JP6597789B2 - キャニスタ - Google Patents

Description

本開示は、自動車等の車両に搭載され、蒸発燃料の吸着・脱離を行うキャニスタ、及びキャニスタの車両搭載構造に関する。

特許文献１には、蒸発燃料の吸着・脱離を行うキャニスタが開示されている。このキャニスタの内部には、流体が流通可能な通路が形成されている。この通路の一端側には、燃料タンクからの蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入ポートと、エンジンの吸気通路に連通させるためのパージポートとが設けられている。さらに、この通路の他端側には、大気に連通する大気開放ポートが設けられている。また、当該通路上には、前記一端側から順に、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第１吸着剤が収容される第１室と、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第２吸着剤が収容される第２室とが設けられている。

このようなキャニスタは、車載レイアウトの都合等から特許文献２に開示されるように通路が水平となる姿勢で車両に搭載されることが多い。

特開２０１５−１１７６０３号公報 特開２０１４−２０８５１８号公報

特許文献１に記載のような構成のキャニスタにおいては、通例、エンジン運転中に吸気通路の負圧等を利用して、第１室や第２室内の吸着剤に吸着された燃料成分を脱離し、吸気通路内に導入するパージが行われる。

パージ中、第１室や第２室内の吸着剤に吸着されている燃料成分は吸気通路の負圧により吸気通路側に移動していく。例えば、第２室の第２吸着剤に吸着されている燃料は、第１室側に移動していく。一方、エンジンが停止してパージが行われなくなると、吸気通路の負圧がなくなることにより、第１室や第２室内の吸着剤に吸着されている（残留している）燃料成分は、吸気通路側に移動しなくなる一方、重力により吸着剤内で下側に移動していく。

このようにパージが行われていない状態では、第１室や第２室の吸着剤の内部において、燃料成分濃度を平衡に保とうとする推進力がはたらく。例えば、第２室の第２吸着剤の内部に残留している燃料成分は、一定の濃度以上になると、第２吸着剤内で大気開放ポート側に向かって推進する。第２吸着剤内で大気開放ポート側の端部に到達した燃料成分は、大気開放ポートから放出される場合がある。

本開示の技術は、そうした燃料成分の大気放出を抑制可能なキャニスタ、及びキャニスタの車両搭載構造を提供することを目的とする。

本開示の技術は、車両に搭載され、蒸発燃料の吸着・脱離を行うキャニスタを対象とする。本開示のキャニスタでは、内部に流体が流通可能な通路が形成されている。前記通路の一端側には、燃料タンクからの蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入ポートと、エンジンの吸気通路に連通させるためのパージポートとが設けられている。さらに、前記通路の他端側には、大気に連通する大気開放ポートが設けられている。また、前記通路上には、前記一端側から順に、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第１吸着剤が収容される第１室と、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第２吸着剤が収容される第２室とが設けられている。当該キャニスタでは、車両搭載状態において、前記通路のうちの前記第１室部分の第１通路は略水平となるように構成され、前記通路のうちの前記第２室部分の第２通路は略鉛直、かつ前記大気開放ポート側が上側となるように構成されている。また、当該キャニスタは、前記第１室を形成する第１ケースと、前記第２室を形成する第２ケースとを有する。前記第１ケースは、車両のフロアパネルの下方、かつ該フロアパネルの下方に取り付けられたサイレンサの上方に配置される。前記第２ケースは、車両のリヤフェンダ内の空間に配置される。

この構成によれば、キャニスタが車両に搭載されている状態において、前記通路のうちの前記第２室部分の第２通路は略鉛直かつ前記大気開放ポート側が上側となるように構成されているため、前記第２室の第２吸着剤の残留燃料成分の大気開放ポート側への推進が重力により遅くなる。これにより、エンジンが停止してから燃料成分が吸着剤の大気開放ポート側端部に到達するまでの時間が長くなる。よって、燃料成分の大気放出が抑制される。

また、上記の構成によれば、前記第１ケースを、車両のフロアパネルの下方の空間を有効利用して配置し、前記第２ケースを、車両のリヤフェンダ内の空間を有効利用して配置することができる。

また、上記の構成によれば、第１ケースの下側がサイレンサでカバーされて、飛び石等により第１ケースが損傷することを防止できる。また、第１ケースは、周囲空気よりも相対的に温度の高い比較的高温な排気ガスが流通するサイレンサの上方に配置されることにより、全体的に暖められる。それによって、第１ケース内の第１吸着剤の活性状態が高められ、第１吸着剤による蒸発燃料成分の脱離能力を良好に発揮させることができる。

前記キャニスタでは、車両搭載状態において、前記第２室における前記第１室側の端部が、前記第１室における前記第２室側の端部よりも上方に位置するように、構成されていることが好ましい。

この構成によれば、キャニスタは、車両搭載状態において、第２室における第１室側の端部が、第１室における第２室側の端部よりも上方に位置するように構成されていることにより、重力により第２室内で下側に偏った燃料成分が破過して液化した場合であっても、第１室の第１吸着剤に導いて、第１吸着剤に吸着させることができる。

また、前記キャニスタでは、前記第２吸着剤は、前記第２通路の延在方向における前記大気開放ポート側の方が反大気開放ポート側よりも、蒸発燃料の吸着能力が高く構成されていることが好ましい。

