(57)【要約】【課題】吸着材に吸着されていた蒸発燃料が車両停止中に大気中へ放散されること、すなわち吹き抜け量を効果的に低減できるキャニスタを提供する。【解決手段】内部に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材２８・２９が収容され、燃料タンクと連通するタンクポート１３と、大気と連通する大気ポート１４とを備え、区画壁１６によって区画された上流側のタンクポート側吸着室１８と、下流側の大気ポート側吸着室１９とが、蒸発燃料の流動方向に対して直列に並ぶキャニスタにおいて、大気ポート側吸着室１９の少なくとも一部が、大気ポート１４側へ傾斜していることで断面積が徐々に小さくなっており、該大気ポート側吸着室１９における大気ポート１４付近のＬ／Ｄ比がこれより上流のＬ／Ｄ比よりも大きくなっていることを特徴とする。【選択図】図３
2009250059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容され、燃料タンクと連通するタンクポートと、大気と連通する大気ポートとを備え、区画壁によって区画された上流側のタンクポート側吸着室と、下流側の大気ポート側吸着室とが、蒸発燃料の流動方向に対して直列に並ぶキャニスタにおいて、
前記大気ポート側吸着室における前記蒸発燃料の流動方向に沿う大気ポート側の少なくとも所定範囲が、前記大気ポートにかけて傾斜しながら断面積が徐々に小さくなっていることを特徴とするキャニスタ。
【請求項２】
内部に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容され、燃料タンクと連通するタンクポートと、大気と連通する大気ポートとを備え、区画壁によって区画された上流側のタンクポート側吸着室と、下流側の大気ポート側吸着室とが、蒸発燃料の流動方向に対して直列に並ぶキャニスタにおいて、
前記大気ポート側吸着室の中間部が、前記大気ポート側へ傾斜しながら断面積が徐々に小さくなっており、前記大気ポート側吸着室における大気ポート側の断面積が前記中間部より上流の断面積よりも小さくなっていることを特徴とするキャニスタ。
【請求項３】
前記大気ポート側吸着室内が、該大気ポート側吸着室の断面積が徐々に小さくなっている断面積変化部において、さらに複数の吸着室に区画されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のキャニスタ。
【請求項４】
蒸発燃料の流動方向に沿う吸着室の長さをＬ、吸着室の有効断面直径をＤとすると、大気ポートに臨む最下流側吸着室のＬ／Ｄ比が、その他の吸着室のＬ／Ｄ比よりも大きいことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のキャニスタ。
【請求項５】
大気ポートに臨む最下流吸着室内には、その他の吸着室に収容される吸着材よりも脱離能力に優れる吸着材が収容されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のキャニスタ。
【請求項６】
前記キャニスタ内の最下流吸着室の外部に付加吸着室を連通状に設け、該付加吸着室に前記大気ポートが設けられていることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のキャニスタ。
【請求項７】
前記付加吸着室は、その他の吸着室よりも通気性が良いことを特徴とする、請求項６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、内部に吸着材が収容され、自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃料が大気中へ放散されることを防止する蒸発燃料処理装置のキャニスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両停止中等に燃料タンク内に貯留されたガソリン燃料が揮発して生じた蒸発燃料を、キャニスタケースの吸着室内に収容した活性炭等の吸着材に吸着させ、蒸発燃料が大気中に放散されることを防止する蒸発燃料処理装置のキャニスタがある。当該キャニスタには、燃料タンクの上部に連通するタンクポートと、先端が大気に開放している大気ポートと、吸着材から脱離（パージ）された蒸発燃料が流動していくパージポートとが設けられている。エンジン駆動時や車両停止時等に燃料タンクが昇温することで発生した蒸発燃料は、タンクポートから流入して大気ポートへ向けて吸着室内を流動する間に吸着材に吸着されることで、蒸発燃料が大気中へ放散されることが防止される。吸着材に吸着された蒸発燃料は、エンジン駆動時の吸気管負圧やエンジン駆動とは別個独立して駆動制御される吸引ポンプによって大気ポートから大気が導入されることで脱離（パージ）され、吸着材が再生される。
