(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭等の吸着体を収容した吸着体容器の一端部に、途中に蒸気制御弁を設けガソリン，灯油等揮発性炭化水素の貯留タンクの上部空間部につながる第１のベンチレーション管路と、貯留タンクの給油管につながる第２のベンチレーション管路並びに途中に真空ポンプを配設したパージ管路を接続し、パージ管路の先端部を貯留タンク内に設けた気液接触筒内に挿入し、その先端を筒底部に臨ませると共にその筒内に上記液体炭化水素の戻り管路の先端部を挿入して筒内の液体炭化水素を所定量に保つようになし、上記吸着体に吸着させた炭化水素蒸気を真空ポンプにより離脱させ、これを気液接触筒に導いて液体炭化水素に吸収させるようにしたことを特徴とする揮発性炭化水素蒸気の処理装置。
【請求項２】
真空ポンプの２次側と１次側とをつなぐサブ管路を設け、パージ管路のサブ管路の分岐点より下方に第１開閉弁を設け、サブ管路途中に圧縮機及び第２開閉弁を順次直列に配置するとともに、圧縮機と第２開閉弁の間の管路又は圧縮機と第２開閉弁との間の管路から分岐してサブタンクを配置し、装置内の滞留気体を前記サブタンクに一時貯留させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の揮発性炭化水素蒸気の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は貯留タンク内に生じるガソリン，灯油，ベンゼン，アルコール等の揮発性炭化水素蒸気の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
揮発性炭化水素の一種であるガソリンを燃料としている車両では、公害防止の対策上車両の停止時や走行時等に貯留タンク内に生じる蒸気を大気中に放出させないようにしているが、そのための手段の一例を示せば図３のとおりであり、貯留タンク１の上部空間とカーボンキャニスタ２とを、途中にタンク１内に圧力を所定に保つチェックバルブ３（タンク１内が正圧のときガソリン蒸気を通し、負圧のとき空気を通す）を配置した第１ベンチレーション管路Ｒ1で結び、車両の停止時や走行時に貯留タンク１内に生じるガソリン蒸気を活性炭を充填したキャニスタ２に送り込んで活性炭に吸着させるチャージ機構と、タンク１の入口管１ａに給油ノズルＮの挿入、抜き取りにより開閉する仕切弁４を設け、この仕切弁４を第２ベンチレーション管路Ｒ2によってタンク１内に設けた液面感知バルブ５に接続すると共にキャニスタ２の近辺において第１ベンチレーション管路Ｒ1につなぎ、ガソリンの補給時に生じるガソリン蒸気をキャニスタ２に送り込むと共にタンク１に対する過給を防止する機構と、キャニスタ２をパージ管路Ｒ3と負圧導入路Ｒ4でエンジンＥの吸気管Ｋに結び、エンジンＥの運転時に吸気負圧によってキャニスタ２の大気口２ａから空気を吸い込みながら吸着ガソリンを離脱させて吸気管Ｋに送り込むパージ機構とで構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の排出ガスの規制は環境保護の観点から強化の方向にあり、そして、燃料消費率の向上や運転性（迅速性，忠実性等）の改善等により、エンジンの燃焼制御の高度化が進められていて、上記従来のガソリン蒸気処理装置のようにキャニスタに吸着保持させたガソリン蒸気をエンジンに送り込んで燃焼させるやり方だと、混合気の空燃比が狂ってしまい、上記目的が達成できなかったり、逆に空燃比の変化を抑制しようとすると、キャニスタの性能回復が遅れてしまい、キャニスタが余剰のガソリン蒸気を抱え込むことになり、そのガソリン蒸気が大気口から外部に放出されるという問題点がある。
【０００４】
そこで、この発明は吸着体に吸着させたガソリン等の揮発性炭化水素蒸気を貯留タンクに戻すようになし、そして、その液化を促進し、エンジンの燃焼制御に影響を与えず、しかも炭化水素蒸気を大気に放出する恐れなく、車両に限らず、揮発性炭化水素の一般の貯蔵設備にも適用できる揮発性炭化水素蒸気の処理装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題のもとにこの発明は揮発性炭化水素蒸気の処理装置として、第１に活性炭等の吸着体を収容した吸着体容器の一端部に、途中に蒸気制御弁を設けガソリン，灯油等揮発性炭化水素の貯留タンクの上部空間部につながる第１ベンチレーション管路と、貯留タンクの給油管につながる第２のベンチレーション管路並びに途中に真空ポンプを配設したパージ管を接続し、パージ管路の先端部を貯留タンク内に設けた気液接触筒内に挿入し、その先端を筒底部に臨ませると共にその筒内に上記液体炭化水素の戻り管路の先端部を挿入して筒内の液体炭化水素を所定量に保つようになし、上記吸着体に吸着させた炭化水素蒸気を真空ポンプにより離脱させ、これを気液接触筒に導いて液体炭化水素に吸収させるようにしたこと特徴とし、第２には、上記真空ポンプの２次側と１次側とをつなぐサブ管路を設け、パージ管路のサブ管路の分岐点より下方に第１開閉弁を設け、サブ管路途中に圧縮機及び第２開閉弁を順次直列に配置するとともに、圧縮機と第２開閉弁の間の管路又は圧縮機と第２開閉弁との間の管路から分岐してサブタンクを配置し、装置内の滞留気体を前記サブタンクに一時貯留させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明に係る処理装置を車両に適用した一例を示すものであり、１１はガソリンの貯留タンクで、その内側の上空間部は第１前半のベンチレーション管路Ｌ1ａによって蒸気制御弁１３に連結され、この蒸気制御弁１３は第１後半のベンチレーション管路Ｌ1ｂによって吸着体容器１２の一端部に連結されており、又吸着体容器１２の一端部には貯留タンク１１の給油管１１ａに開閉弁１７を介して通じる第２のベンチレーション管Ｌ2及び途中に真空ポンプ１４を配設したパージ管路Ｌ3が互いに通じ合うように連結されている。
【０００７】
蒸気制御弁１３は、ばね付勢されたダイヤフラム式のもので、貯留タンク１１内に存在するガソリンの蒸気圧の如何によって、第１後半のベンチレーション通路Ｌ1ｂの入口端を開閉するようになされており、その入口端が開いたときに通じ合う第１前半のベンチレーション管路Ｌ1ａの途中には大気に通じる一方向式のチェック弁１６が連結されていて、貯留タンク１１内が負圧になるのを防ぐようになされている。
【０００８】
吸着体容器１２の内部には、粒状，塊状，ハニカム体状等の活性炭，セラミック等の無機質の吸着剤、或いは有機質の高分子吸着剤等の吸着体Ｓが所定量収容され、その上下にはフィルタ部材１２ａと多孔板１２ｂが配置されて保持されており、又吸着体容器１２の他端には、途中に電磁弁１８を備えた空気排出用の管路Ｌ4が設けられ、電磁弁１８と前記真空ポンプ１４は制御器２０に電気的に接続されている。
【０００９】
一方、貯留タンク１１内にはコップ状の気液接触筒１５が立設されていて、その内部には上記パージ管路Ｌ3の先端部が挿入され、燃料タンク内の燃料との接触を効率的に行い、液体燃料への吸収を早めるための網材，フィルタ等の分散具１９を取付けた先端が気液接触筒１５の底に近づけられており、そして、貯留タンク１１内には燃料供給用のポンプ２１が設けられ（但し、ポンプ２１はタンク外に設けられることもある）、また余剰燃料の戻り管路Ｌ6の先端部が気液接触筒１５に挿入されていて、車両の運転時には液体ガソリンが供給管路Ｌ5を通じエンジン側に送り出されると共に余剰燃料が戻り管路Ｌ6により気液接触筒１５中に戻され接触筒１５中に入った液体ガソリンが蒸気ガソリンと充分に接触して、これを吸収液化できる液面を保つようになされており、更に貯留タンク１１中には液面感知弁２２が設けられ、管路Ｌ7を介し給油管１１ａ上の開閉弁１７に連通されている。
【００１０】
上記構成のもとに、車両の停止時や運転時に温度上昇等により貯留タンク１１内に生じたガソリン蒸気の圧力が所定圧以上になると、第１前半のベンチレーション管路Ｌ1ａを通じ蒸気制御弁１３のダイヤフラムを押し開き、第１後半のベンチレーション管路Ｌ1ｂを通って吸着体容器１２中に入り、容器中の吸着体Ｓに吸着され、又タンク１１に対する給油時に生じるガソリン蒸気は管路Ｌ7と開閉弁１７を介し又は直接に開閉弁１７を介し第２のベンチレーション管路Ｌ2を通じて吸着体容器１２に入り、吸着体Ｓに吸着される。そして、停止時や給油時には電磁弁１８が開かれていて、ガソリン蒸気と共に吸着体容器１２に入った空気は排出用管路Ｌ4を通って大気中に放出される。
【００１１】
車両の運転に当たり、エンジンを始動させれば制御器２０により電磁弁１８が閉じると同時に真空ポンプ１４が作動し、その真空作用により吸着体Ｓに吸着されているガソリン蒸気が離脱してパージ管路Ｌ3を通り貯留タンク１１内に設けられた気液接触筒１５の底部に向って分散具１９により小泡化されて流出し、液体ガソリンとの所定時間の接触により吸収される。そして、エンジンの作動時には貯留タンク内に生じた所定圧以上のガソリン蒸気は、第１ベンチレーション管路Ｌ1ａ，Ｌ1ｂを通じ吸着体容器１２に向うが、その殆んどは吸着体Ｓに吸着されることなくパージ管路Ｌ3を通って貯留タンク１１に戻されることになる。
【００１２】
一方、貯留タンク１１内の圧力が所定圧以下になれば、蒸気制御弁１３のダイヤフラムが第１後半のベンチレーション管路Ｌ1ｂを閉じ、更に貯留タンク１１内が負圧になればチェック弁１６が開かれ、大気がタンク１１内に導入され、貯留タンク１１の損傷が防止される。
【００１３】
