(57)【要約】      （修正有）【課題】低パージ空気量であっても燃料成分の脱離を促進し、パージ効率を向上させる。【解決手段】サブキャニスタ２０は、第１のポート２２が、チューブ１９を介してメインキャニスタ１０のドレンポート１６に接続されている。サブキャニスタ２０のケーシング２９は、ボディ２７及びカバー２８からなり、ボディ２７に形成された吸着材収容室３０にパッキン４２及び緩衝材４４とともにハニカム活性炭４０が収容されている。ボディ２７とカバー２８との間には、ガラスプレート４６が活性炭４０の端面から離間して配置されている。カバー２８の空間内には、活性炭４０を加熱するためのランプヒーター６０が配置されている。ランプヒーター６０は、光源を内包するチューブ６２と、チューブ６２の一端に接続されたコネクタ６４と、からなり、長手方向の軸がガラスプレート４６及び活性炭４０の端面と平行となるように配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材が配設される吸着材流路を有し、この流路の一端から燃料成分が導入されるとともに、パージ時には他端からパージエアが導入されるキャニスタにおいて、
赤外線ランプヒーターを備え、透明のガラス部材を通して吸着材の少なくとも一部の表面に赤外線を照射して、吸着材を加熱するように構成したキャニスタ。
【請求項２】
前記赤外線ランプヒーターが近赤外線型のランプヒーターであ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】
チャージポートと、パージポートと、ドレンポートと、を有するメインキャニスタのドレンポートに接続されるサブキャニスタとして構成され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料を吸着するキャニスタに関し、特に、吸着材を加熱するための加熱手段を備えたキャニスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、燃料タンクから蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止するためにキャニスタを主体とした蒸発燃料処理装置が用いられている。しかし、近年、自動車のハイブリッド化等により、燃料蒸気を吸着した吸着材の再生つまり燃料成分のパージが困難となる傾向にあり、キャニスタのパージ効率を向上させるため、吸着材等の加熱が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、吸着材である活性炭が充填されている吸着材室内に電気ヒーターを配置し、活性炭を直接加熱するとともに、パージエアによる熱伝達によりキャニスタ内全体の活性炭を温めるものが開示されている。また、特許文献２には、キャニスタ内に配置されたヒーターにより、パージエアを加熱し、このパージエアを介して活性炭を加熱するものが開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、所定波長の赤外線を発する複数の光源を吸着材室内に直接配置して、所定波長の赤外線を周囲の吸着材に照射することにより、吸着材に吸着された燃料成分の振動を促して脱離を促進するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４４５９０
【特許文献２】特許５０２２４９７
【特許文献３】特開２０１３−７２２８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係るキャニスタでは、活性炭の低い熱伝導率により、大きな熱量が必要となるばかりでなく、温度上昇に長い時間が必要となるという問題点がある。また、特許文献２に係るキャニスタでは、パージエアを媒体として加熱するので、加熱効率が低く、消費電力が大きくなるという問題点がある。さらに、特許文献３に係るキャニスタでは、吸着材室の全長に亘って多数の光源を配置する必要があるため、構造が複雑化なものになるという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、吸着材が配設される吸着材流路を有し、この流路の一端から燃料成分が導入されるとともに、パージ時には他端からパージエアが導入されるキャニスタにおいて、赤外線ランプヒーターを備え、透明のガラス部材を通して吸着材の少なくとも一部の表面に赤外線を照射して、吸着材を加熱するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
上記の構成においては、赤外線による熱放射により活性炭等の吸着材を直接にかつ効果的に加熱することができ、これにより、燃料の脱離を促進することができる。
【０００９】
一つの好ましい態様では、赤外線ランプヒーターは、近赤外線型のランプヒーターである。
【００１０】