【０００３】
このように、キャニスタは燃料タンクから発生した蒸発燃料を吸着して大気中に放散されることを防止するために設けられるものであるが、車両停止時に吸着材に吸着されている蒸発燃料が大気ポートから大気に放散されてしまう、いわゆる吹き抜け現象が生ずることがある。ここで、吸着材に吸着された蒸発燃料の濃度分布はタンクポート側が最も高く、大気ポート側へ向かって徐々に低くなる傾向にあるが、吸着材の吸着平衡により蒸発燃料が時間の経過とともに濃度の低い大気導入部の方向へ向かって拡散・移動するマイグレーション現象が進行することで、吹き抜け現象が起こり易くなる。また、パージ時に蒸発燃料が吸着材から脱離されずに残存していると、当該残存蒸発燃料が燃料タンクから逐次流入してくる新たな蒸発燃料によって大気ポート側へ押されて拡散・移動することでも吹き抜け現象が起こり易くなる。最終的にタンクポート側で蒸発燃料が吸着され、吸着しきれない蒸発燃料は大気ポート側へ移動し、この蒸発燃料により大気ポート側の活性炭に残存している蒸発燃料が脱離して吹き抜け現象が生じる。したがって、大気ポート付近の蒸発燃料残存量が多いほど、吹き抜け量も増大する傾向にある。換言すれば、特に大気ポートにおける蒸発燃料の残存量を低減できれば、吹き抜け量も低減できることになる。
【０００４】
蒸発燃料の下流側への拡散は、吸着室内の適所に不織布等のスクリーン部材を配すことで抑制できる。しかし、吸着材から蒸発燃料をパージさせても、全ての蒸発燃料を吸着材から完全に脱離させることは略不可能であり、蒸発燃料の残存は避けられない。しかしながら、蒸発燃料の流動方向に沿う吸着室の長さＬと吸着室の有効断面直径（断面積の実質的な直径）Ｄとの比、すなわちＬ／Ｄ比が高いほど吸着・脱離能力が向上し、残存量も低減することが知られており、当該作用効果は本願発明者らによっても確認されている（詳細は後述する）。このＬ／Ｄ比に着目しながら吹き抜け量の低減を図ったキャニスタとして、特許文献１や特許文献２がある。
【０００５】
特許文献１では、Ｌ／Ｄ比が高いほど吸着・脱離能力が向上する反面、圧損が増大することから、大気ポートに臨む最下流の吸着室に、一般的な粒状の活性炭からなる吸着材に比べて吸着・脱離能力の高いハニカム状活性炭を収容しながら、最下流の吸着室のＬ／Ｄ比を、これより上流側の吸着室のＬ／Ｄ比よりも小さくしている。具体的には、大気ポート付近のＬ／Ｄ比を１．５とし、これより上流のＬ／Ｄ比を２〜５としている。なお、本発明における上流・下流は、燃料タンクから発生した蒸発燃料がタンクポートから大気ポート側へ流動する方向を基準とする。ハニカム活性炭はインナーケースに収容されており、当該インナーケースを最下流の吸着室内に配設している。インナーケースは所定の厚みを有していることから、インナーケースの有効断面直径とこれより上流の吸着室の有効断面直径とは、段差的に変化している。特許文献２では、大気ポート付近のＬ／Ｄ比を大きくするために、大気ポート直下に種々のＬ／Ｄ比に設計されたカートリッジを設置交換可能となっている。当該カートリッジは、キャニスタケースの内壁に段差状に設けられた筒壁に取り付けられる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３９１４号公報
【特許文献２】特開２００４−１００６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、大気ポート付近のＬ／Ｄ比をこれより上流側のＬ／Ｄ比よりも小さくしている点で、根本的に吹き抜け量の低減に課題が残る。これに対し特許文献２では、大気ポート付近のＬ／Ｄ比をこれより上流側のＬ／Ｄ比よりも大きくしているので、ある程度吹き抜け量の低減効果を期待できる。しかし、特許文献２では、吸着室の有効断面直径Ｄは段差を介して段階的に変化しているので、有効断面直径Ｄを縮径することに加えて段差による圧損も生じてしまう。これでは、大気導入量の減少により大気ポート付近の蒸発燃料残量が増大してしまい、反って吹き抜け量が増大することが懸念される。また、段差部付近の有効断面直径Ｄの大きな部位における脱離も困難となり、吸着性の悪化も懸念される。吸着室の有効断面直径Ｄが段差を介して段階的に変化している点は、特許文献１も同様である。
【０００８】