吸着体Ｓに吸着されたガソリン蒸気を離脱させるに当たり、周知のように図１における吸着体容器１２の周りにジャケットＪを形成し、そこにラジエータの高温（８０℃程度）な冷却水を送り込むか、又は電気ヒータを配設して制御器２０によりガソリン蒸気の離脱時に容器１２を加熱させれば、ガソリン蒸気の離脱が促進される。
【００１４】
図２は、エンジンの始動時に、真空ポンプ１４の作動に伴い装置内に滞留している気体（空気あるいは炭化水素蒸気濃度の薄い空気）が貯留タンク１１内に送出されて、貯留タンク１１の内圧が上昇するのを防止するもので、パージ管路Ｌ3から分岐し真空ポンプ１４の下側（２次側）と上側（１次側）とをつなぐサブ管路Ｌ9が設けられ、パージ管路Ｌ3のサブ管路Ｌ9の分岐点より下方に第１開閉弁２３が設けられ、サブ管路Ｌ9途中に圧縮機２４及び第２開閉弁２５が直列に配置されるとともに、圧縮機２４と第２開閉弁２５の間の管路又は圧縮機２４と第２開閉弁２５との間の管路から分岐してサブタンク２６が配置される。第１開閉弁２３，第２開閉弁２５，圧縮機２４は、それぞれ制御器２０に電気的に接続され、真空ポンプ１４，電磁弁１８と共にシステム的にコントロールされる。
なお、図２の実施例では、サブ管路Ｌ9の入口，出口共にパージ管路Ｌ3から分岐させているが、たとえば、出口側を吸着体容器１２の一端部（吸着体容器１２のパージ管路Ｌ3接続側）等であってもよく、サブ管路Ｌ9の入口，出口が、真空ポンプ１４に対してそれぞれ２次側，１次側に接続されればよい。
【００１５】
圧縮機２４は、エンジンの始動時あるいは吸着体Ｓからのガソリン蒸気の離脱時に、第１，第２開閉弁２３，２５が共に閉の状態下で、真空ポンプ１４の作動開始とともに作動される。そして、装置内の滞留気体がサブタンク２６内に一時貯留された後、圧縮機２４が停止される。次に、第１開閉弁２３が開弁して、吸着体Ｓに吸着されているガソリン蒸気は真空ポンプ１４により気液接触筒１５内に送り込まれ、液体ガソリンに吸収されて、吸着体Ｓの性能回復がはかられる。吸着体Ｓの性能回復は与えられた負圧と温度により変化するが、ガソリン蒸気を吸着させても破過しないレベルまで回復したところで真空ポンプ１４を停止させ、第１開閉弁２３が閉、第２開閉弁２５及び電磁弁１８が共に開となり、サブタンク２６内に貯留されていた気体が吸着体Ｓの層を通り空気排出用の管路Ｌ4から大気中に放出される。このときサブタンク２６内の気体中に含まれているガソリン蒸気は吸着体Ｓに吸着される。サブタンク２６により装置内の滞留気体を一時貯留する行程は、吸着体Ｓからガソリン蒸気の離脱を開始するたびに行われる。
【００１６】
上述の例ではガソリンの貯留タンクを持つ車両に適用した場合について説明したが、この発明はこれに限らず、ガソリン，灯油，ベンゼン，アルコール類等の揮発性炭化水素を扱う送油所，ガソリンスタンド等における一般の貯蔵設備にも適用することができる。その場合には、真空ポンプ１４の作動と電磁弁１８の開閉はタイマー等の切換え手段を制御器２０に接続して行うことになる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明はガソリン，灯油等の揮発性炭化水素蒸気の処理装置として、請求項１，２のように構成することにより、温度上昇等により貯蔵タンク内に生じる炭化水素蒸気を確実に貯留タンクに戻すことができ、大気中に放出する恐れなく、環境汚染の防止に役立たせることができ、そして、車両に適用した際には、これまでのように炭化水素（ガソリン）蒸気をエンジンに送り込むことがないので、混合気の空燃比を狂わせることなく燃焼制御の高度化を達成することができる。又請求項２のように構成すれば、吸着体の炭化水素蒸気の脱離時に、装置内に滞留している気体が貯留タンク内に入りタンク内圧を上昇させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る炭化水素蒸気処理装置の一例の系統図。
【図２】 他の実施例の系統図。
【図３】  車両における従来の炭化水素（ガソリン）蒸気の処理装置の系統図。
【符号の説明】
１１  貯留タンク
１１ａ 給油管
１２  吸着体容器
１３  蒸気制御弁
１４  真空ポンプ
１５  気液接触筒
１６  チェック弁
１７  開閉弁
１８  電磁弁
２３  第１開閉弁
２４  圧縮器
２５  第２開閉弁
２６  サブタンク
Ｃ  冷却装置
Ｌ1ａ  第１前半のベンチレーション管路
Ｌ1ｂ  第１後半のベンチレーション管路
Ｌ2 第２ベンチレーション管路
Ｌ3  パージ管路
Ｌ6  戻り管路
Ｌ9  サブ管路
Ｓ  吸着体
【図１】
0003771726.tif 000002
【図２】
0003771726.tif 000003
【図３】
0003771726.tif 000004