(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用のキャニスタであって、
空気出入口内部空間において、空気出入口と平行した方向に設けられ、前記空気出入口内部空間を上部空間と下部空間に区切る中央隔壁と、
前記中央隔壁から空気出入口内壁まで上方向に延長するように設けられた上部隔壁と、
前記中央隔壁から空気出入口外壁まで下方向に延長するように設けられた下部隔壁と、
前記上部隔壁上に設けられ、上部空間への空気の流動を開閉する上部バルブと、  前記下部隔壁上に設けられ、下部空間への空気の流動を開閉する下部バルブと、  前記上部隔壁の後端部に取り付けられる上部フィルタと、
前記下部隔壁の後端部に取り付けられる下部フィルタと、を含んで構成され、  前記下部フィルタはキャニスタに含まれた活性炭の微細粉末が排出されない気孔の大きさを有し、前記上部フィルタの気孔の大きさは前記下部フィルタの気孔の大きさより大きく形成されることを特徴とする二重空気流動経路を有したキャニスタ。
【請求項２】
前記上部隔壁および下部隔壁上に空気を流動させる通気口が複数形成され、前記通気口は前記上部バルブおよび下部バルブによって開閉されることを特徴とする請求項１に記載の二重空気流動経路を有したキャニスタ。
【請求項３】
前記上部隔壁と下部隔壁は前記中央隔壁と垂直に設けられることを特徴とする請求項１に記載の二重空気流動経路を有したキャニスタ。
【請求項４】
前記上部バルブおよび前記下部バルブは自動車の電子制御ユニットが制御できる電子制御バルブであることを特徴とする請求項１に記載の二重空気流動経路を有したキャニスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重空気流動経路を有したキャニスタに係り、より詳しくは、キャニスタの空気出入口の内部空間を２つの空間に分け、パージ作動時には、２つの空間のうちの一方の空間を通して外部大気から空気が流入するようにし、燃料タンク内部の圧力上昇を防止するための燃料蒸発ガスの排出時には、他方の空間を通して燃料蒸発ガスを外部大気に排出させるように構成した二重空気流動経路を有したキャニスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃料系統の装置はエンジンで消耗される燃料を保管し供給する装置であり、燃料を貯蔵する燃料タンクと、燃料タンク内の燃料を気化器に供給する燃料ポンプ、燃料の不純物を除去する燃料フィルタ、および燃料タンクで気化した燃料の蒸発ガスを捕集して貯蔵するキャニスタ（ｃａｎｉｓｔｅｒ）で構成される。
キャニスタは、エンジンを停止させた場合には燃料蒸発ガスを内蔵された活性炭によって吸着させ、エンジンを作動させる場合には活性炭に吸着された燃料蒸発ガスをキャニスタの外部から注入される空気の吸気圧力によって脱着させ、脱着された燃料蒸発ガスを空気と混合させてエンジンの吸気系統に供給する。
【０００３】
また、このように燃料蒸発ガスをエンジンに供給する動作を一般的にパージ（ｐｕｒｇｅ）という。
図１は一般的なキャニスタの構成を示すものであり、キャニスタはハウジング１を有し、ハウジング１の内部には燃料蒸発ガスの吸着および脱着を行う活性炭６が充填される。
ハウジング１の上側に、キャニスタのパージ時に外部の大気から空気をキャニスタの内部に流入させる空気出入口２が形成される。
空気出入口２は、燃料タンク内部の圧力上昇を防止するために、燃料タンクの燃料蒸発ガスを外部の大気に排出させる。
【０００４】
キャニスタのパージ時、活性炭６に吸着された燃料蒸発ガスをエンジンの吸気系に排出する蒸発ガス排出口３がハウジング１の上側に形成される。
エンジン停止時、燃料タンクから発生した燃料蒸発ガスを流入する蒸発ガス吸引口４がハウジング１の上側に形成される。
空気出入口２、蒸発ガス排出口３、および蒸発ガス吸引口４にフィルタ５が取り付けられる。フィルタ５は、出入りする空気や燃料蒸発ガスに含まれたホコリのような不純物を遮断する機能を果たす。
ところで、キャニスタのパージ時、外部からの空気を空気出入口２に供給する過程において、空気出入口２側の開口に設けられたフィルタ５の表面にホコリのような不純物が付着する。
【０００５】
フィルタ５の気孔（ｐｏｒｅ）の大きさは通常１０μｍであり、これは、燃料タンク内の燃料蒸発ガスを大気中に排出させる過程において、活性炭の微細粉末が共に流出されることを防止するために活性炭の微細粉末より小さく調整したためである。
したがって、パージ時、気孔の大きさが同等なレベルである空気中の不純物がフィルタ５を通過することができず、大部分がフィルタ５の表面に付着する。
そうすると、図２のＡ部分詳細図に示すように、キャニスタの使用期間が長くなるほど、フィルタ５に付着した不純物が固着し、不純物層（Ｄ）を形成する。
【０００６】