また、本発明者らは、従来からのキャニスタにさらに新たな吸着室を付加することでも、吹き出し量を低減できることを知見し、本発明を完成するに至った。これに対し、特許文献２では種々のカートリッジを設置交換可能としているが、これはあくまで従来からのキャニスタ内において行うものであって、新たな吸着室をさらに付加するものではない。特許文献１にも、付加吸着室のような構成はない。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、その目的とするところは、吸着材に吸着されていた蒸発燃料が車両停止中に大気中へ放散されること、すなわち吹き抜け量を効果的に低減できるキャニスタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内部に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容され、燃料タンクと連通するタンクポートと、大気と連通する大気ポートとを備え、区画壁によって区画された上流側のタンクポート側吸着室と、下流側の大気ポート側吸着室とが、蒸発燃料の流動方向に対して直列に並ぶキャニスタにおいて、第１形態として、前記大気ポート側吸着室における前記蒸発燃料の流動方向に沿う大気ポート側の少なくとも所定範囲が、前記大気ポートにかけて傾斜しながら断面積が徐々に小さくなっていることを特徴とする。
【００１１】
また、内部に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容され、燃料タンクと連通するタンクポートと、大気と連通する大気ポートとを備え、区画壁によって区画された上流側のタンクポート側吸着室と、下流側の大気ポート側吸着室とが、蒸発燃料の流動方向に対して直列に並ぶキャニスタにおいて、第２形態として、前記大気ポート側吸着室の中間部が、前記大気ポート側へ傾斜しながら断面積が徐々に小さくなっており、前記大気ポート側吸着室における大気ポート側の断面積が前記中間部より上流の断面積よりも小さくなっていることを特徴とする。
【００１２】
つまり、上記第１・第２形態をまとめると、内部に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容され、燃料タンクと連通するタンクポートと、大気と連通する大気ポートとを備え、区画壁によって区画された上流側のタンクポート側吸着室と、下流側の大気ポート側吸着室とが、蒸発燃料の流動方向に対して直列に並ぶキャニスタにおいて、前記大気ポート側吸着室の少なくとも一部が、前記大気ポート側へ傾斜していることで断面積が段差無く徐々に小さくなっており、該大気ポート側吸着室における大気ポート側の断面積がこれより上流の断面積よりも小さくなっていることを特徴とする。なお、本発明における上流・下流は、燃料タンクから発生した蒸発燃料がタンクポートから大気ポート側へ流動する方向を基準とする。
【００１３】
前記大気ポート側吸着室内は、該大気ポート側吸着室の断面積が徐々に小さくなっている断面積変化部において、さらに複数の吸着室に区画されていることが好ましい。
【００１４】
吸着室の断面積が小さくなっているということは、吸着室の有効断面直径（断面積の実質的な直径）が小さくなっている、すなわち縮径していることにもなる。そして、蒸発燃料の流動方向に沿う吸着室の長さをＬ、吸着室の有効断面直径をＤとすると、大気ポートに臨む最下流吸着室のＬ／Ｄ比が、その他の吸着室のＬ／Ｄ比よりも大きいことを特徴とする。このとき、大気ポートに臨む最下流吸着室内には、その他の吸着室に収容される吸着材よりも脱離能力に優れる、すなわち吸着保持力の弱い吸着材を収容しておくことが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第３形態として、前記キャニスタ内の最下流吸着室の外部に付加吸着室を連通状に設け、該付加吸着室に前記大気ポートを設けることもできる。このとき、前記付加吸着室を、その他の吸着室よりも通気性の良い構造としておくことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、大気ポート側吸着室における大気ポート側の少なくとも所定範囲又は中間部、すなわち大気ポート側吸着室の少なくとも一部の断面積が、大気ポート（下流）に向けて傾斜しながら徐々に小さくなっており、断面積変化部には急激に断面積が変化するような段差は無い。したがって、段差による圧損を避けながら、吸着材の吸着・脱離能力を向上できる。また、吸着室の断面積が小さくなることによる圧損も生じるが、断面積の小さい部位を大気ポート付近の必要最低限の部位のみに限っているので、キャニスタ全体において圧損が生じることも避けられる。
【００１７】