この構成によれば、第２通路の延在方向における大気開放ポート側の方が反大気開放ポート側よりも、蒸発燃料の吸着能力が高く構成されていることにより、第２吸着剤内での毛細管現象による残留燃料成分の大気開放ポート側への推進が、大気開放ポート側に近づくほど遅くなる。そのため、エンジンが停止してから燃料成分が第２吸着剤の大気開放ポート側の端部に到達するまでの時間を一層長くすることができる。よって、燃料成分の大気放出がより良好に抑制される。

また、前記キャニスタでは、前記第２室内に、複数の前記第２吸着剤が収容され、前記第２室内において、前記第２吸着剤と空間部とが、前記通路の延在方向において交互に配置されることが好ましい。

この構成によれば、第２室内に、複数の第２吸着剤が収容され、第２室内において、第２吸着剤と空間部とが、通路の延在方向において交互に配置されることにより、一の第２吸着剤内の残留燃料成分が、隣の第２吸着剤に推進しにくくなる。すなわち、第２吸着剤内の残留燃料成分が、大気開放ポート側へ推進しにくくなる。これにより、エンジンが停止してから燃料成分が吸着剤の大気開放ポート側の端部に到達するまでの時間をより長くすることができる。よって、燃料成分の大気放出がより良好に抑制される。

また、前記キャニスタでは、前記第１通路と前記第２通路とはホースを利用して接続されることが好ましい。

この構成によれば、第１通路と第２通路とはホースを利用して接続されることにより、第１ケースと第２ケースとをそれぞれ適切な位置に配置できる。したがって、車両にキャニスタを配置する際のレイアウトの自由度が向上する。

本開示の技術によれば、燃料成分の大気放出を抑制可能なキャニスタ及びそうしたキャニスタに好適な車両搭載構造を提供することができる。

参考例１のキャニスタの外観を示す斜視図である。 参考例１のキャニスタが搭載された車両の下面図である。 参考例１のキャニスタが搭載された車両の後部の側面図である。 参考例１のキャニスタを有する蒸発燃料処理システムの概略構成図である。 参考例１のキャニスタのうちの第１キャニスタの断面図である。 参考例１のキャニスタのうちの第２キャニスタの断面図である。 参考例３のキャニスタのうちの第２キャニスタの断面図である。 実施形態のキャニスタが搭載された車両の下面図である。 実施形態のキャニスタが搭載された車両の後部の側面図である。

以下、例示的な参考例および実施形態を図面に基づいて説明する。

《参考例１》
参考例のキャニスタ１について説明する。図１は、参考例１のキャニスタ１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、キャニスタ１は第１キャニスタ１Ａと第２キャニスタ１Ｂとを含む。

第１キャニスタ１Ａは第１ケースとしてのケース１０を有する。このケース１０は、有底筒状の形状を有している。当該ケース１０の筒軸方向の一端側の底壁には、蒸発燃料導入ポート１１と、パージポート１２と、連通ポート１７とが形成されている。第２キャニスタ１Ｂは第２ケースとしてのケース７０を有する。このケース７０は、有底筒状の形状を有している。当該ケース７０の筒軸方向の一端側の底壁には、大気開放ポート１３が形成されている。さらに、このケース１０の筒軸方向の他端側の底壁には、連通ポート１８が形成されている。

第１キャニスタ１Ａの連通ポート１７と第２キャニスタ１Ｂの連通ポート１８とは、接続管１９により接続される。キャニスタ１（１Ａ，１Ｂ）の内部には、後に詳述するように、流体が流通可能な通路が形成されている。その通路の一端側には、蒸発燃料導入ポート１１とパージポート１２とが設けられている。当該通路の他端側には、大気に連通する大気開放ポート１３が設けられている。

また、その通路上には、前記一端側から順に、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第１吸着剤５１，６１が収容される第１室（第１キャニスタ１Ａの内部空間）２１と、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第２吸着剤８１が収容される第２室（第２キャニスタ１Ｂの内部空間）２２とが設けられている（後に参照する図５及び図６に示す）。換言すれば、第１室２１及び第２室２２は、キャニスタ１の全通路の一部（第１通路及び第２通路）を構成する。第１室２１における第１通路の延在方向は、第１キャニスタ１Ａのケース１０の筒軸方向とほぼ一致している。そして、第２室２２における第２通路の延在方向は、第２キャニスタ１Ｂのケース７０の筒軸方向とほぼ一致する。

この参考例１にかかるキャニスタ１は、自動車等の車両に搭載される。図２は、この参考例１のキャニスタ１が搭載された車両の下面図である。図３は、この参考例１のキャニスタ１が搭載された車両の後部の側面図である。図２に示すように、車両の左右の側部側では、左右一対のサイドフレーム４１Ｌ，４１Ｒが車両の前部から後部にまで延びている。車両の前部の左右のサイドフレーム４１Ｌ，４１Ｒ間にはエンジン３０が搭載されている。排気管３９は、エンジン３０から車両後部にまで延び、フロアパネル１０１の下方に取り付けられたサイレンサ４０に接続されている。燃料タンク３１は、車両の後部側においてフロアパネル１０１の下面側に配置されている。

第１キャニスタ１Ａは、燃料タンク３１の後方であって、サイレンサ４０の前部近傍、かつ左サイドフレーム４１Ｌに対し車幅方向における内側に配置されている。サイレンサ４０の前部近傍にキャニスタ１を配置するのは、キャニスタ１をサイレンサ４０で暖め、キャニスタ１内をパージする際に、活性炭内温度低下（気化潜熱）を抑制することで脱離性能を向上させることを目的としている。この第１キャニスタ１Ａは、筒軸方向が略水平となるように横置き配置されている。また、図３に示すように、第１キャニスタ１Ａは、燃料タンク３１とほぼ同じ高さ位置でフロアパネル１０１下の空間を利用して配置されている。

図２及び図３に示すように、第２キャニスタ１Ｂは、第１キャニスタ１Ａに対して、左サイドフレーム４１Ｌを挟んで反対側であって、左リヤホイール４２Ｌの後方のリヤフェンダ４５内の空間に配置されている。第２キャニスタ１Ｂをこの位置に配置することにより、側突時等に、第２キャニスタ１Ｂが排気管３９に当接するのを左サイドフレーム４１Ｌにより抑制することができる。第１キャニスタ１Ａの接続ポート（連通ポート１７）と第２キャニスタ１Ｂの接続ポート（連通ポート１８）とは接続管１９を利用して接続される。接続管１９としては、例えば、曲げのための可撓性を有するホース等を利用可能である。

エンジン３０（の吸気通路３４）とキャニスタ１のパージポート１２とを接続するパージ通路３５は、左サイドフレーム４１Ｌに沿って車両前後方向に延設されている。燃料タンク３１とキャニスタ１の蒸発燃料導入ポート１１とを接続する蒸発燃料導入通路３２は、これらの間で前後方向に延びている。キャニスタ１の大気開放ポート１３に接続される大気開放管（不図示）は、左右のリヤホイール４２Ｌ，４２Ｒのうちの左リヤホイール４２Ｌ後方のリヤフェンダ４５内の空間にまで延びている。

ここで、第２キャニスタ１Ｂは、図１にも示されているように、筒軸方向が略鉛直かつ大気開放ポート１３側が上側となるように縦置き配置されている。なお、本参考例において略鉛直とは、鉛直に対して０度から約４５度の範囲の角度で傾いていることを含む。

また、第２キャニスタ１Ｂは、車両搭載状態において、第２室２２における第１室２１側の端部が、第１室２１における第２室２２側の端部よりも上方に位置するように構成されている。これは、重力により第２室２２内で下側に偏った燃料成分が破過して液化した場合であっても、接続管１９等にたまることなく、第１室２１の第１吸着剤５１，６１に導かれて、第１吸着剤５１，６１に吸着されるようにすることを目的としている。

図４は、この参考例１のキャニスタ１を有する蒸発燃料処理システムの概略構成図である。蒸発燃料処理システムは、燃料タンク３１内で発生した蒸発燃料を処理するシステムである。燃料タンク３１内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスは、蒸発燃料導入通路３２及び蒸発燃料導入ポート１１を介してキャニスタ１（１Ａ，１Ｂ）の内部に導入され、導入された蒸発燃料はキャニスタ１（１Ａ，１Ｂ）内部の吸着剤（第１吸着剤５１，６１、第２吸着剤８１）により吸着される。

パージポート１２は、パージ通路３５を介してエンジン３０の吸気通路３４に接続されている。エンジン３０の運転中、スロットルバルブ３７の開閉動作により吸気通路３４が負圧になると、大気開放ポート１３を介してキャニスタ１内に空気が導入されることにより、吸着剤（第１吸着剤５１，６１、第２吸着剤８１）に吸着されている燃料成分が脱離し、脱離した燃料成分は、パージ通路３５から吸気通路３４を介してエンジン３０の燃焼室に導入され、燃焼用の燃料として利用される。

パージ通路３５の途中にはパージバルブ３６が設けられている。このパージバルブ３６の開度を制御することにより、パージにより吸気通路３４に導入する蒸発燃料の量を制御することができる。このパージバルブ３６の開度の制御は、エンジン３０の運転状態等に基づいて図示しないエンジンコントローラ（ＥＣＵ）により行われる。

図５は、この参考例１のキャニスタ１の第１キャニスタ１Ａの断面図である。図５に示すように、第１キャニスタ１Ａはケース１０を有する。このケース１０は、有底筒状のケース本体１０Ａと、ケース本体１０Ａの開口端面を閉じる蓋１０Ｂとを含む。当該ケース１０は、例えば樹脂により形成されており、車両搭載状態において、蓋１０Ｂを後方に向け且つ底板１０ｘを前方に向ける、筒軸方向を前後方向とした姿勢に設置される。

こうしたケース１０において、ケース本体１０Ａの底板１０ｘのキャニスタ外側には、蒸発燃料導入ポート１１と、連通ポート１７と、パージポート１２とが形成されている。連通ポート１７は、上述した接続管１９を介して第２キャニスタ１Ｂの連通ポート１８に接続されるポートである。

このケース１０内には、第１吸着剤５１，６１を収容する第１室２１が設けられている。ケース本体１０Ａの底板１０ｘのキャニスタ内部側には、ケース本体１０Ａの空間内で筒軸方向に沿ってその開口側（つまり蓋１０Ｂ側）に突出する第１仕切壁１４及び第２仕切壁１５が形成されている。第１室２１は、これら第１仕切壁１４及び第２仕切壁１５によって仕切られている。

