一定間隔で平行に並んだ直線部４１ｓが屈曲部４１ｃにより接続された形状であり、直線部４１ｓと屈曲部４１ｃとは同一の内径を有する。
【００２１】
接合部４２は、収容部４１のパイプ構造を相互に接合する板状部材である。また、蓄熱材容器４０ａの両縁には、収容部４１の直線部４１ｓと平行な係止部４４が形成されている。この係止部４４が、キャニスタ本体１０の主室２３内壁の幅方向両側に設けられた一組のレール状溝３６にはめ込まれることによって、蓄熱材容器４０ａはキャニスタ本体２０内にほぼ水平な状態で装着される。ここで、溝３６は主室２３の内壁に三組形成されており、上段、中段、及び下段の溝３６が高さ方向に等しい間隔をおいて形成されている。
蓄熱材容器４０ｂは、蓄熱材容器４０ａと同じく蓄熱材１４を収容する容器であり、蓄熱材容器４０ａと同様に構成されている。このため、蓄熱材容器４０ａと同じ構成部分については説明を省略する。
蓄熱材容器４０ｂは二つの直線部が屈曲部により接続された形状の収容部４１を有し、蓄熱材容器４０ａと比べて長さ方向に長く、幅方向に短い形状となっている。また、副室２４の内壁には二組のレール状の溝３６が設けられており、蓄熱材容器４０ｂは溝３６に係合することによって、相互に平行でありかつほぼ水平な状態で副室２４内に配置される。
【００２２】
蓄熱材容器４０ａ、４０ｂは、例えば、鋳型内に溶融した樹脂を充填した後に、球形のコアをガス圧で鋳型内に押出して中空部を形成することによって成形される。このような方法によって成形された蓄熱材容器４０ａ、４０ｂの収容部４１は、その長さ方向及び断面方向においてほぼ一定の肉厚を有すると共に、平滑性の高い内面を有する。
また、蓄熱材１４は蓄熱材容器４０ａ、４０ｂを介して吸着材１２の温度変化を抑制するため、蓄熱材容器４０ａ、４０ｂの成形には高い熱伝導性を有する樹脂が用いられる。
【００２３】
以下において、本実施形態に係るキャニスタ１０の動作について説明する。
まず、エンジンが停止している場合、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、蒸発燃料通路によりキャニスタ１０のタンクポート２５から主室２３内に流入し、主室２３内の吸着材１２により吸着される。そして、主室２３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３５を介して副室２４に流入し、副室２４内の吸着材１２によって吸着される。吸着材１２に蒸発燃料が吸着すると、吸着材１２の温度が上昇して吸着材１２の吸着性能が低下する。しかし、キャニスタ１０内には、蓄熱材１４を収容した蓄熱材容器４０ａ、４０ｂが設置されているため、キャニスタ１０内の温度が上昇して１８℃を超えると、蓄熱材１４が融解してキャニスタ１０内の熱を奪い、キャニスタ１０内の温度上昇を抑制できる。このため、吸着材１２の蒸発燃料に対する吸着性能の低下を抑えることができる。
【００２４】
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２６を介してキャニスタ１０の主室２３、拡散空間３５及び副室２４に加わる。これにより、大気ポート２７からキャニスタ１０の副室２４に空気が流入し、拡散空間３５、主室２３を通り、パージポート２６、パージ通路を介して吸気通路まで流れるようになる。その結果、キャニスタ１０の吸着材１２に吸着されている蒸発燃料がパージされ、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。
吸着材１２に吸着されている蒸発燃料がパージされて、蒸発燃料が吸着材１２から脱離すると、吸着材１２の温度が低下して蒸発燃料の脱離効率が徐々に低下する。しかし、キャニスタ１０内の温度が低下して１８℃以下になると、蓄熱材１４が凝固する際に熱を放出し、キャニスタ１０内の温度低下を抑える。このため、吸着材１２の蒸発燃料に対する脱離効率の低下を抑制することができる。
【００２５】
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置によると、蓄熱材１４を収容する収容部４１は断面円形の内向面を有する一定肉厚のパイプ形状であるため、周方向に均一な強度を有する。このため、蓄熱材１４が融解する際に体積が増加して収容部４１の内圧が上昇しても、他の形状の収容部と比べて収容部４１が変形及び損壊する恐れが小さい。
また、蓄熱材容器４０ａ、４０ｂは樹脂製であるために、従来用いられていたステンレス鋼等の金属と比べて軽量であり、低コストで製造可能である。
【００２６】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施可能である。例えば、上記実施形態では、蓄熱材１４としてヘキサデカンが使用されているが、キャニスタ１０内の制御温度に応じて蓄熱材１４の材質を変更することも可能である。
また、蓄熱材容器４０ａ、４０ｂの収容部４１は断面円形の内向面を有するパイプ形状であれば良いため、収容部４１の外部形状は自由に変更可能である。例えば、収容部４１を断面円形の内向面を有する四角柱状に成形することもできる。また、上記実施形態では直線部が平行な例を示したが、直線部が相互に平行でない形状、及び直線部を含まない屈曲部のみから成る形状とすることも可能である。
また、蓄熱材容器４０ａ、４０ｂの収容部４１には、蓄熱材１４と共に例えば不活性ガスなどの気体を充填することによって、蓄熱材１４が融解する際の体積増加を吸収させることも可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  キャニスタ
１２  吸着材
１４  蓄熱材
２０  キャニスタ本体
２３  主室
２４  副室
２５  タンクポート
２６  パージポート
２７  大気ポート
３５  拡散空間
４０ａ、４０ｂ  蓄熱材容器
４１  収容部
４２  接合部
４３  蓋
４４  係止部
【図１】
2011214444.tif 000003
【図２】
2011214444.tif 000004
【図３】
2011214444.tif 000005
【図４】
2011214444.tif 000006