そのうえで、大気ポートに臨む最下流吸着室のＬ／Ｄ比をその他の吸着室のＬ／Ｄ比よりも大きく設定していることで、大気ポート付近における蒸発燃料残存量が低減され、吹き抜け量も低減できる。これは、断面積が小さいことで、単位面積を通過する空気量が増大すると共にパージ空気の流速が速くなる。パージ空気の流速が速くなることで、吸着材に吸着されていた蒸発燃料が脱離し易くなり、且つ脱離速度が速くなる。また、単位面積を通過する空気量が増大することにより、脱離量が増加することで残存量が減る。蒸発燃料の残存量が減ることで、大気ポート側へ拡散する蒸発燃料も少なくなり、吹き抜け量が低減する、という原理である。
【００１８】
大気ポート側吸着室が複数の吸着室に区画されていれば、上流の吸着室から大気ポートに臨む最下流の吸着室への蒸発燃料の拡散・移動を抑制できるので、より吹き抜け量を低減できる。そのうえで、大気ポート側吸着室が断面積変化部において複数の吸着室に区画されていれば、各吸着室のＬ／Ｄ比を段階的に設計できるので、吹き抜け量低減に着目したキャニスタの設計が容易であると共に、Ｌ／Ｄ比に基づく吸着・脱離能力の異なる各吸着室へ収容する吸着材を異ならせる場合にも有利である。この場合、大気ポートに臨む最下流吸着室内に、その他の吸着室に収容される吸着材よりも脱離能力に優れる、すなわち吸着保持力の弱い吸着材を収容しておけば、大気ポートに臨む最下流の吸着室における蒸発燃料残存量をより低減できる。
【００１９】
キャニスタの外部にも付加吸着室を連通状に設けていれば、さらに吹き抜け量を低減できる。また、キャニスタの出口となる最下流吸着室の外部に付加吸着室を設けていれば、キャニスタの搭載スペースの問題が少なく、Ｌ／Ｄ比の大きい最下流吸着室の外部に連通状に設けられる付加吸着室も必然的にＬ／Ｄ比が高くなっているので、これによる効果も大きい。さらに、付加吸着室を設けることで通気抵抗の増大は避けられないが、当該付加吸着室の通気性をその他の吸着室の通気性よりも良い構造としていれば、通気抵抗が大幅に増大することを避けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜ＤＢＬ試験＞
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、これに限られず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。先ず、本発明の具体的実施例について説明する前に、本発明の基本原理となるＬ／Ｄ比による吹き抜け特性をＤＢＬ（Diurnal Breathing Loss）試験により測定した結果について述べる。ＤＢＬ試験とは、車両を屋外に一昼夜駐車して大気温度の変化に曝された状態を想定したエバポミッションを測定する試験であり、終日保管時排出試験とも称される。ＤＢＬ試験は、ＨＣを吸着せずかつ外へ漏らさない密閉された測定室であるＳＨＥＤ（Sealed Housing for Evaporative Determination）の中に車両を設置して行われる。
【００２１】
当該ＤＢＬ試験には、硬質塩化ビニル製の円筒形ケースに、ミードウエストベーコ社製ＢＡＸ−１１００活性炭をそれぞれ４００ｃｃ充填した３種類の模擬キャニスタを使用し、横置きにて測定した。各模擬キャニスタの緒元を表１に示す。
【００２２】
【表１】
2009250059.tif 000003
【００２３】
各模擬キャニスタ１〜３に対して、米国カリフォルニア州エバポ規制の§８６、９０〜１３３ＤＢＬテストに基づいて、吸着・脱離を複数回繰り返してガス残存量を安定させてから破過状態とし、その後所定量の空気によりパージし、１９時間放置後に雰囲気温度２５℃においてブタンを供給した時の吹き抜け量を測定した。「破過」とは、吸着容量を超過したために被吸着成分が吸着されずに透過することである。供給ブタンは、ブタン５０ｖｏｌ％＋窒素５０ｖｏｌ％の混合ガスを、１５ｇ／ｈの流速で供給した。パージ時の空気供給量は、３６．５Ｌ、４４Ｌ、６０Ｌとし、各模擬キャニスタ１〜３に対するパージ条件を表２に示す。なお、表２中の数字○−△は、「Ｌ／Ｄ比○のキャニスタ×に対して△Ｌでパージした」ことを意味する。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