第１仕切壁１４は、その先端部が蓋１０Ｂの近傍まで延び、第１室２１をパージポート１２及び蒸発燃料導入ポート１１に連通するＡ室２１Ａと、連通ポート１７に連通するＢ室２１Ｂとに仕切る。他方、第２仕切壁１５は、第１仕切壁１４の突出量よりも小さい突出量で形成されている。この第２仕切壁１５は、第１室２１の筒軸方向一端側の空間を蒸発燃料導入ポート１１側とパージポート１２側との２つの空間に仕切っている。

Ａ室２１Ａには、ケース本体１０Ａの底板１０ｘ側から順に通気板５４、フィルタ板５３、第１吸着剤５１、フィルタ板５３、通気板５４が収容されている。ケース本体１０Ａの筒壁及び第１仕切壁１４には、ケース本体１０Ａの底板１０ｘの近傍においてＡ室２１Ａの内方に突出するストッパ１６が形成されているとともに、ケース１０の蓋１０Ｂとその蓋１０Ｂ側の通気板５４との間にはスプリング５５が介設されている。

スプリング５５は、通気板５４、フィルタ板５３、第１吸着剤５１、フィルタ板５３、通気板５４をストッパ１６側に押し付けている。そのため、上記の各通気板５４、フィルタ板５３、第１吸着剤５１は、隣接する部材同士が押し付け合い、各部材間や第１吸着剤５１とケース１０との間に隙間が生じないようになっている。上記のような構成によれば、Ａ室２１Ａ内に上記の各部材を上記順でケース本体１０Ａの開口側から入れることにより本構造を容易に実現できる。

Ｂ室２１Ｂには、ケース本体１０Ａの底板１０ｘ側から順に通気板５４、フィルタ板６３、第１吸着剤６１、フィルタ板６３、通気板６４が収容されている。ケース本体１０Ａの筒壁及び第１仕切壁１４には、ケース本体１０Ａの底板１０ｘの近傍において第２室２２の内方に突出するストッパ１６が形成されているとともに、通気板６４とケース１０の蓋１０Ｂとの間にはスプリング６５が介設されている。

スプリング６５は、通気板６４をストッパ１６側に押し付けている。そのため、上記の各通気板６４、フィルタ板６３、第１吸着剤６１は、隣接する部材同士が押し付け合い、各部材間や第１吸着剤６１とケース１０との間に隙間が生じないようになっている。上記のような構成によれば、Ｂ室２１Ｂ内に上記の各部材を上記順でケース本体１０Ａの開口側から入れることにより本構造を容易に実現できる。

これらＡ室２１Ａ及びＢ室２１Ｂ内の第１吸着剤５１，６１は、前述のように、燃料タンク３１内で発生した蒸発燃料を吸着・脱離する。これら第１吸着剤５１，６１としては、例えば、蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭が利用可能である。第１吸着剤５１，６１用の活性炭としては、例えば、直径２ｍｍ、軸長４ｍｍ程度のペレット状の形状を有し、細孔サイズの体積分布において５ｎｍ付近にピークを有するものを用いる。

Ａ室２１Ａ及びＢ室２１Ｂ内のフィルタ板５３，６３は、例えば不織布により構成される。これらフィルタ板５３，６３は、振動等により細かく粉砕した活性炭が各ポートを介して各通路に進入するのを抑制する。Ａ室２１Ａ及びＢ室２１Ｂ内の通気板５４，６４は、例えば、多数の貫通孔６４ａを有する格子状の板材である。これら通気板５４，６４は、例えば樹脂により形成されている。

ケース１０の蓋１０Ｂ側の端部において、Ａ室２１Ａの通気板５４と蓋１０Ｂとの間、及びＢ室２１Ｂの通気板６４と蓋１０Ｂとの間には、スプリング５５，６５が介設される空間がそれぞれ設けられているとともに、仕切板１４の蓋１０Ｂ側の端部と蓋１０Ｂとの間には隙間が形成されている。そして、これらの空間と隙間とにより、Ａ室２１ＡとＢ室２１Ｂとを連通させる連通部Ｔが構成されている。

図６は、この参考例１のキャニスタ１のうちの第２キャニスタ１Ｂの断面図である。図６に示すように、第２キャニスタ１Ｂはケース７０を有する。このケース７０は、有底筒状のケース本体７０Ａと、ケース本体７０Ａの開口端面を閉じる蓋７０Ｂとを含む。当該ケース７０は、例えば樹脂により形成されており、車両搭載状態において、蓋７０Ｂを上方に向け且つ底板７０ｘを下方に向ける、筒軸方向を上下方向とした姿勢に設置される。

蓋７０Ｂ（つまり、ケース７０の上端側の壁部）には、大気開放ポート１３が形成されている。ケース本体７０Ａの底板７０ｘ（つまり、ケース７０の下端側の壁部）には、上述した接続管１９を介して第１キャニスタ１Ａの連通ポート１７に連通する連通ポート１８が形成されている。そして、ケース７０内には、第２吸着剤６１を収容する第２室２２が形成されている。

