(57)【要約】【課題】キャニスタ本体内において蓄熱体の蓄熱材の偏りを防止し、蓄熱材の潜熱を有効利用することのできるキャニスタを提供する。【解決手段】キャニスタ１０は、蒸発燃料ガスが導入されるキャニスタ本体１２と、キャニスタ本体１２に収容されかつ蒸発燃料を吸着及び離脱可能な吸着体４２と、キャニスタ本体１２に配置されかつ吸着体４２の温度変化を抑制する蓄熱体４６とを備える。蓄熱体４６は、相変化物質からなる蓄熱材と、蓄熱材を充填した蓄熱材容器４８とから構成し、複数の蓄熱体４６を、キャニスタ本体１２内における蒸発燃料ガスの流れ方向に間隔を隔てて配置する。蓄熱材容器４８は、キャニスタ本体１２内に保持部材４４を介して保持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発燃料ガス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かつ蒸発燃料を吸着及び離脱可能な吸着体と、
前記キャニスタ本体に配置されかつ前記吸着体の温度変化を抑制する蓄熱体と
を備えるキャニスタであって、
前記蓄熱体は、相変化物質からなる蓄熱材と、前記蓄熱材を充填した蓄熱材容器とから構成し、
複数の前記蓄熱体を、前記キャニスタ本体内における蒸発燃料ガスの流れ方向に間隔を隔てて配置した
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、
前記複数の蓄熱体の蓄熱材容器は、前記キャニスタ本体内に保持部材を介して保持されていることを特徴とするキャニスタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のキャニスタであって、
前記キャニスタ本体内に対する前記蓄熱体の配置位置に応じて、前記蓄熱材容器に対する前記蓄熱材の充填量を変えることを特徴とするキャニスタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のキャニスタであって、
前記各蓄熱体の蓄熱材容器は、管状であることを特徴とするキャニスタ。
【請求項５】
請求項４に記載のキャニスタであって、
前記複数の蓄熱体の蓄熱材容器は、管長方向に連続していることを特徴とするキャニスタ。
【請求項６】
請求項５に記載のキャニスタであって、
前記複数の蓄熱体の蓄熱材容器は、管状材を１容器毎に押し潰して容器の相互間を閉鎖することによって一体形成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、例えば、自動車等の車両用内燃機関（エンジン）の蒸発燃料の処理等に用いられるキャニスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のキャニスタとしては、例えば特許文献１（従来例という）に記載されたものがある。従来例のキャニスタは、蒸発燃料ガス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かつ蒸発燃料を吸着及び離脱可能な吸着体と、キャニスタ本体に配置されかつ吸着体の温度変化を抑制する蓄熱体とを備えている。蓄熱体は、相変化物質からなる蓄熱材と、蓄熱材を充填した蓄熱材容器とから構成されている。蓄熱材容器にはコイル状のパイプが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国公開特許公報  ＵＳ２００７／０１０１８６５  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来例のキャニスタによると、蓄熱体の蓄熱材容器にコイル状のパイプが用いられている。また、蓄熱材の相変化にともなう体積変化による無理な力が蓄熱材容器に加わらないようにするために、蓄熱材容器内には蓄熱材の相変化にともなう体積変化を吸収するための空間部が設けられている。したがって、例えば、蓄熱体の長手方向すなわち蓄熱材容器の巻き方向が上下方向に延びるように、キャニスタが自動車等に搭載される場合には、キャニスタ本体内において蓄熱体の蓄熱材が上下方向の下側いわゆる天地方向の地側に偏ってしまうため、蓄熱材の潜熱を有効利用することが難しいという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、キャニスタ本体内において蓄熱体の蓄熱材の偏りを防止し、蓄熱材の潜熱を有効利用することのできるキャニスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とするキャニスタにより解決することができる。
