(57)【要約】【課題】振動等による粒状吸着材のがさつきを抑制することのできる蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンク３２内で発生した蒸発燃料を処理する。中空状のケース１２内には、ブロック状の吸着弾性部材５３が収容される。吸着弾性部材５３は、蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状吸着材５５と、弾性及び通気性を有しかつ粒状吸着材５５が多数分散配置された通気弾性体５７とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置であって、
中空状のケース内には、ブロック状の吸着弾性部材が収容されており、
前記吸着弾性部材は、前記蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状吸着材と、弾性及び通気性を有しかつ前記粒状吸着材が多数分散配置された通気弾性体とを有している、蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記吸着弾性部材は、前記通気弾性体の弾性を利用して前記ケース内に配置されている、蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記通気弾性体は、発泡ウレタンからなる、蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記粒状吸着材は、円柱形状でかつ軸方向に貫通する貫通孔を有している、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、例えば、自動車等の車両に搭載された燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンク内で発生した蒸発燃料の大気中への流出を抑制するため、ケース内に蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状吸着材としての活性炭を堆積状態で充填してなる蒸発燃料処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、粒状吸着材として、直径が１．８ｍｍ以上１１ｍｍ以下で、長さ／直径の比が１／４〜３／１、断面の一端から他端まで複数の貫通孔を有するハニカム状吸着材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−４７４５５号公報
【特許文献２】特許５０２２３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の蒸発燃料処理装置によると、車両の振動等によって、ケース内の堆積状態で粒状吸着材（活性炭）ががさつくという問題があった。また、特許文献２のハニカム状吸着材によっても、ケース内に堆積状態で充填した場合には、ハニカム状吸着材ががさつくという問題が生じる。粒状吸着材（活性炭、ハニカム状吸着材）のがさつきは、粒状吸着材の微粉化を招き、通気抵抗の増大を招いたり、かさかさ音の発生を招いたりすることから好ましくない。本発明が解決しようとする課題は、振動等による粒状吸着材のがさつきを抑制することのできる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】
前記課題は、本発明の蒸発燃料処理装置により解決することができる。第１の発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置であって、中空状のケース内には、ブロック状の吸着弾性部材が収容されており、前記吸着弾性部材は、前記蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状吸着材と、弾性及び通気性を有しかつ前記粒状吸着材が多数分散配置された通気弾性体とを有している、蒸発燃料処理装置である。この構成によると、ケース内に収容された吸着弾性部材において、蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状吸着材が、弾性及び通気性を有する通気弾性体に多数分散配置されている。したがって、通気弾性体によって、粒状吸着材を弾性的に保持しつつ粒状吸着材に対する通気性を確保することができる。このため、振動等による粒状吸着材のがさつきを抑制することができる。ひいては、粒状吸着材の微粉化を抑制し、通気抵抗の増大を抑制するとともに、かさかさ音の発生を抑制することができる。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記吸着弾性部材は、前記通気弾性体の弾性を利用して前記ケース内に配置されている、蒸発燃料処理装置である。この構成によると、ケース内に吸着弾性部材を通気弾性体の弾性を利用して位置決めさせることができる。