放射エネルギーの変換効率が高く、温度の立ち上がりが極めて早い近赤外線を照射するランプヒーターを用いることにより、より効率的に活性炭等の吸着材を加熱することができる。
【００１１】
また、他の好ましい態様では、上記キャニスタは、チャージポートと、パージポートと、ドレンポートと、を有するメインキャニスタのドレンポートに接続されるサブキャニスタとして構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、吸着材の効果的な加熱が可能であり、低パージ空気量におけるパージ効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】メインキャニスタに付加した本発明に係るサブキャニスタの一実施例を示した図。
【図２】本発明に係るサブキャニスタの一部を切り欠いて示した斜視図。
【図３】本発明に係るサブキャニスタの縦断面図。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図。
【図５】他の実施例に係るサブキャニスタの一部を切り欠いて示した斜視図。
【図６】図７の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図。
【図８】図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図。
【図９】発明に係るサブキャニスタのさらに別の実施例を示した斜視図。
【図１０】図９に示すサブキャニスタの側方断面図。
【図１１】図１０の線ＸＩ−ＸＩに沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４に基づいて、本発明に係るキャニスタ２０の一実施例について詳細に説明する。図１は、メインキャニスタ１０に付加した、本発明に係るサブキャニスタ２０の一実施例を示した図である。メインキャニスタ１０は、ケース１１内にＵ字状に流路が構成されており、流れの一端において、図示しない燃料タンクに接続されるチャージポート１２と、図示しないエンジンの吸気通路に接続されるパージポート１４と、が形成されており、流れの他端においてドレンポート１６が形成されている。メインキャニスタ１０の吸着材室内には吸着材である粒状の活性炭１８が充填されている。なお、メインキャニスタ１０は本発明の要部ではないので、概略のみを図示してある。
【００１５】
サブキャニスタ２０は、第１のポート２２及び第２のポート２４を有し、第１のポート２２及び第２のポート２４の間に、後述するように連続した流路が構成されている。第１のポート２２は、チューブ１９を介して、メインキャニスタ１０のドレンポート１６に接続されている。第２のポート２４は、直接に、あるいは図示しない電磁弁を介して大気に開放されている。したがって、メインキャニスタ１０と組み合わせた状態では、全体の系としては第２のポート２４が実質的なドレンポートとなる。
【００１６】
次に、図２〜図４を参照して、本発明に係るサブキャニスタ２０について詳細に説明する。なお、図２では、説明のためにケーシング２９の一部を切り欠いて示している。
【００１７】
サブキャニスタ２０は、ボディ２７と、カバー２８と、からなる合成樹脂製のケーシング２９を有する。ボディ２７は、全体として断面長円形の円柱状の外形状を有し、一端に第１のポート２２及び第２のポート２４が形成されており、他端にカバー２８が取り付けられている。また、ボディ２７内部には、一対の円筒状の吸着材収容室３０が形成されており、各々の吸着材収容室３０の一端が、第１のポート２２及び第２のポート２４に対して開口している。各吸着材収容室３０の他端は、カバー２８へ向かって開口している。吸着材収容室３０内には、吸着材として、円柱状に成形されたハニカム活性炭４０がそれぞれ収容されている。各ハニカム活性炭４０は、吸着材収容室３０の内周面に対して、ポート２２，２４側に位置する端部が筒状のパッキン４２で保持されており、外周面の残りの部分は筒状の緩衝材４４を介して保持されている。また、吸着材収容室３０が開口するボディ２７の他端は、カバー２８によって封止されている。
【００１８】
ボディ２７と、カバー２８との間には、透明のガラスからなる長円形のガラスプレート４６が設けられている。このカラスプレート４６は、ハニカム活性炭４０のカバー２８側の端面から離間して該端面と平行をなすように配置されており、これにより、一対のハニカム活性炭４０同士を連通する流路４８が形成されている。この流路４８と、一対の吸着材収容室３０とにより、ケーシング２９内に連続したＵ字形の流路が形成されている。ガラスプレート４６は、ボディ２７に対して固定され、全周に沿ってシールされている。
【００１９】