ＤＢＬ試験結果を図１に示す。図１の結果において、空気供給量が同じ６０Ｌである２．９−６０（◆）と、６．４−６０（＊）と、３２．６−６０（×）との対比から、Ｌ／Ｄ比が大きいほど吹き抜け量が少なかった。逆に、Ｌ／Ｄ比が小さいほど吹き抜け量が多く、且つ経時的な吹き抜け量の増大率も高くなっていた。これは、Ｌ／Ｄ比が大きいほど単位面積を通過するパージガス（空気）の空気量が増大することでブタンの脱離量が増大し、残存ブタン量が少なくなったためと考えられる。また、Ｌ／Ｄ比が大きいほど吹き抜け量が急激に増加する破過も生じ難く、吸着容量が大きくなっていた。これにより、Ｌ／Ｄ比が大きいほど吸着能力が高くなることも確認できた。一方、６．４−６０（＊）と６．４−４４（▲）との対比、及び３２．６−６０（×）と３２．６−３６．５（■）との対比から、同じＬ／Ｄ比である場合は、パージガス供給量が多いほど吹き抜け量が少なく、パージガス供給量が少ないほど吹き抜け量が多くなっていた。これは、パージガス供給量の増加に従いブタンの脱離量が増加することに起因する。しかし、パージガス供給量が比較的少ない６．４−４４（▲）は、これよりＬ／Ｄ比の小さい２．９−６０（◆）よりも吹き抜け量が少ないと共に、パージガス供給量がかなり少ない３２．６−３６．５（■）でも、これよりＬ／Ｄ比の小さい６．４−６０（＊）、６．４−４４（▲）、及び２．９−６０（◆）よりも吹き抜け量が少なかった。これにより、吹き抜け量の低減効果は、パージガス供給量よりもＬ／Ｄ比による影響が大きいことが確認できた。すなわち、Ｌ／Ｄ比を大きくすることで、吹き抜け量を効率的に低減できることが確認できた。
【００２６】
＜残存量による影響試験＞
次に、ブタンの残存量に応じた吹き抜け量変化について測定検討した。上記ＤＢＬ試験で使用した模擬キャニスタ１〜３に対して、上記と同様の条件でブタンの残存濃度が２０％、５％、０．１％、及び０％となるまでパージし、その状態において上記ＤＢＬ試験と同様の条件でブタンを供給した際の吹き抜け量を測定した。その結果を図２に示す。
【００２７】
図２の結果を見ると、ブタン残存濃度が高いほど吹き抜け量が多く、過破までの時間も早くなっていた。これにより、大気ポート付近における蒸発燃料の残存量が少ないほど、吹き抜け量を低減できることがわかった。また、各ブタン残存濃度を見ると、全てのブタン残存濃度において、Ｌ／Ｄ比が高い方が吹き抜け量が少なくなっていた。このことからも、Ｌ／Ｄ比を大きくすれば、吹き抜け量の低減効果が高いことが確認できた。これらの結果を前提としながら、以下に本発明の各種実施例について説明する。
【００２８】
（実施例１）
図３に、本発明の実施例１を示す。図３に示されるように、本実施例１のキャニスタ１は、自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃料処理装置に設置されるものであって、合成樹脂製で中空筒状のキャニスタケース１０と、該キャニスタケース１０の底面開口を閉塞する合成樹脂製のキャップ１１とを有し、キャニスタケース１０の内部に蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭などからなる吸着材が収容されている。キャニスタケース１０とキャップ１１とは、例えば振動溶接や接着などによって接合されている。キャニスタケース１０の上面には、蒸発燃料の導入部となる円筒形のタンクポート１３と、大気と連通して大気（空気）の出入口となる円筒形の大気ポート１４とが、それぞれ内外貫通状に一体形成されている。また、タンクポート１３と大気ポート１４との間には、脱離された蒸発燃料が流動していく円筒形のパージポート１５が、内外貫通状に一体形成されている。図示していないが、タンクポート１３は、エバポラインを介して燃料タンクの上部と連通している。パージポート１５は、パージラインを介してエンジン（内燃機関）の吸気管に連通されているか、パージライン上に設けられエンジンの駆動とは独立して駆動制御される吸引ポンプと連通している。
【００２９】
大気ポート１４とパージポート１５との間には、キャニスタケース１０の上面からキャップ１１近傍まで上下に延びる長寸の区画壁１６が一体形成されている。当該区画壁１６によって、キャニスタ１の内部はタンクポート１３側の吸着室１８と大気ポート１４側の吸着室１９とに大きく区画されており、キャニスタ１内にはタンクポート１３及びパージポート１５と大気ポート１４とが区画壁１６の下方を介して連通するＵ字状の流路が形成されている。したがって、タンクポート１３側の吸着室１８と大気ポート１４側の吸着室１９とは、蒸発燃料の流動方向に対して直列関係にある。さらに、大気ポート側吸着室１９は、通気性を有するスクリーン２３を介して２つの吸着室２０・２１に小さく区画されている。つまり、本実施例１のキャニスタ１内には、燃料タンクから発生した蒸発燃料がタンクポート１３から大気ポート１４側へ流動する方向を基準として、上流からタンクポート１３側の第１の吸着室１８と、大気ポート１４側上流（上下方向では下方）の第２の吸着室２０と、大気ポート１４に臨む最下流（上下方向では上方）の第３の吸着室２１とが形成されている。第２の吸着室２０と第３の吸着室２１の長さ（蒸発燃料の流動方向に沿う寸法）は略同一であり、大気ポート１４側の吸着室１９は、スクリーン２３によって上下に略等間隔で二分されている。なお、タンクポート１３とパージポート１５との間にも、キャニスタケース１０の上面からキャップ１１に向けて延びる短寸の補助区画壁１７が一体形成されている。