第２室２２には、ケース本体７０Ａの底板７０ｘ側から順に通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４が収容されている。ケース本体７０Ａの筒壁には、ケース本体７０Ａの底板７０ｘの近傍において第２室２２の内方に突出するストッパ７６が形成されているとともに、通気板８４とケース７０の蓋７０Ｂとの間にはスプリング８５が介設されている。

スプリング８５は、通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４をストッパ７６側に押し付けている。そのため、上記の各通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１は、隣接する部材同士が押し付け合い、各部材間や第２吸着剤８１とケース７０との間に隙間が生じないようになっている。上記のような構成によれば、第２室２２内に上記の各部材を上記順でケース本体７０Ａの開口側から入れることにより本構造を容易に実現できる。

第２吸着剤８１は、燃料タンク３１内で発生した蒸発燃料を吸着・脱離する。この第２吸着剤８１としては、例えば、蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭が利用可能である。より具体的に、第２吸着剤８１には、第１キャニスタ１Ａ内の第１吸着剤５１よりも吸着能力が低いが、脱離性能が高い活性炭が利用される。これは、第１吸着剤５１には、できるだけ多くの燃料を吸着し、かつ吸着した燃料を保持して第２室２２側にできるだけ移動させないことが要求されるが、第２吸着剤８１には、燃料を吸着する一方で、吸着されている燃料成分がパージ時に脱離されやすいことが要求されるためである。

第２吸着剤８１用の活性炭としては、例えば、第１吸着剤５１，６１よりも粒径の大きいペレット状あるいはモノリス状の形状を有し、細孔サイズの体積分布において１０００ｎｍ付近にピークを有するものを用いる。

フィルタ板８３は、例えば不織布により構成される。このフィルタ板８３は、振動等により細かく粉砕した活性炭が各ポートを介して各通路に進入するのを抑制する。通気板８４は、例えば、多数の貫通孔８４ａを有する格子状の板材である。この通気板８４は、例えば樹脂により形成されている。

次に、この参考例１のキャニスタ１の作用について説明する。例えば、給油時や駐車時において、燃料タンク３１内で燃料が蒸発することによって発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスは、燃料タンク３１の内圧が上昇することによって、蒸発燃料導入ポート１１を介してキャニスタ１に導入される。そして、燃料成分が第１室２１（第１キャニスタ１Ａ）及び第２室２２（第２キャニスタ１Ｂ）の活性炭により吸着され、燃料成分がほとんど取り除かれたガスは、大気開放ポート１３から大気へ放出される。

ここで、第１吸着剤５１に蒸発燃料ガスが吸着され続け、第１吸着剤５１内の燃料成分濃度が一定以上に高くなると、連通部Ｔ内に蒸発燃料ガスが進行する。さらに、連通部Ｔ内の燃料成分濃度が一定以上に高くなると、蒸発燃料ガスは、第２室２２内の第２吸着剤６１によりその反大気開放ポート１３側から吸着されていく。そして、第２吸着剤６１の大気開放ポート１３側の端部の燃料成分濃度が一定値以上に高くなると、蒸発燃料ガスは、大気開放ポート１３を介して大気へ放出される可能性がある。なお、エンジン３０の運転が行われ、パージが行われると、第２吸着剤６１の大気開放ポート１３側から徐々に燃料成分が脱離していく。

具体的に、例えばエンジン３０の運転時には、ＥＣＵ（図示せず）の制御によりまたは圧力差によりパージバルブ３６が開弁されると、エンジン３０の吸気負圧により、大気開放ポート１３を介して大気中の空気がキャニスタ１内の第２室２２及び第１室２１に導入される。このとき、第１室２１の第１吸着剤５１，６１及び第２室２２の第２吸着剤８１から蒸発燃料が脱離（パージ）され、空気とともにパージポート１２を介してエンジン３０の吸気通路３４に供給される。

この参考例１では、キャニスタ１が車両に搭載されている状態において、前記通路のうちの第２室２２部分の第２通路は略鉛直かつ大気開放ポート１３側が上側となるように構成されている。そのため、第２室２２の第２吸着剤６１の残留燃料成分の大気開放ポート１３側への推進が重力により遅くなる。これにより、エンジン３０が停止してから燃料成分が第２吸着剤６１の大気開放ポート１３側の端部に到達するまでの時間が長くなる。よって、燃料成分の大気放出が抑制される。

また、この参考例１では、キャニスタ１は、車両搭載状態において、第２室２２における第１室２１側の端部が、第１室２１における第２室２２側の端部よりも上方に位置するように構成されている。そのため、重力により第２室２２内で下側に偏った燃料成分が破過して液化した場合であっても、第１室２１の第１吸着剤５１に導かれ、第１吸着剤５１により吸着される。

また、この参考例１では、キャニスタ１は、第１室２１を形成する第１キャニスタ１Ａのケース１０と、第２室２２を形成する第２キャニスタ１Ｂのケース７０とを有し、第１通路と第２通路とは接続管１９を利用して接続される。これにより、第１キャニスタ１Ａのケース１０と第２キャニスタ１Ｂのケース７０とをそれぞれに適切な位置に配置できる。したがって、車両にキャニスタ１を配置する際のレイアウトの自由度が向上する。

また、この参考例１では、第１キャニスタ１Ａのケース１０を、車両のフロアパネル１０１の下方の空間を有効利用して配置し、第２キャニスタ１Ｂのケース７０を、車両のリヤフェンダ４５内の空間を有効利用して配置することができる。