【０００７】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記通気弾性体は、発泡ウレタンからなる、蒸発燃料処理装置である。この構成によると、発泡ウレタンによって、粒状吸着材を弾性的に保持しつつ粒状吸着材に対する通気性を確保することができる。
【０００８】
第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記粒状吸着材は、円柱形状でかつ軸方向に貫通する貫通孔を有している、蒸発燃料処理装置である。この構成によると、粒状吸着材の通気抵抗を、単なる円柱形状のものと比べて低減することができる。また、粒状吸着材の表面積が増加されることにより、吸着性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１にかかる蒸発燃料処理装置を備える蒸発燃料システムを示す断面図である。
【図２】吸着弾性部材を一部破断して示す斜視図である。
【図３】粒状吸着材を示す斜視図である。
【図４】実施形態２にかかる蒸発燃料処理装置を示す断面図である。
【図５】実施形態３にかかる蒸発燃料処理装置を示す断面図である。
【図６】実施形態４にかかる蒸発燃料処理装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
［実施形態１］本実施形態では、自動車等の車両に搭載された蒸発燃料処理装置について例示する。図１は蒸発燃料処理装置を備える蒸発燃料システムを示す断面図である。図１において、蒸発燃料処理装置は、断面図で表されている。また、蒸発燃料処理装置については、図１を基に上下左右の方位を定めるが、蒸発燃料処理装置の配置形態を特定するものではない。図１に示すように、蒸発燃料処理装置１０は、樹脂製で中空四角形箱状のケース１２を備えている。ケース１２は、有天角筒状のケース本体１３と、ケース本体１３の下面開口部を閉鎖する蓋板１４とにより構成されている。ケース本体１３内は、隔壁１６によって大小二室１８，２０に仕切られている。大きい室が主吸着室１８とされ、小さい室が副吸着室２０とされている。ケース本体１３の下端部には、主吸着室１８と副吸着室２０とを連通する連通路２２が形成されている。
【００１２】
ケース本体１３の上面側には、右から左へ向かって並ぶタンクポート２４、パージポート２５、大気ポート２６が形成されている。タンクポート２４及びパージポート２５は、主吸着室１８と連通されている。主吸着室１８の上端部は、仕切板２８によりタンクポート２４側の部分とパージポート２５側の部分とに仕切られている。また、大気ポート２６は、副吸着室２０と連通されており、大気に開放されている。
【００１３】
タンクポート２４は、蒸発燃料通路３０を介して燃料タンク３２（詳しくは、気層部）と連通されている。また、パージポート２５は、パージ通路３４を介してエンジン３６の吸気管３７と連通されている。パージ通路３４は、吸入空気量を制御するスロットルバルブ３８の下流側において吸気管３７と連通されている。パージ通路３４の途中には、パージ弁３９が介装されている。パージ弁３９は、図示しない制御装置（ＥＣＵ）によって開閉制御される。
【００１４】
主吸着室１８内には、多数のばら状態の粒状の吸着材（以下、「ばら粒状吸着材」という）４１が堆積状態で充填されている。ばら粒状吸着材４１としては、例えば、粒状の活性炭が用いられている。粒状の活性炭には、破砕した活性炭（破砕炭）、粒状あるいは粉末状の活性炭をバインダともに造粒した造粒炭等を用いることができる。また、ばら粒状吸着材４１の形状としては、例えば、球状、丸軸状、凸型多面形状、凹型多面形状等の様々な形状を選択することができる。また、主吸着室１８の下面開口部内には、通気性を有する多孔板４３がその開口部を閉鎖するように設けられている。多孔板４３と蓋板１４との間には、コイルバネからなるバネ部材４４が介装されている。バネ部材４４の弾性によって、堆積状態のばら粒状吸着材４１が多孔板４３を介して押圧されている。なお、図示しないが、堆積状態のばら粒状吸着材４１の上面及び下面は、樹脂製の不織布、発泡ウレタン等により形成されたシート状のフィルタによって覆われている。