また、このようにフィルタ５の表面に形成された不純物層（Ｄ）は空気の円滑な流動を妨害するため、キャニスタのパージ作動時の外部の空気が充分に供給されないので燃料タンクの内部に負圧（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が形成され、燃料タンクの変形や亀裂現象が発生する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−２２８９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記のような従来の諸問題を解消するためになされたものであって、キャニスタのパージ時に空気が円滑に流動できる空気出入口構造を有する二重空気流動経路を有したキャニスタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、自動車用のキャニスタであって、空気出入口内部空間において、空気出入口と平行した方向に設けられ、前記空気出入口内部空間を上部空間と下部空間に区切る中央隔壁と、前記中央隔壁から空気出入口内壁まで上方向に延長するように設けられた上部隔壁と、前記中央隔壁から空気出入口外壁まで下方向に延長するように設けられた下部隔壁と、前記上部隔壁上に設けられ、上部空間への空気の流動を開閉する上部バルブと、前記下部隔壁上に設けられ、下部空間への空気の流動を開閉する下部バルブと、前記上部隔壁の後端部に取り付けられる上部フィルタと、前記下部隔壁の後端部に取り付けられる下部フィルタと、を含んで構成され、前記下部フィルタはキャニスタに含まれた活性炭の微細粉末が排出されない気孔の大きさを有し、前記上部フィルタの気孔の大きさは前記下部フィルタの気孔の大きさより大きく形成されることを特徴とする。
【００１０】
前記上部隔壁および下部隔壁上に空気を流動させる通気口が複数形成され、前記通気口は前記上部バルブおよび下部バルブによって開閉されることを特徴とする。
【００１１】
前記上部隔壁と下部隔壁は前記中央隔壁と垂直に設けられることを特徴とする。
【００１２】
前記上部バルブおよび前記下部バルブは自動車の電子制御ユニットが制御できる電子制御バルブであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、パージ時には、空気出入口からキャニスタの内部に進入する外部空気の円滑な流動が維持され、燃料蒸発ガスの排出時には、活性炭の微細粉末が外部に排出されないため、従来のキャニスタの空気出入口部分においてフィルタ詰まりによる空気通気抵抗増加の問題点が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的なキャニスタの構成図である。
【図２】図１のＡ部分詳細図である。
【図３】本発明によるキャニスタの空気出入口の構成図である。
【図４】図３のＢ部分詳細図である。
【図５】パージ作動時の本発明によるキャニスタの空気出入口の作動状態を示す図である。
【図６】燃料蒸発ガス排出時の本発明によるキャニスタの空気出入口の作動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る二重空気流動経路を有したキャニスタの構成および作動をより詳細に説明する。
図３は、本発明によるキャニスタの空気出入口の構成図である。
本発明によるキャニスタは、従来のキャニスタから発生するフィルタ詰まり問題を改善するために、キャニスタの空気出入口２の内部空間を２つの空間に分け、パージ時には、２つの空間のうちの一方の空間を通して外部から空気が流入できるようにし、燃料タンク内部の圧力上昇を防止するための燃料蒸発ガスの排出時には、他方の空間を通して燃料蒸発ガスを外部に排出できるように構成されている。
【００１６】
キャニスタの空気出入口２からフィルタが設けられた部分までの内部空間を空気出入口内部空間という。
前記空気出入口内部空間において、空気出入口２と平行で、前記空気出入口内部空間を上部空間Ｓ１と下部空間Ｓ２に区切る中央隔壁１０が設けられる。
上部空間Ｓ１および下部空間Ｓ２で区切られた各空間を通して空気の流動を開閉するために、後述するバルブが設けられるが、このようなバルブを設けるために、中央隔壁１０の上方向に上部隔壁２０が、下方向に下部隔壁２１が設けられる。
【００１７】
上部隔壁２０は中央隔壁１０に垂直に設けられ、上部隔壁２０の下側は中央隔壁１０に、上側は空気出入口内壁２ｂに結合され、上部隔壁２０には上部空間Ｓ１への空気の流動を調節する上部バルブ３０が設けられる。
下部隔壁２１は中央隔壁１０に垂直に設けられ、下部隔壁２１の上側は中央隔壁１０に、下側は空気出入口外壁２ａに結合され、下部隔壁２１には下部空間Ｓ２への空気の流動を調節する下部バルブ４０が設けられる。
上部バルブ３０および下部バルブ４０は、自動車の電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）の電気的な信号によって制御可能な形態の電子制御バルブ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）であることが好ましい。
【００１８】
上部隔壁２０により、上部空間Ｓ１は、空気出入口２から上部隔壁２０までの前部と上部隔壁２０から後述する上部フィルタ５０までの後部に区切られる。
また、下部隔壁２１により、下部空間Ｓ２は、空気出入口２から下部隔壁２１までの前部と下部隔壁２１から後述する下部フィルタ６０までの後部に区切られる。