カバー２８内部の空間、つまり、カバー２８とガラスプレート４６との間に形成された空間の内部には、ハニカム活性炭４０を加熱するためのランプヒーター６０が配置されている。ランプヒーター６０は、フィラメント等の光源を内包するガラス製の円柱形のチューブ６２と、チューブ６２の一端に接続されたコネクタ６４と、からなる。全周に亘って光を放射するチューブ６２は、カバー２８内に位置しており、コネクタ６４はカバー２８の外に位置する。チューブ６２は、カバー２８に設けた開口部から挿入され、長手方向の軸がガラスプレート４６及びハニカム活性炭４０の端面と平行となるように配設されている。ランプヒーター６０は、例えば、ハロゲンヒーターなどの近赤外線型のヒーターからなる。
【００２０】
上記構成により、チャージ時には、メインキャニスタ１０内に充填された活性炭１８によって吸着しきれなかった蒸発燃料が、ドレンポート１６からチューブ１９及び第１のポート２２を通って、サブキャニスタ２０の内部に導入され、一対のハニカム活性炭４０によって吸着される。また、パージ時には、エンジン吸気系に生じる負圧によって、第２のポート２４から空気が吸入され、ハニカム活性炭４０に吸着した蒸発燃料がパージされる。このとき、ランプヒーター６０が通電されて、ガラスプレート４６を通して一対のハニカム活性炭４０の端面に対して赤外線が照射される。したがって、ハニカム活性炭４０の端面全体が熱放射により直接に加熱され、速やかに温度上昇する。この温度上昇によってパージが促進される。
【００２１】
上記実施例によれば、放射エネルギーの変換効率が高く、温度の立ち上がりが極めて早い近赤外線型のランプヒーターを用いることにより、より効率的に活性炭を加熱することができる。特に、本実施例では、吸着材としてハニカム活性炭４０を用いているため、ハニカム活性炭４０の全長に亘って長手方向に延びるセルを通して、長手方向の奥の方、つまりポート２２，２４側の方まで近赤外線が到達し、ハニカム活性炭４０を効果的に加熱することができる。
【００２２】
また、ガラスプレート４６により、ランプヒーター６０と流路４８とを仕切っているため、燃料蒸気がケーシング２９のボディ２７側からカバー２８側へと漏出することがない。したがって、ランプヒーター６０は、燃料蒸気の影響を受けることがなく、劣化等の耐久性の問題が生じることがない。
【００２３】
次に、図５〜図８を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例では、サブキャニスタ１２０は、ケーシング１２９内において、円柱状に成形されたハニカム活性炭４０が４つ並列に配置された構成となっている。なお、図５では説明のために、ケーシング１２９の一部を切り欠いて示している。
【００２４】
サブキャニスタ１２０は、透明ガラスからなる略矩形状のガラスハウジング１２６を有し、このガラスハウジング１２６に４つの吸着材収容室１３０（１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ）が互いに平行に貫通形成されている。さらに、これら４つの吸着材収容室１３０の中心となる位置にヒーター収容穴１３２が貫通形成されている。
【００２５】
円筒形をなす各々の吸着材収容室１３０内には、吸着材となる円柱状のハニカム活性炭４０がそれぞれ収容されている。各ハニカム活性炭４０は、軸方向長さの一部において筒状のパッキン４２により吸着材収容室１３０の内周面に支持されており、残りの部分の外周面は吸着材収容室１３０内において露出している。
【００２６】
４つの吸着材収容室１３０は、Ｕ字形をなす３つのダクト部材１５０（１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ）を介して、全体として連続した１つの流路を形成している。詳しくは、ダクト部材１５０Ａにより、吸着材収容室１３０Ａと吸着材収容室１３０Ｂとが連通し、ダクト部材１５０Ｂにより、吸着材収容室１３０Ｂと吸着材収容室１３０Ｃとが連通し、ダクト部材１５０Ｃにより、吸着材収容室１３０Ｃと吸着材収容室１３０Ｄとが連通している。また、図６に示すように、吸着材収容室１３０Ａは、ケーシング１２９に設けられた第１のポート２２と連通路１５２を介して連通しており、吸着材収容室１３０Ｄは、連通路１５２を介して第２のポート２４と連通している。ケーシング１２９は、ダクト部材１５０とともに、ガラスハウジング１２６全体を収容している。
【００２７】
ガラスハウジング１２６の中心に位置するヒーター収容穴１３２には、前述した実施例と同様のランプヒーター６０が収容されている。図５及び図６に示すように、ランプヒーター６０は、４つのハニカム活性炭４０の外周面に対して平行に延びており、パッキン４２に覆われていない露出部分の側方に、光源を封入したチューブ６２が位置し、第１のポート２２及び第２のポート２４とは反対となる側にコネクタ６４が位置するように配置されている。
【００２８】
上記構成においては、チャージ時には、メインキャニスタ１０を通過した蒸発燃料が、第１のポート２２からサブキャニスタ１２０の内部に導入され、ダクト部材１５０を介して接続された吸着材収容室１３０Ａ〜１３０Ｄを順次通流して各々のハニカム活性炭４０によって吸着される。また、パージ時には、エンジン吸気系に生じる負圧によって、第２のポート２４から空気が吸入され、逆に吸着材収容室１３０Ｄ〜１３０Ａを順次通流することによって、ハニカム活性炭４０に吸着した蒸発燃料がパージされる。このとき、ランプヒーター６０が通電されて、ガラスハウジング１２６を通して４つのハニカム活性炭４０の側面に対して赤外線が照射される。