【００１５】
副吸着室２０は、上、中、下の３室からなる。副吸着室２０の上室内には、多数のばら粒状吸着材（符号、４６を付す）が堆積状態で充填されている。また、副吸着室２０の中室内には、後出の吸着弾性部材５３が収容されている。また、副吸着室２０の下室内には、多数のばら粒状吸着材（符号、４８を付す）が堆積状態で充填されている。ばら粒状吸着材４６，４８としては、例えば、主吸着室１８内に充填されたばら粒状吸着材４１と同一又は異なる粒状の活性炭が用いられている。また、副吸着室２０の下面開口部内には、通気性を有する多孔板５０がその開口部を閉鎖するように設けられている。多孔板５０と蓋板１４との間には、コイルバネからなるバネ部材５１が介装されている。バネ部材５１の弾性によって、堆積状態のばら粒状吸着材４８が多孔板５０を介して押圧されている。なお、図示しないが、堆積状態のばら粒状吸着材４６，４８の上面及び下面は、ばら粒状吸着材４１と同様、シート状のフィルタによって覆われている。また、両ばら粒状吸着材４６，４８との間に吸着弾性部材５３が配置されている。
【００１６】
次に、副吸着室２０の中室に収容された吸着弾性部材５３について説明する。図２は吸着弾性部材を一部破断して示す斜視図である。図２に示すように、吸着弾性部材５３は、四角形ブロック状に形成されている。吸着弾性部材５３は、蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状の吸着材（以下、「粒状吸着材」という）５５と、粒状吸着材５５が多数分散配置された通気弾性体５７とを一体に有している。
【００１７】
図３は粒状吸着材を示す斜視図である。図３に示すように、粒状吸着材５５は、粒状あるいは粉末状の活性炭をバインダともに造粒した造粒炭からなる。粒状吸着材５５は、円柱形状でかつ軸方向に貫通する複数本（図３では４本を示す）の貫通孔５５ａを有している。すなわち、粒状吸着材５５は、円筒状の筒状部５５ｂと、筒状部５５ｂ内を十文字に仕切る４枚の仕切リブ５５ｃとからなる。仕切リブ５５ｃにより、筒状部５５ｂの内部空間が断面扇形形状の４本の貫通孔５５ａに仕切られている。また、粒状吸着材５５の直径５５ｄ及び５５Ｌは、例えば、５５ｄ＜５５Ｌに設定されている。なお、粒状吸着材５５の直径５５ｄ及び５５Ｌは、５５ｄ＝５５Ｌに設定してもよいし、５５ｄ＞５５Ｌに設定してもよい。
【００１８】
粒状吸着材５５には、ばら粒状吸着材４１，４６，４８の平均粒子径よりも大きい直径５５ｄを有する大粒のものが用いられている。例えば、ばら粒状吸着材４１，４６，４８の平均粒子径を２ｍｍとした場合、粒状吸着材５５の直径５５ｄ及び５５Ｌは３〜７ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍに設定されている。なお、平均粒子径とは、粒状吸着材の体積換算値の平均粒子径を表すものであり、一定体積の粒子を小さいものから順に篩い分けし、その５０％体積に当たる粒子が分別された時点での粒子径をいう。
【００１９】
通気弾性体５７は、発泡ウレタンからなり、弾性及び通気性を有している。通気弾性体５７は、多数の粒状吸着材５５を混在した状態で成形されることにより、四角形ブロック状に形成されている。通気弾性体５７によって粒状吸着材５５が全て又は大半が弾性的に拘束されるように、通気弾性体５７の通気孔の大きさを考慮して粒状吸着材５５の大きさが設定されている。
【００２０】
吸着弾性部材５３の平断面は、副吸着室２０の通路断面よりも大きい略相似形の四角形状に形成されている。これにより、吸着弾性部材５３は、ケース１２の副吸着室２０内に圧入により配置されている。すなわち、吸着弾性部材５３は、通気弾性体５７の弾性を利用してケース１２の副吸着室２０内に配置されている。これにともない、副吸着室２０の上室内の堆積状態のばら粒状吸着材４６が吸着弾性部材５３によって押圧されている。
【００２１】
次に、蒸発燃料処理装置１０を備えた蒸発燃料システム（図１参照）の作用について説明する。なお、蒸発燃料処理システムは、蒸発燃料処理装置１０、蒸発燃料通路３０、燃料タンク３２、パージ通路３４、吸気管３７、パージ弁３９等によって構成されている。
【００２２】