上部フィルタ５０および下部フィルタ６０は各々上部隔壁２０および下部隔壁２１の後端部に各々取り付けられ、上部フィルタ５０は上部空間Ｓ１を流動する空気のホコリのような不純物を遮断し、下部フィルタ６０は下部空間Ｓ２を流動する空気のホコリのような不純物を遮断する。
【００１９】
上部フィルタ５０は、キャニスタパージ時、上部空間Ｓ１の通気抵抗を最小にして空気の流動を円滑に維持できる気孔（ｐｏｒｅ）の大きさを有する。
下部フィルタ６０は、キャニスタの燃料蒸発ガスの外部大気への排出時、活性炭の微細粉末が排出されない気孔（ｐｏｒｅ）の大きさを有する。
上部フィルタ５０の気孔の大きさは下部フィルタ６０の気孔の大きさより大きく形成される。本発明の実施形態では、上部フィルタ５０の気孔の大きさは８０μｍであり、下部フィルタ６０の気孔の大きさは１０μｍであって、下部フィルタ６０が上部フィルタ５０より緻密な気孔を有するフィルタである。
【００２０】
図４は、本発明の実施形態の上部バルブ３０（または下部バルブ４０）を示す図である。
上部隔壁２０および下部隔壁２１上には空気を流動させる通気口２２が複数形成され、通気口２２は上部バルブ３０および下部バルブ４０によって開閉される。
上部バルブ３０および下部バルブ４０は、上部隔壁２０または下部隔壁２１の通気口２２を開閉する前方ディスク１０１と、後方ディスク１０３と、前方ディスク１０１と後方ディスク１０３を結合するロッド（ｒｏｄ）１０２とから構成され、ロッド１０２の前後方運動によって前方ディスク１０１または後方ディスク１０３のうちの一方のディスクが開閉される構造である。
【００２１】
図５は、パージ時のキャニスタの空気出入口の作動状態を示す図である。
パージ時、自動車のエアフィルタ（図示せず）を通して空気出入口２に流入した空気は、中央隔壁１０によって区切られる上部空間Ｓ１と下部空間Ｓ２に各々分流されるが、キャニスタの電子制御ユニットの制御によって上部バルブ３０は開放され、下部バルブ４０は閉鎖されるため、上部空間Ｓ１に流入した空気は、上部バルブ３０の通気口２２を通して上部隔壁２０を通過し、上部フィルタ５０を経て、キャニスタの内部に進入してエンジンの吸気系統に向かって流動する。しかし、下部空間Ｓ２に流入した空気は、下部バルブ４０が閉鎖されて下部隔壁２１を通過することができないため、キャニスタの内部に進入できない。
この時、上部フィルタ５０の気孔の大きさはキャニスタのパージ時の上部空間Ｓ１の通気抵抗を最小にする大きさであるため、上部フィルタ５０の空気の流動が非常に円滑になる。
本発明の実施形態における上部フィルタ５０の気孔の大きさは従来の通常のフィルタの気孔の大きさである１０μｍより大きい８０μｍである。
【００２２】
図６は、燃料蒸発ガス排出時のキャニスタの空気出入口の作動状態を示す図である。
燃料蒸発ガス排出時、自動車の燃料タンクから流入する燃料蒸発ガスは、中央隔壁１０によって区切られる上部空間Ｓ１と下部空間Ｓ２を各々流動するが、キャニスタの電子制御ユニットの制御によって上部バルブ３０は閉鎖され、下部バルブ４０は開放される。
したがって、下部空間Ｓ２に流入した燃料蒸発ガスは、下部バルブ４０の通気口２２を通して下部隔壁２１を通過し、空気出入口２を通して外部大気中に排出される。また、このような燃料蒸発ガスの排出により、燃料タンク内部の燃料蒸発ガスによる負圧が解消される。
【００２３】
しかし、上部空間Ｓ１に流入した燃料蒸発ガスは、上部バルブ３０の閉鎖によって上部隔壁２０を通過できず、空気出入口２側に進入できない。
この時、下部フィルタ６０の気孔の大きさは、活性炭の微細粉末が空気出入口２を通して排出されない大きさであるため、活性炭の微細粉末は下部フィルタ６０によって遮断され、外部に排出されない。
本発明の実施形態における下部フィルタ５０の気孔の大きさは、活性炭の微細粉末と同等なレベルである１０μｍの気孔の大きさを採用した。
上記のような本発明によるキャニスタでは、パージ作動時には、空気出入口２からキャニスタの内部に進入する外部空気の円滑な流動が維持され、燃料蒸発ガスの排出時には、活性炭の微細粉末が外部に排出されないという長所がある。
【００２４】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ・・・ハウジング
２  ・・・空気出入口
２ａ  ・・・空気出入口外壁
２ｂ  ・・・空気出入口内壁
３  ・・・蒸発ガス排出口
４  ・・・蒸発ガス吸引口
５  ・・・フィルタ
６  ・・・活性炭
１０  ・・・中央隔壁
２０  ・・・上部隔壁
２１  ・・・下部隔壁
２２  ・・・通気口
３０  ・・・上部バルブ
４０  ・・・下部バルブ
５０  ・・・上部フィルタ
６０  ・・・下部フィルタ
１０１  ・・・前方ディスク
１０２  ・・・ロッド
１０３  ・・・後方ディスク
Ｓ１  ・・・上部空間
Ｓ２  ・・・下部空間
Ｄ  ・・・不純物層
【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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