請求項１に記載されたキャニスタによると、蒸発燃料ガス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かつ蒸発燃料を吸着及び離脱可能な吸着体と、前記キャニスタ本体に配置されかつ前記吸着体の温度変化を抑制する蓄熱体とを備えるキャニスタであって、前記蓄熱体は、相変化物質からなる蓄熱材と、前記蓄熱材を充填した蓄熱材容器とから構成し、複数の前記蓄熱体を、前記キャニスタ本体内における蒸発燃料ガスの流れ方向に間隔を隔てて配置したことを特徴とする。このように構成すると、複数の蓄熱体を、キャニスタ本体内における蒸発燃料ガスの流れ方向に間隔を隔てて配置することによって、従来例と比べて、キャニスタ本体内において蓄熱体の蓄熱材の偏りを防止し、蓄熱材の潜熱を有効利用することができる。
【０００６】
請求項２に記載されたキャニスタによると、複数の蓄熱体の蓄熱材容器をキャニスタ本体内に保持部材を介して保持することができる。
【０００７】
請求項３に記載されたキャニスタによると、キャニスタ本体内に対する蓄熱体の配置位置に応じて、蓄熱材容器に対する蓄熱材の充填量を変えることにより、蓄熱材の潜熱を有効利用することができる。
【０００８】
請求項４に記載されたキャニスタによると、蓄熱体には管状の蓄熱材容器を用いることができる。
【０００９】
請求項５に記載されたキャニスタによると、複数の蓄熱体の蓄熱材容器が管長方向に連続していることにより、複数の蓄熱体を１ユニットとして扱うことができる。
【００１０】
請求項６に記載されたキャニスタによると、複数の蓄熱体の蓄熱材容器が、管状材を１容器毎に押し潰して容器の相互間を遮断することによって一体形成されている。このため、管長方向に連続する複数の蓄熱材容器を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１にかかるキャニスタを一部破断して示す斜視図である。
【図２】キャニスタを備えた蒸発燃料システムを示す構成図である。
【図３】蓄熱体を示す斜視図である。
【図４】蓄熱体を示す断面図である。
【図５】実施形態２にかかる蓄熱体を示す斜視図である。
【図６】実施形態３にかかる蓄熱体ユニットを示す斜視図である。
【図７】蓄熱体ユニットの閉鎖部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
［実施形態１］
本実施形態では、自動車等の車両に搭載されるキャニスタについて例示する。図１はキャニスタを一部破断して示す斜視図、図２はキャニスタを備えた蒸発燃料システムを示す構成図である。説明の都合上、図２を基準としてキャニスタの上下左右を定めることにする。
図１に示すように、キャニスタ１０は、樹脂製のケースとしてのキャニスタ本体１２を備えている。キャニスタ本体１２は、上端面を閉塞しかつ下端面を開口する有天筒状のケース体１３と、ケース体１３の下端面を閉塞する蓋部材１４とにより構成されている。ケース体１３内は、隔壁１５により左右二室に仕切られており、左側に主室１７が形成され、また右側に副室１８が形成されている。主室１７と副室１８とは、ケース体１３の下端部に形成された連通路２０（図２参照）によって相互に連通されている。
【００１４】
前記ケース体１３の上端面には、前記主室１７に連通するタンクポート２２およびパージポート２３と、前記副室１８に連通する大気ポート２４が形成されている。図２に示すように、タンクポート２２は、蒸発燃料通路２６を介して燃料タンク２７内の気層部に連通されている。また、パージポート２３は、パージ通路３０を介して内燃機関（エンジン）３１の吸気管３２に連通されている。また、吸気管３２には、吸入空気量を制御するスロットルバルブ３３が設けられている。また、パージ通路３０は、吸気管３２に対してスロットルバルブ３３の下流側において連通されている。また、パージ通路３０の途中には、パージ弁３４が介装されている。パージ弁３４は、図示しない制御装置いわゆるＥＣＵによって開閉制御されるようになっている。また、大気ポート２４は大気に連通されている。
【００１５】
前記主室１７内および前記副室１８内のそれぞれの上端面には、上側のフィルタ３６がそれぞれ設けられている。また、主室１７内および副室１８内のそれぞれの下端面には、下側のフィルタ３７がそれぞれ設けられている。上下の両フィルタ３６，３７は、例えば樹脂製の不織布、発泡ウレタン等により形成されている。また、主室１７内および副室１８内におけるそれぞれの下側のフィルタ３７の下側には、多孔板３８が積層状に設けられている。また、各多孔板３８と蓋部材１４との間には、コイルバネからなるバネ部材４０がそれぞれ介装されている。なお、図１では両フィルタ３６，３７、多孔板３８及びバネ部材４０が省略されている。