車両のエンジン３６が停止している状態では、燃料タンク３２等で発生した蒸発燃料が蒸発燃料通路３０を介して主吸着室１８に導入される。その蒸発燃料は、主吸着室１８内のばら粒状吸着材４１に吸着される。主吸着室１８内のばら粒状吸着材４１に吸着されなかった蒸発燃料は、連通路２２を通り、副吸着室２０に導入され、副吸着室２０の下室内のばら粒状吸着材４６、中室内の吸着弾性部材５３の粒状吸着材５５、上室内のばら粒状吸着材４６に順次吸着される。
【００２３】
また、エンジン３６の運転中において、パージ弁３９が開弁されることで、蒸発燃料処理装置１０内に吸気負圧が作用する。これにともない、大気ポート２６から大気中の空気（新気）が副吸着室２０に導入される。その空気は、副吸着室２０の上室内の粒状吸着材４６、中室内の吸着弾性部材５３の粒状吸着材５５、下室内の粒状吸着材４８から順次蒸発燃料を脱離させた後、連通路２２を介して主吸着室１８に導入され、主吸着室１８内のばら粒状吸着材４１から蒸発燃料を脱離させる。その蒸発燃料を含んだ空気は、パージ通路３４を介して吸気管３７に排出すなわちパージされることにより、エンジン３６で燃焼処理される。
【００２４】
前記した蒸発燃料処理装置１０によると、ケース１２内に収容された吸着弾性部材５３において、蒸発燃料を吸着及び脱離する粒状吸着材５５が、弾性及び通気性を有する通気弾性体５７に多数分散配置されている。したがって、通気弾性体５７によって、粒状吸着材５５を弾性的に保持しつつ粒状吸着材５５に対する通気性を確保することができる。このため、車両の振動等による粒状吸着材５５のがさつきを抑制することができる。ひいては、粒状吸着材５５の微粉化を抑制し、通気抵抗の増大を抑制するとともに、かさかさ音の発生を抑制することができる。
【００２５】
また、吸着弾性部材５３は、通気弾性体５７の弾性を利用してケース１２の副吸着室２０の中室内に配置されている。したがって、副吸着室２０の中室内に吸着弾性部材５３を通気弾性体５７の弾性を利用して位置決めさせることができる。ちなみに、蒸発燃料処理装置１０の製造ライン上において、ケース１２の副吸着室２０の中室内に吸着弾性部材５３を圧入するだけでよく、吸着弾性部材５３を位置決めするための別部材を削減あるいは省略することができる。このため、吸着弾性部材５３の組付け性を向上することができる。また、粒状吸着材５５をばら状態で充填する場合と比べて、その充填に要する工程を削減し、製造コストを低減することができる。
【００２６】
また、通気弾性体５７は、発泡ウレタンからなる。したがって、通気弾性体５７としての発泡ウレタンによって、粒状吸着材５５を弾性的に保持しつつ粒状吸着材５５に対する通気性を確保することができる。
【００２７】
また、粒状吸着材５５は、円柱形状でかつ軸方向に貫通する貫通孔５５ａを有している。したがって、粒状吸着材５５の通気抵抗を、単なる円柱形状のものと比べて低減することができる。また、粒状吸着材５５の表面積が増加されることにより、吸着性能を向上することができる。
【００２８】
粒状吸着材５５には、ばら粒状吸着材４１，４６，４８の平均粒子径よりも大きい直径５５ｄを有する大粒のものが用いられている。したがって、粒状吸着材５５の通気抵抗を、ばら粒状吸着材４１，４６，４８と比べて低減することができる。
【００２９】
［実施形態２］本実施形態は、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４は蒸発燃料処理装置を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の蒸発燃料処理装置（符号、６０を付す）は、実施形態１（図１参照）の蒸発燃料処理装置１０をメインキャニスタ（符号、１１を付す）としてトラップキャニスタ６２を追加したものである。
【００３０】
トラップキャニスタ６２は、樹脂製で中空状のトラップケース６４を備えている。トラップケース６４は、中空円筒状のトラップケース本体６５と、トラップケース本体６５の上下両端面を閉鎖する上下一対の両蓋板６６，６８とにより構成されている。上側の蓋板６６には、トラップケース６４内に連通する接続ポート６７が形成されている。下側の蓋板６８には、トラップケース６４内に連通する大気ポート６９が形成されている。大気ポート６９は、大気に開放されている。
【００３１】