【００３０】
第１及び第２の吸着室１８・２０内には吸着材２８が収容充填され、第３の吸着室２１内には、他の吸着室１８・２０内の吸着材２８よりも脱離能力すなわち吸着保持力の弱い吸着材２９が収容充填されている。吸着材は、細孔直径が小さいほど蒸発燃料の保持力（吸着力）が強い傾向にあり、蒸発燃料の吸着保持力は吸着材の細孔直径に反比例の関係にある。一方、吸着材の細孔容積と蒸発燃料の残存量は比例の関係にある。この特性を利用して、脱離能力に優れる吸着材２９は、第１及び第２の吸着室１８・２０内に収容されている吸着材２８よりも、平均細孔直径が大きく且つ細孔容積が大きい。換言すれば、第１及び第２の吸着室１８・２０内に収容されている吸着材２８は、第３の吸着室２１内に収容されている吸着材２９よりも平均細孔直径が小さく且つ細孔容積が小さく、吸着材２９よりも吸着保持力が強い。又は、吸着材２９として、粒状の活性炭より吸着・脱離能力に優れるハニカム状活性炭も使用できる。
【００３１】
第１の吸着室１８と大気ポート側吸着室１９の上下には、通気性を有するフィルタ２４が配されており、下方にあるフィルタ２４の下面には、多数の細孔を有する板やメッシュなどからなる金属製のプレート２５が配されている。さらに、プレート２５とキャップ１１との間にはコイルスプリング２６が配されており、当該コイルスプリング２６によってプレート２５が常時上方（各ポート１３〜１５側）へ付勢されていることで、吸着材２８・２９が確り保持されている。大気ポート１４側の第２の吸着室２０と第３の吸着室２１とを区画するスクリーン２３及びフィルタ２４は同じものを使用でき、例えば合成樹脂製の不織布や発泡ウレタンなどから成る。なお、キャップ１１とプレート２５との間の空間は連通室２２となっている。
【００３２】
そして、本実施例１の大きな特徴として、第３の吸着室２１の外壁が大気ポート１４にかけて傾斜していることで、大気ポート側吸着室１９における下流側略半分（上下方向の略上半分）の断面積が大気ポート１４にかけて徐々に小さくなっている。すなわち、本実施例１のキャニスタ１は本発明の第１形態に属し、大気ポート側吸着室１９における蒸発燃料の流動方向に沿う大気ポート１４側の少なくとも所定範囲が、大気ポート１４にかけて傾斜しながら断面積が徐々に小さくなっている。したがって、上流側の第２の吸着室２０と最下流の第３の吸着室２１とに区画するスクリーン２３は、大気ポート１４側吸着室における断面積変化部に配されていることになり、大気ポート側吸着室１９内が断面積変化部において複数の吸着室に区画されていることになる。これにより、蒸発燃料の流動方向に沿う吸着室の長さをＬ、吸着室の有効断面直径をＤとすると、大気ポート１４に臨む最下流の第３の吸着室２１のＬ／Ｄ比は、その他の吸着室１８・２０のＬ／Ｄ比よりも大きい。なお、第２及び第３の吸着室２０・２１の外壁には、段差は形成されていない。
【００３３】
次に、実施例１のキャニスタ１の作用について説明する。車両停止時の高温雰囲気や車両走行時のエンジン駆動熱などによって燃料タンクが昇温されると、該燃料タンク内に貯留されているガソリンも昇温して蒸発燃料が多量に発生する。この燃料タンクにおいて発生した蒸発燃料は、タンクポート１３からキャニスタ１内へ導入され、第１の吸着室１８、連通室２２、第２の吸着室２０、第３の吸着室２１をこれの順で大気ポート１４へ向けてＵ字状に流動していき、その間に各吸着室１８〜２１内に収容されている吸着材２８や２９に吸着されていく。吸気管負圧や吸引ポンプによってキャニスタ１内が負圧になると、大気ポート１４から大気（外気）が吸入され、吸着材２８・２９に吸着されていた蒸発燃料を脱離（パージ）させながら、上記とは逆の方向に流動してパージポート１５から排出されていく。このとき、第３の吸着室２１のＬ／Ｄ比は他の吸着室１８・２０よりも大きいので、当該第３の吸着室２１内における蒸発燃料の残存量は、他の吸着室１８・２０よりも少ない。また、第３の吸着室２１内に収容されている吸着材２９は、他の吸着室１８・２０内に収容されている吸着材２８よりも脱離能力が高いので、さらに蒸発燃料の残存量が少なくなる。なお、第２の吸着室２０と第３の吸着室２１との間には段差が存在しないので、大きく圧損することはない。
【００３４】