【００１６】
前記主室１７内および前記副室１８内における上側のフィルタ３６と下側のフィルタ３７との間には、蒸発燃料を吸着及び離脱可能な粒状の吸着体４２がそれぞれ充填されている。吸着体４２としては、例えば粒状の活性炭が用いられている。
【００１７】
前記各室１７，１８内において、前記各多孔板３８上には、保持部材４４がそれぞれ立設されている。各保持部材４４には、複数（図１では５個を示す）の蓄熱体４６が上下方向に所定間隔を隔てて保持されている。これにより、複数の蓄熱体４６が、各室１７，１８内の上下方向すなわち蒸発燃料ガスの流れ方向に間隔を隔てて配置されている。なお、各室１７，１８において、保持部材４４及び蓄熱体４６は、大きさが異なるだけで実質的に同一構成をなすのものであるから、同一符号を付すことにする。図３は蓄熱体を示す斜視図、図４は同じく断面図である。
【００１８】
図４に示すように、前記蓄熱体４６は、中空円管状に形成された密閉状の蓄熱材容器４８（図３参照）内に蓄熱材５０が充填されてなる。蓄熱材５０は相変化物質からなる。また、蓄熱材容器４８内には、蓄熱材５０の相変化にともなう体積変化を吸収するための空間部５２が設けられている。これにより、蓄熱材容器４８に対して、蓄熱材５０の相変化にともなう体積変化による無理な力が加わることを防止している。また、蓄熱材５０は、相変化すなわち凝固あるいは溶融する際の潜熱を利用して吸着体４２（図２参照）の温度変化を抑制する。また、蓄熱材５０としては、例えば融点が１８℃のヘキサデカン（Ｃ16Ｈ34）等が使用される。また、蓄熱材容器４８は、金属製でもよいし、樹脂製でもよい。また、蓄熱材容器４８は、熱伝導率の高い材料で形成するとよい。また、蓄熱材容器４８内の空間部５２には、ヘリウムガス等の不活性ガスを充填することもできる。
【００１９】
図１に示すように、前記保持部材４４は、左右の両側板４４ａを有する逆Ｕ字状に形成されている。両側板４４ａの下端部は前記多孔板３８上に固定されている（図２参照）。また、保持部材４４の両側板４４ａには、外側方に向けて円弧状に湾曲された係合部４４ｂが上下方向に等間隔でかつ左右対称状に形成されている。両側板４４ａの係合部４４ｂの相互間に、前記各蓄熱体４６の蓄熱材容器４８が嵌合状態で固定されている。また、保持部材４４は、金属製でもよいし、樹脂製でもよい。また、保持部材４４は、多孔板３８に代えて、ケース体１３に設けてもよい。
【００２０】
次に、前記キャニスタ１０を備えた蒸発燃料システム（図２参照）の作用について説明する。なお、蒸発燃料処理システムは、キャニスタ１０、蒸発燃料通路２６、燃料タンク２７、パージ通路３０、吸気管３２、パージ弁３４等によって構成されている。
まず、車両の内燃機関３１が停止している状態では、燃料タンク２７等で発生した蒸発燃料ガスが蒸発燃料通路２６を介して主室１７に導入される。導入された蒸発燃料ガスの蒸発燃料は、主室１７内の吸着体４２に吸着される。主室１７内の吸着体４２に吸着されなかった蒸発燃料は、連通路２０を通り、副室１８に導入され、副室１８内の吸着体４２に吸着される。このとき、吸着体４２が蒸発燃料を吸着する際の発熱反応による吸着体４２の温度上昇は、蓄熱体４６の蓄熱材５０が固相から液相へ変化する際の潜熱（融解熱）によって抑制される。これにより、吸着体４２が蒸発燃料を吸着する吸着性能が向上される。
【００２１】
一方、内燃機関３１の運転中においては、パージ弁３４が開弁されることで、キャニスタ１０内に吸気負圧が作用する。これにともない、大気ポート２４から大気中の空気（新気）が副室１８に導入される。副室１８に導入された空気は、副室１８内の吸着体４２から蒸発燃料を脱離させた後、連通路２０を介して主室１７に導入され、主室１７内の吸着体４２から蒸発燃料を脱離させる。このとき、吸着体４２から蒸発燃料が脱離される際の吸熱反応による吸着体４２の温度低下は、蓄熱体４６の蓄熱材５０が液相から固相へ変化する際の潜熱（凝固熱）によって抑制される。これにより、吸着体４２が蒸発燃料を脱離する脱離性能が向上される。そして、吸着体４２から離脱された蒸発燃料を含んだ空気（蒸発燃料ガス）は、パージ通路３０を介して吸気管３２に排出すなわちパージされることにより、内燃機関３１で燃焼処理される。
【００２２】
前記したキャニスタ１０によると、複数の蓄熱体４６を、キャニスタ本体１２の各室１７，１８内における蒸発燃料ガスの流れ方向に間隔を隔てて配置することによって、従来例と比べて、各室１７，１８内において蓄熱体４６の蓄熱材５０の偏りを防止し、蓄熱材５０の潜熱を有効利用することができる。