《参考例２》
参考例２のキャニスタ１について説明する。図面は上記参考例１と共通である。この参考例２では、第２吸着剤６１は、ケース７０の筒軸方向、つまり通路の延在方向における大気開放ポート１３側の方が反大気開放ポート１３側よりも、蒸発燃料の吸着能力が高く構成されている。この参考例２のキャニスタ１について、その他の構成は、上記参考例１と同様である。

このように構成することにより、第２吸着剤６１内での毛細管現象による残留燃料成分の大気開放ポート１３側への推進が、大気開放ポート１３側に近づくほど遅くなる。そのため、エンジン３０が停止してから燃料成分が第２吸着剤６１の大気開放ポート１３側の端部に到達するまでの時間を一層長くすることができる。よって、燃料成分の大気放出がより良好に抑制される。

《参考例３》
参考例３のキャニスタ１について説明する。図７は、参考例３のキャニスタ１のうちの第２キャニスタ１Ｂの断面図である。この参考例３の第２キャニスタ１Ｂでは、図７に示すように、第２室２２内に、複数の第２吸着剤６１が収容されており、第２室２２内において、第２吸着剤６１と空間部Ｓとが、ケース７０の筒軸方向、つまり通路の延在方向において交互に配置されている。

具体的に、第２室２２には、ケース本体７０Ａの底板７０ｘ側（反大気開放ポート１３側）から順に、通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４、空間形成部材８６、通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４、空間形成部材８６、通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４、空間形成部材８６、通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４、空間形成部材８６、通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、フィルタ板８３、通気板８４が収容されている。

第２吸着剤８１は、燃料タンク３１内で発生した蒸発燃料を吸着・脱離する。この参考例３の第２吸着剤８１は、ケース７０の筒軸方向の長さが上記参考例１の第２吸着剤８１とは異なるが、組成は上記参考例１の第２吸着剤８１と同様でよく、例えば、蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭が利用可能である。通気板８４及びフィルタ板８３は、上記参考例１の通気板８４及びフィルタ板８３と同一でよい。

空間形成部材８６は、隣接する２つの通気板８４の間に介在し、これらの通気板８４の間に空間部Ｓを形成する。空間形成部材８６は、通気板８４と同様に、例えば、樹脂により形成される。空間形成部材８６とこれに隣接する通気板８４とは一体で形成してもよいし、接着剤等で結合してもよい。

このように、第２室２２には、第２吸着剤８１とこれを両側から挟むフィルタ板８３及び通気板８４との組み合わせがケース７０の筒軸方向において直列に複数（この例では５つ）設けられており、これら第２吸着剤８１、フィルタ板８３及び通気板８４の組み合わせのうち隣り合う組同士の間には、空間部Ｓが設けられている。

そして、ケース本体７０Ａの筒壁には、ケース本体７０Ａの底板７０ｘの近傍において第２室２２の内方に突出するストッパ７６が形成されているとともに、通気板８４とケース７０の蓋７０Ｂとの間にはスプリング８５が介設されている。

スプリング８５は、通気板８４をストッパ７６側に押し付けている。そのため、上記の各通気板８４、フィルタ板８３、第２吸着剤８１、空間形成部材８６は、隣接する部材同士が押し付け合い、各部材間に隙間が生じないようになっている。上記のような構成によれば、第２室２２内に上記の各部材を上記順でケース本体７０Ａの開口側から入れることにより本構造を容易に実現できる。

この参考例３のキャニスタ１について、これら以外の構成は、上記参考例１と同様である。

この参考例３によれば、第２室２２内に、複数の第２吸着剤６１が収容され、第２室２２内において、第２吸着剤６１と空間部Ｓとが、通路の延在方向において交互に配置されることにより、一の第２吸着剤６１内の残留燃料成分が、隣の第２吸着剤６１に推進しにくくなる。すなわち、第２吸着剤６１内の残留燃料成分が、大気開放ポート１３側へ推進しにくくなる。これにより、エンジン３０が停止してから燃料成分が第２吸着剤６１の大気開放ポート１３側の端部に到達するまでの時間がより長くなる。よって、燃料成分の大気放出がより良好に抑制される。

《参考例４》
参考例４のキャニスタ１について説明する。図面は上記参考例３と共通である。この参考例４では、複数の第２吸着剤８１は、通路の延在方向における大気開放ポート１３側に位置する第２吸着剤８１の方が反大気開放ポート１３側に位置する第２吸着剤８１よりも、蒸発燃料の吸着能力が高く構成されている。蒸発燃料の吸着能力は、一般に、ブタンワーキングキャパシティ（ＢＷＣ）により表され、本参考例では、第２吸着剤８１は、通路の延在方向における大気開放ポート１３側の方が反大気開放ポート１３側よりも、パージ後のブタンワーキングキャパシティ（ＢＷＣ）の値が大きく構成されている。

なお、ＢＷＣの値が大きい吸着剤とは、吸着剤に用いられる活性炭の単位体積当たりの細孔密度を高めたものである。例えば、第２吸着剤８１を形成する際に、反大気開放ポート１３側ほど、大気開放ポート１３側よりも粒径の大きいペレットを敷き詰めて形成するといったことが考えられる。