このように、燃料タンクからの蒸発燃料をキャニスタ１において捕捉することで、蒸発燃料が大気中に放散されることを防ぎ、吸着材２８・２９に吸着されていた蒸発燃料をパージした後、再度燃料タンクからの蒸発燃料がキャニスタ１に吸着されるという一連のサイクルが繰り返される。しかし、実際にはパージ時に蒸発燃料が吸着材から完全に脱離されるわけではなく、この残存蒸発燃料によって車両停止中に蒸発燃料が大気中へ放散される吹き抜け現象が生じる。しかし、本実施例１のキャニスタ１は、上述のように大気ポート１４に至る所定範囲が徐々に縮径して大気ポート１４付近のＬ／Ｄ比が最も大きく設計されていることなどにより、大気ポート１４付近における蒸発燃料残存量は少なくなっている。これにより、車両停止中における吹き抜け量も低減される。
【００３５】
（実施例２）
図４に、本発明の実施例２のキャニスタ２を示す。上記実施例１のキャニスタ１では、大気ポート１４側吸着室１９の一部、すなわち大気ポート側吸着室１９における蒸発燃料の流動方向に沿う大気ポート１４側の少なくとも所定範囲の断面積を徐々に小さくしていたが、これに限らず、大気ポート側吸着室１９の全部の断面積を徐々に小さくしてもよい。すなわち、図４に示す実施例２のキャニスタ２のように、大気ポート１４に臨む最下流の第３の吸着室２１に加えて、大気ポート側吸着室１９におけるこれより上流の第２の吸着室２０も傾斜させて、断面積を徐々に小さくさせてもよい。本実施例２のキャニスタ２も、本発明の第１形態に属する。そして、実施例１のキャニスタ１と同様に、大気ポート側吸着室１９内の第２の吸着室２０と第３の吸着室２１とは、断面積が徐々に小さくなっている断面積変化部において段差無く区画されていると共に、大気ポート１４付近のＬ／Ｄ比が最も大きくなっている。その他は実施例１と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
（実施例３）
図５に、本発明の実施例３のキャニスタ３を示す。本実施例３のキャニスタ３における特徴点は、大気ポート側吸着室１９の中間部が大気ポート１４側へ傾斜しながら断面積が徐々に小さくなっている点にあり、本発明の第２形態に属する。すなわち、大気ポート側吸着室１９には、大気ポート１４に至る小径の垂直壁部３１と、大気ポート１４側へ傾斜しながら断面積が徐々に小さくなる傾斜壁部３２と、上流側の大径の垂直壁部３３とを一体連続して有する。傾斜壁部３２が、本発明の断面積変化部に相当する。そして、大気ポート１４側の垂直壁部３１の断面積が、傾斜壁部３２より上流の垂直壁部３３の断面積よりも小さくなっている。スクリーン２３は、傾斜壁部３２の傾斜基端位置に配されていることで、第２の吸着室２０と第３の吸着室２１とは、傾斜壁部３２において区画されている。すなわち、本実施例３のキャニスタ３も、実施例１や実施例２と同様に、大気ポート側吸着室１９内の第２の吸着室２０と第３の吸着室２１とは、断面積が徐々に小さくなっている断面積変化部において段差無く区画されていると共に、大気ポート１４付近のＬ／Ｄ比が最も大きくなっている。これにより、パージ後の大気ポート１４付近における蒸発燃料残存量が減り、その後の吹き抜け量を低減できる。その他は実施例１や実施例２と同様なで、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
（実施例４）
図６に、本発明の実施例４のキャニスタ４を示す。本実施例４のキャニスタ４は、実施例３のキャニスタ３の変形例であって、本発明の第２形態に属する。実施例３のキャニスタ３と異なる点は、断面積変化部たる傾斜壁部３２の傾斜基端に配したスクリーン２３に加えて、傾斜壁部３２の傾斜先端にもスクリーン３０を配すことで、大気ポート側吸着室１９がさらに細かく区画されている点にある。実際には、実施例３における第３の吸着室が、さらに２つの吸着室に区画されていることになる。具体的には、大気ポート側吸着室１９は、上流側から、大径の垂直壁部３３部位にある第２の吸着室２０と、傾斜壁部３２部位にある第３の吸着室３４と、小径の垂直壁部３１部位にある第４の吸着室３５とからなる。なお、本実施例４では、第３及び第４の吸着室３４・３５内に脱離能力が大きい吸着材２９を充填している。その他は実施例３と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
（実施例５）