【００２９】
上記実施例によれば、ガラスハウジング１２６を使用し、その中央にランプヒーター６０を配置しているため、４つのハニカム活性炭４０が同時に加熱される。しかも、ガラスハウジング１２６内での光の反射により、ハニカム活性炭４０は、ランプヒーター６０に面している部分のみならず、他の部分にも赤外線が照射されるため、ハニカム活性炭４０を全周に亘って加熱することができる。また、ランプヒーター６０は、ガラスハウジング１２６によって吸着材収容室１３０と隔てられているため、燃料蒸気の影響を受けることはない。
【００３０】
次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第３の実施例について説明する。本実施例では、吸着材として、上記各実施例において用いている成形されたハニカム活性炭ではなく、粒状の活性炭２４０を用いている。
【００３１】
この実施例のサブキャニスタ２２０は、アウタケーシング２２７と、インナケーシング２２８と、からなる円筒状のケーシング２２９を有している。アウタケーシング２２７は、半径方向の寸法（つまり、半径方向の肉厚）が大きい合成樹脂製のケーシングである。インナケーシング２２８は、透明ガラスからなるものであって、アウタケーシング２２７の内周面を覆うように配置されている。インナケーシング２２８は、底壁部２２８ａを有し、この底壁部２２８ａにより一端が閉塞されている。
【００３２】
アウタケーシング２２７の内周面には、螺旋状をなすように、断面矩形の凹溝が形成されている。この凹溝の内周開口面をインナケーシング２２８が覆うことで、螺旋状に連続した吸着材収容室２３０が構成されている。吸着材収容室２３０内には、吸着材となる粒状の活性炭２４０が充填されている。吸着材収容室２３０の一端は、ケーシング２２９に設けられた第１のポート２２と連通しており、他端は、第２のポート２４と連通している。
【００３３】
インナケーシング２２８の内側には、該インナケーシング２２８の中心線に沿って、前述した実施例と同様のランプヒーター６０が配置されている。ランプヒーター６０は、底壁部２２８ａと反対側となる端部から挿入されており、長手方向の軸が吸着材収容室２３０の内周面と平行となっている。図１０に示すように、ランプヒーター６０は、その長手方向において、吸着材収容室２３０のほぼ全体に亘るように構成されており、インナケーシング２２８の内側から吸着材収容室２３０を照射している。なお、図１０から分かるように、断面形状において、吸着材収容室２３０のランプヒーター６０長手方向に沿った寸法は半径方向の寸法よりも大きく、つまり扁平な断面形状となっているため、照射面積を広く確保することができる。
【００３４】
上記構成においては、チャージ時には、メインキャニスタ１０を通過した蒸発燃料が、第１のポート２２からサブキャニスタ２２０の内部に導入され、螺旋状に構成された吸着材収容室２３０を通過する間に活性炭２４０によって吸着される。また、パージ時には、エンジン吸気系に生じる負圧によって、第２のポート２４から空気が吸入され、活性炭２４０に吸着した蒸発燃料がパージされる。このとき、ランプヒーター６０が通電されて、インナケーシング２２８を通して吸着材収容室２３０の内周面から活性炭２４０に対して赤外線が照射される。
【００３５】
上記実施例によれば、螺旋状をなす吸着材収容室２３０内に粒状の活性炭２４０を充填し、その中心部分にランプヒーター６０を配置しているため、単一のランプヒーター６０でもって活性炭２４０に広く赤外線を照射することができる。これにより、効率よく加熱することができる。また、ランプヒーター６０は、インナケーシング２２８によって吸着材収容室２３０と隔てられているため、燃料蒸気の影響を受けることはない。
【００３６】
なお、本発明のキャニスタは、メインキャニスタ１０に付加されるサブキャニスタとして使用するものに限られず、単独のキャニスタとして構成することも可能である。また、本発明のキャニスタは、図示した取付姿勢に限定されるものではなく、他の取付姿勢であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１０  メインキャニスタ
２０，１２０，２２０  サブキャニスタ
２２  第１のポート
２４  第２のポート
２９，１２９，２２９  ケーシング
３０，１３０，２３０  吸着材収容室
４０  ハニカム活性炭
６０  ランプヒーター
１２６  ガラスハウジング
２４０  粒状活性炭
【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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