また、第２吸着剤８１の大気開放ポート１３側の吸着能力は高ければ良いだけではなく、パージを行う際には、確実に脱離できるものでなくてはならないので、吸着能力の設定は、パージ時の脱離性能とのバランスを考慮して行うことが好ましい。この参考例４のキャニスタ１について、その他の構成は、上記参考例１と同様である。

このように構成することにより、第２吸着剤８１内での毛細管現象による残留燃料成分の大気開放ポート１３側への推進が、大気開放ポート１３側に近づくほど遅くなる。そのため、エンジン３０が停止してから、燃料成分が大気開放ポート１３に到達するまでの時間を一層長くすることができる。よって、燃料成分の大気放出がより良好に抑制される。

《実施形態》
実施形態のキャニスタ１について説明する。図８は、実施形態のキャニスタ１が搭載された車両の下面部である。図９は、実施形態のキャニスタ１が搭載された車両の後部の側面図である。この実施形態では、図８及び図９に示すように、第１キャニスタ１Ａは、車両のフロアパネル１０１と、そのフロアパネル１０１の下方に取り付けられたサイレンサ４０との間に配置されている。

具体的に、第１キャニスタ１Ａは、サイレンサ４０の上部近傍でサイレンサ４０と接触はしないがサイレンサ４０からの熱伝達が及ぶ範囲に、筒軸方向が略水平となるように横置き配置されており、サイレンサ４０によって地面側から遮蔽されている。第１キャニスタ１Ａをサイレンサ４０の上部近傍に配置するのは、第１キャニスタ４０を比較的高温な排気ガスが流通するサイレンサ４０の熱で全体的に暖めることを目的としている。

この第１キャニスタ１Ａは、図９に示すように、燃料タンク３１よりも高い位置に配置されている。そして、第１キャニスタ１Ａの蒸発燃料導入ポート１１は、蒸発燃料導入通路３２を介して接続される燃料タンク３１のポート３１ａよりも高い位置に配置されている。こうした蒸発燃料導入ポート１１と燃料タンク３１のポート３１ａとの位置関係は、燃料タンク３１内の液状燃料、すなわち蒸気となっていない燃料が第１キャニスタ１Ａに導入されてしまうことを防止するのに有効である。

この実施形態によれば、第１キャニスタ１Ａが車両のフロアパネル１０１とその下方にあるサイレンサ４０との間に配置されるので、第１キャニスタ１Ａの下側がサイレンサ４０でカバーされて、飛び石等により第１キャニスタ１Ａが損傷することを防止できる。また、第１キャニスタ１Ａがサイレンサ４０の上部近傍に配置されることによって全体的に暖められるため、ケース１０内の第１吸着剤５１の活性状態が高められ、第１吸着剤５１による蒸発燃料成分の脱離能力を良好に発揮させることができる。

上述した参考例及び実施形態のキャニスタ１は、以下の構成及び特徴を有する。

上記参考例１〜４及び実施形態のキャニスタ１は、
車両に搭載され、蒸発燃料の吸着・脱離を行うキャニスタ１であって、
内部に流体が流通可能な通路が形成され、
前記通路の一端側に、燃料タンク３１からの蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入ポート１１と、エンジン３０の吸気通路３４とを連通させるためのパージポート１２とが設けられ、
前記通路の他端側に、大気に連通する大気開放ポート１３が設けられ、
前記通路上に、前記一端側から順に、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第１吸着剤５１，６１が収容される第１室２１と、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第２吸着剤８１が収容される第２室２２とが設けられ、
車両搭載状態において、前記通路のうちの第１室２１部分の第１通路は略水平となるように構成され、前記通路のうちの第２室２２部分の第２通路は略鉛直かつ大気開放ポート１３側が上側となるように構成されている。

上記参考例１〜４及び実施形態において、
キャニスタ１は、車両搭載状態において、第２室２２における第１室２１側の端部が、第１室２１における第２室２２側の端部よりも上方に位置するように、構成されている。

上記参考例２及び４において、
第２吸着剤８１は、前記第２通路の延在方向における大気開放ポート１３側の方が反大気開放ポート１３側よりも、蒸発燃料の吸着能力が高く構成されている。

上記参考例３及び４において、
第２室２２内に、複数の第２吸着剤８１が収容され、
第２室２２内において、第２吸着剤８１と空間部Ｓとが、前記通路の延在方向において交互に配置される。

上記参考例１〜４及び実施形態において、
キャニスタ１は、第１室２１を形成する第１ケースとしてのケース１０と、第２室２２を形成する第２ケースとしてのケース７０とを有し、
前記第１通路と前記第２通路とは接続管１９を利用して接続される。

これによれば、第１室２１を形成するケース１０と、第２室２２を形成するケース７０とを有し、第１通路と第２通路とを接続管１９を利用して接続されることにより、両ケース１０，７０をそれぞれに適切な位置に配置できる。したがって、車両にキャニスタ１を配置する際にレイアウトの自由度が向上する。

上記参考例１〜４及び実施形態において、
第１室２１を形成するケース１０は、車両のフロアパネル１０１の下方に配置され、
第２室２２を形成するケース７０は、車両のリヤフェンダ４５内の空間に配置される。

これによれば、第１室２１を形成するケース１０を、車両のフロアパネル１０１の下方の空間を有効利用して配置し、第２室２２を形成するケース７０を、車両のリヤフェンダ４５内の空間を有効利用して配置することができる。