【００２３】
また、各室１７，１８において、複数の蓄熱体４６の蓄熱材容器４８をキャニスタ本体１２内に保持部材４４を介して保持することができる。
【００２４】
また、キャニスタ本体１２内に対する蓄熱体４６の配置位置に応じて、蓄熱材容器４８に対する蓄熱材５０の充填量を変えることにより、蓄熱材５０の潜熱を有効利用することができる。すなわち、主室１７内において、タンクポート２２及びパージポート２３側における蓄熱材容器４８に対する蓄熱材５０の充填量を多くすることにより、給油時における蒸発燃料の吸着性を向上することができる。また、副室１８内において、大気ポート２４側における蓄熱材容器４８に対する蓄熱材５０の充填量を多くすることにより、大気ポート２４側の吸着体に残存する蒸発燃料量いわゆる残存量を低減し、吹き抜ける蒸発燃料量いわゆる吹き抜け量を低減することができる。すなわち、各室１７，１８内において、多孔板３８側からポート側に向かって、蓄熱材容器４８に対する蓄熱材５０の充填量を次第に多くすることにより、蓄熱材５０の潜熱を有効利用することができる。
【００２５】
［実施形態２］
実施形態２を説明する。本実施形態は、前記実施形態１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図５は蓄熱体を示す斜視図である。
図５に示すように、本実施形態は、前記実施形態１における蓄熱体４６の蓄熱材容器４８（図３参照）を、Ｕ字管状に形成された蓄熱材容器（符号、４８Ａを付す）に変更したものである。また、蓄熱材容器４８Ａの両端部は、例えば押し潰したり、栓部材を装着したりすることで閉鎖されている。
【００２６】
［実施形態３］
実施形態３を説明する。本実施形態は、前記実施形態１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図６は蓄熱体ユニットを示す斜視図、図７は蓄熱体ユニットの閉鎖部を示す断面図である。
図６に示すように、本実施形態は、前記複数（図６では１０個を示す）の蓄熱体（符号、５６を付す）の蓄熱材容器（符号、５８を付す）を管長方向に連続させたものである。すなわち、本実施形態では、複数の蓄熱体５６の蓄熱材容器５８は、例えば巻数を５回として螺旋状に形成された金属製の管状材の左右両側端部を、１容器５８毎に左右方向から押し潰して容器５８の相互間を遮断することによって一体形成されている。これにより、複数の蓄熱体５６を備える蓄熱体ユニット５４が形成されている。なお、図６及び図７において、管状材の押し潰しによる閉鎖部に符号、６２を付した。また、管状材の両端部は、例えば、押し潰したり、栓部材を装着したりすることによって閉鎖されている。
【００２７】
本実施形態によると、複数の蓄熱体５６の蓄熱材容器５８が管長方向に連続していることにより、複数の蓄熱体５６を１ユニットすなわち１つの蓄熱体ユニット５４として扱うことができる。
【００２８】
また、複数の蓄熱体５６の蓄熱材容器５８が、螺旋状に形成された管状材を１容器５８毎に押し潰して容器５８の相互間を閉鎖部６２によって遮断することによって一体形成されている。このため、管長方向に連続する複数の蓄熱材容器５８を容易に形成することができる。なお、管状材は、螺旋状の他、波形状に形成してもよい。また、個別に形成された蓄熱材容器を溶接、接着等の結合手段を介して管長方向に連続させてもよい。
【００２９】
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、前記実施形態１では、吸着体４２から脱離された蒸発燃料を吸気負圧によりパージさせたが、吸着体４２から脱離された蒸発燃料を吸引ポンプにより所定部位（例えば、蒸発燃料の燃料成分を液化するための液化回収装置）へパージさせることもできる。また、単一の蓄熱材容器は、中空円管状、Ｕ字管状の他、直管状、円柱状、角柱状、中空円筒状等の種々の形状に形成することができる。また、保持部材４４を省略し、吸着体４２中に複数の蓄熱体４６を配置することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１０…キャニスタ
１２…キャニスタ本体
１７…主室
１８…副室
４２…吸着体
４４…保持部材
４６…蓄熱体
４８…蓄熱材容器
４８Ａ…蓄熱材容器
５０…蓄熱材
５６…蓄熱体
５８…蓄熱材容器
【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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