図７に、本発明の実施例５のキャニスタ５を示す。本実施例５のキャニスタ５は、本発明の第３形態に属し、図７に示されるように、キャニスタ５の外部に付加吸着室４０が連通状に設けられている点が大きな特徴である。なお、キャニスタ５内における大気ポート側吸着室１９の外壁は傾斜していない。すなわち、キャニスタ５内における第２の吸着室２０の断面積と第３の吸着室２１の断面積とは同一となっている。付加吸着室４０は、上記実施例１〜４においてキャニスタケース１０の大気ポート１４が設けられていた部位に内外貫通状に一体形成されており、その上面に大気ポート１４が一体形成されている。付加吸着室４０の内部には、上下に配したフィルタ４１・４１の間に、吸着材２９が収容されている。付加吸着室４０内に配設されるフィルタ４１は、キャニスタ５内に配設されるフィルタ２４と同様のものが使用される。
【００３９】
従来のキャニスタに、さらに付加吸着室４０を設けることで、通気抵抗の上昇は避けられない。そこで、通気抵抗の大幅上昇を回避するため、キャニスタ５と付加吸着室４０との連通孔４２を大気ポート１４の開口直径よりも大きくしていると共に、吸着材２９は、キャニスタ５内に密に収容されている吸着材２８・２９に比べて粗に収容している。すなわち、付加吸着室４０に収容される吸着材２９の充填密度は、キャニスタ５内に収容される吸着材２８・２９の充填密度よりも小さい。これにより、通気抵抗がある程度低減されるので、付加吸着室４０をさらに加えたことによる大幅な通気抵抗上昇が避けられる。付加吸着室４０を設けていれば、キャニスタ５内における最下流の第３の吸着室２１に蒸発燃料がある程度残存していても、当該残存蒸発燃料の大気ポート１４側への拡散は、付加吸着室４０のフィルタ４１によってある程度阻害されると共に、付加吸着室４０の吸着材４０によって確実に吸着補足されるので、吹き抜け量を低減できる。
【００４０】
（その他の変形例）
本発明の第１形態及び第２形態と第３形態とは組み合わせることもできる。すなわち、実施例１〜４の各キャニスタ１〜４に、実施例５のキャニスタ５のように付加吸着室４０を設ける、又は実施例５のキャニスタ５を、実施例１〜４の各キャニスタ１〜４のように大気ポート側吸着室１９の少なくとも一部を傾斜させて断面積を徐々に小さくすることで、吹き抜け量をさらに低減できる。
【００４１】
上記実施例１〜５では、蒸発燃料流動方向下流側にある第３の吸着室２１・３４、第３の吸着室３５、及び付加吸着室４０に、脱離能力の高い吸着材２９を収容したが、必ずしもその必要は無く、これらの吸着室２１・３４・３５・４０に第１の吸着室１８に収容したような吸着材２８を収容してもよい。この場合でも、大気ポート１４付近のＬ／Ｄ比が大きい、及び／又は付加吸着室４０を設けていることで、吹き抜け量は十分に低減できる。
【００４２】
実施例１のように、大気ポート側吸着室１９の断面積を大気ポート１４にかけて徐々に小さくする場合、傾斜壁は下流側上半分に限られない。例えば、大気ポート側吸着室４０の長さ寸法（蒸発燃料の流動方向に沿う長さ寸法）に対して、１０％程度傾斜させたり、８０％程度傾斜させたりできる。すなわち、傾斜壁（断面積変化部）は、大気ポート側吸着室４０の長さ寸法の１０〜１００％の範囲で適宜設計することができる。同様に、実施例３や実施例４のように、大気ポート側吸着室１９の中間部を傾斜させて断面積を徐々に小さくする場合も、傾斜壁（断面積変化部）は、大気ポート側吸着室４０の長さ寸法の１０〜９０％程度の範囲で適宜設計することができる。
【００４３】
上記各実施例では、大気ポート側吸着室１９を区画するスクリーン２３・３０を断面積変化部に配設したが、必ずしもその必要は無く、垂直壁部において複数の吸着室に区画してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ＤＢＬ試験における吹き抜け量変化を示すグラフである。
【図２】ブタン残存量と吹き抜け量との関係等を示すグラフである。
【図３】実施例１のキャニスタの断面図である。
【図４】実施例２のキャニスタの断面図である。
【図５】実施例３のキャニスタの断面図である。
【図６】実施例４のキャニスタの断面図である。
【図７】実施例５のキャニスタの断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・２・３・４・５  キャニスタ
１０  キャニスタケース
１３  タンクポート
１４  大気ポート
１５  パージポート
１６  区画壁
１８  第１の吸着室（タンクポート側吸着室）
１９  大気ポート側吸着室
２０  第２の吸着室
２１・３４  第３の吸着室
２３・３０  スクリーン
２４・４１  フィルタ
２８・２９  吸着材
３２  傾斜壁部（断面積変化部）
４０  付加吸着室
Ｄ  吸着室の有効断面直径
Ｌ  蒸発燃料の流動方向に沿う吸着室の長さ
【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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