上記実施形態において、
前記第１室２１を形成するケース１０は、車両のフロアパネル１０１と、該フロアパネル１０１の下方に取り付けられたサイレンサ４０との間に配置される。

《その他の実施形態》
以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい参考例及び実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記参考例及び実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、上記参考例及び実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記参考例１〜４及び実施形態では、第１室２１は第１キャニスタ１Ａに形成され、第２室２２は第２キャニスタ１Ｂに形成されている。つまり、第１室２１と第２室２２とは別々のケース１０とケース７０に形成されている。しかし、車両搭載状態において、前記通路のうちの第１室２１部分の第１通路は略水平となるように構成され、前記通路のうちの第２室２２部分の第２通路は略鉛直かつ大気開放ポート１３側が上側となるように構成されている限り、第１室２１と第２室２２とは、例えば１のケース１０により一体で構成されていてもよい。

また、上記参考例１〜４及び実施形態では、第１キャニスタ１Ａは、燃料タンク３１とほぼ同じ高さ位置に配置されている。このような場合においても、燃料タンク３１内の液状燃料が第１キャニスタ１Ａに導入されるのを防止する観点から、第１キャニスタ１Ａの蒸発燃料導入ポート１１は、上記実施形態５と同様に、蒸発燃料導入通路３２を介して接続される燃料タンク３１のポート３１ａよりも高い位置に配置されていることが好ましい。

また、上記参考例３及び４では、通気板６４と第２吸着剤６１と通気板６４との組み合わせが５組設けられている。しかし、これらの組み合わせは４組以下、あるいは６組以上であってもよい。

本開示のキャニスタは、自動車等の車両に搭載され、蒸発燃料の吸着・脱離を行うキャニスタにおいて広く利用される可能性がある。

１ キャニスタ
１Ａ 第１キャニスタ
１Ｂ 第２キャニスタ
１０ ケース
１０Ａ ケース本体
１０Ｂ 蓋
１０ｘ 底板
１１ 蒸発燃料導入ポート
１２ パージポート
１３ 大気開放ポート
１４ 仕切壁
１５ 仕切壁
１６ ストッパ
１７ 連通ポート
１８ 連通ポート
１９ 接続管
２１ 第１室
２１Ａ Ａ室
２１Ｂ Ｂ室
２２ 第２室
３０ エンジン
３１ 燃料タンク
３２ 蒸発燃料導入通路
３４ 吸気通路
３５ パージ通路
３６ パージバルブ
３７ スロットルバルブ
３９ 排気管
４０ サイレンサ
４１Ｌ 左サイドフレーム
４１Ｒ 右サイドフレーム
４２Ｌ 左リヤホイール
４２Ｒ 右リヤホイール
４５ リヤフェンダ
５１ 第１吸着剤
５３ フィルタ板
５４ 通気板
５４ａ 貫通孔
５５ スプリング
６１ 第１吸着剤
６３ フィルタ板
６４ 通気板
６４ａ 貫通孔
６５ スプリング
７０ ケース
７０Ａ ケース本体
７０Ｂ 蓋
７０ｘ 底板
８１ 第２吸着剤
８３ フィルタ板
８４ 通気板
８４ａ 貫通孔
８５ スプリング
８６ 空間形成部材
Ｓ 空間部
Ｔ 連通部

Claims (5)

1. 車両に搭載され、蒸発燃料の吸着・脱離を行うキャニスタであって、
   内部に流体が流通可能な通路が形成され、
   前記通路の一端側に、燃料タンクからの蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入ポートと、エンジンの吸気通路に連通させるためのパージポートとが設けられ、
   前記通路の他端側に、大気に連通する大気開放ポートが設けられ、
   前記通路上に、前記一端側から順に、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第１吸着剤が収容される第１室と、蒸発燃料の吸着・脱離が可能な第２吸着剤が収容される第２室とが設けられ、
   車両搭載状態において、前記通路のうちの前記第１室部分の第１通路は略水平となるように構成され、前記通路のうちの前記第２室部分の第２通路は略鉛直、かつ前記大気開放ポート側が上側となるように構成され、
   前記第１室を形成する第１ケースと、前記第２室を形成する第２ケースとを有し、
   前記第１ケースは、車両のフロアパネルの下方、かつ該フロアパネルの下方に取り付けられたサイレンサの上方に配置され、
   前記第２ケースは、車両のリヤフェンダ内の空間に配置される
   キャニスタ。
2. 車両搭載状態において、前記第２室における前記第１室側の端部が、前記第１室における前記第２室側の端部よりも上方に位置するように、構成されている、
   請求項１に記載のキャニスタ。
3. 前記第２吸着剤は、前記第２通路の延在方向における前記大気開放ポート側の方が反大気開放ポート側よりも、パージ後の蒸発燃料の吸着能力が高く構成されている、
   請求項１または請求項２に記載のキャニスタ。
4. 前記第２室に、複数の前記第２吸着剤が収容され、
   前記第２室内において、前記第２吸着剤と空間部とが、前記通路の延在方向において交互に配置される、
   請求項１または請求項２に記載のキャニスタ。
5. 前記第１通路と前記第２通路とはホースを利用して接続される、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のキャニスタ。
   

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