トラップケース６４内には、多数のばら粒状吸着材（符号、７１を付す）が堆積状態で充填されている。ばら粒状吸着材７１としては、例えば、主吸着室１８内に充填されたばら粒状吸着材４１と同一又は異なる粒状の活性炭が用いられている。なお、図示しないが、堆積状態のばら粒状吸着材７１の上面及び下面は、ばら粒状吸着材４１と同様、シート状のフィルタによって覆われている。
【００３２】
メインキャニスタ１１の大気ポート２６は、接続ポート２６（大気ポート２６と同一符号を付す）とされている。接続ポート２６には、トラップキャニスタ６２の接続ポート６７が接続管７３を介して接続されている。
【００３３】
メインキャニスタ１１の副吸着室２０は、上、下２室からなる。このため、実施形態１（図１参照）における堆積状態のばら粒状吸着材４６が省略されている。また、上室内には、吸着弾性部材５３が実施形態１と同様に収容されている。下室内には、多数のばら粒状吸着材４８が実施形態１と同様に充填されている。ばら粒状吸着材４８は、適宜増量されている。
【００３４】
［実施形態３］本実施形態は、実施形態２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は蒸発燃料処理装置を示す断面図である。図５に示すように、本実施形態は、実施形態２（図４参照）のメインキャニスタ１１の副吸着室２０の上室に堆積状態のばら粒状吸着材４８が配置され、副吸着室２０の下室に吸着弾性部材５３が収容されている。
【００３５】
［実施形態４］本実施形態は、実施形態２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は蒸発燃料処理装置を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態は、実施形態２（図４参照）のメインキャニスタ１１の副吸着室２０内を一室とし、副吸着室２０内に多数のばら粒状吸着材（符号、７５を付す）がばら粒状吸着材４１と同様に充填されている。なお、図示しないが、堆積状態のばら粒状吸着材７５の上面及び下面は、ばら粒状吸着材４１と同様、シート状のフィルタによって覆われている。
【００３６】
トラップキャニスタ６２のトラップケース６４内には、実施形態２（図４参照）のばら粒状吸着材７１に代えて、吸着弾性部材（符号、７７を付す）が収容されている。なお、トラップケース６４は本明細書でいう「ケース」に相当する。吸着弾性部材７７の平断面は、トラップケース６４の通路断面よりも大きい略相似形状に形成されている。これにより、吸着弾性部材７７は、トラップケース６４のトラップケース本体６５内に圧入により配置されている。なお、吸着弾性部材７７のその他の構成は、実施形態２の吸着弾性部材５３と同様である。
【００３７】
［他の実施形態］本発明は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、ケース１２内に全面的に１個又は複数個の吸着弾性部材５３を配置してもよい。この場合、粒状吸着材５５の充填に要する設備を省略し、製造コストを低減することができる。また、吸着弾性部材５３の貫通孔５５ａの断面形状は、扇形の他、楕円形、円形、矩形等の形状でもよい。また、吸着弾性部材５３の粒状吸着材５５の貫通孔５５ａは、１個でもよい。また、吸着弾性部材５３の粒状吸着材５５は、中実状でもよい。また、吸着弾性部材５３の粒状吸着材５５は、円柱形状以外の形状、例えば、四角柱形状、五角柱形状、六角柱形状等でもよい。また、吸着弾性部材５３の粒状吸着材５５としては、ばら粒状吸着材に用いた活性炭を用いてもよいし、複数種の粒状吸着材を混合して用いてもよい。また、実施形態では、ばら粒状吸着材４１，４６，４８，７１に同じばら粒状吸着材を用いたが、ばら粒状吸着材４１，４６，４８，７１の少なくとも１つには異なる平均粒子径及び／又は吸着性能ばら粒状吸着材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０…蒸発燃料処理装置
１２…ケース
３２…燃料タンク
５３…吸着弾性部材
５５…粒状吸着材
５５ａ…貫通孔
５７…通気弾性体
６０…蒸発燃料処理装置
６４…トラップケース（ケース）
７７…吸着弾性部材
【図１】
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【図２】
2017218908.tif 000004
【図３】
2017218908.tif 000005
【図４】
2017218908.tif 000006
【図５】
2017218908.tif 000007
【図６】
2017218908.tif 000008