特許 7729856 キャニスタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-08-18

(45)【発行日】2025-08-26

(54)【発明の名称】キャニスタ

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20250819BHJP

   B01D 53/04 20060101ALI20250819BHJP

【ＦＩ】

F02M25/08 311D

F02M25/08 311H

F02M25/08 301T

B01D53/04 111

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023124730

(22)【出願日】2023-07-31

(65)【公開番号】P2025021036

(43)【公開日】2025-02-13

【審査請求日】2024-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】岩本 光司

【審査官】堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－００７５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１０７０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５４１５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０５－５０３２４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

Ｂ０１Ｄ ５３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸着及び脱離するキャニスタであって、
前記蒸発燃料を取り込むチャージポートと、
前記蒸発燃料を排出するパージポートと、
大気に開放された大気ポートと、
前記チャージポート及び前記パージポートと直接又は他の部屋を介して接続された第１吸着室及び第２吸着室と、
前記第１吸着室に収納された第１吸着部材と、
前記第２吸着室に収納された第２吸着部材と、
を備え、
前記第１吸着部材は、
芯材と、
前記芯材に巻回された、前記蒸発燃料の吸着性を有する吸着シートと、
を有し、
前記吸着シートは、前記蒸発燃料の吸着性を有する繊維で形成され、
前記第１吸着部材は、前記吸着シートの表面又は内部に分散して配置された前記蒸発燃料の吸着性を有する粒体をさらに有し、
前記芯材は、実質的に気体を通過させないよう構成されており、
前記第１吸着部材は、前記芯材が前記蒸発燃料の流れ方向に沿って延びるように前記第１吸着室に配置される、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、
前記芯材の外周面の、前記芯材の軸方向と垂直な断面の形状は、前記第１吸着室の内周面の、前記芯材の軸方向と垂直な断面の形状と相似形である、キャニスタ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のキャニスタであって、
前記芯材は、前記吸着シートの一部を保持する保持機構を有する、キャニスタ。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載のキャニスタであって、
前記第１吸着室は、前記大気ポートに直接接続される、キャニスタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、キャニスタに関する。

【背景技術】

【0002】

車両の燃料タンクには、蒸発した燃料の大気放出を防ぐキャニスタが装着される。キャニスタは、蒸発燃料を吸着部材に吸着させると共に、吸引した空気により吸着部材から燃料を脱離してパージを行い、エンジンに供給する。

【0003】

このようなキャニスタの吸着部材として、複数の吸着シートを積層したものが知られている（特許文献１参照）。このような積層体は、吸着シートを巻回しても得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第７２５０１４５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のように吸着シートを巻回して吸着部材を構成した場合、隣接する層間に隙間が発生する可能性がある。このような隙間が存在すると、蒸発燃料が吸着シートで吸着されずに通過するおそれがある。

【0006】

本開示の一局面は、吸着シートで構成される吸着部材の隙間を低減できるキャニスタを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、車両の燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸着及び脱離するキャニスタである。キャニスタは、蒸発燃料を取り込むチャージポートと、蒸発燃料を排出するパージポートと、大気に開放された大気ポートと、チャージポート及びパージポートと直接又は他の部屋を介して接続された第１吸着室及び第２吸着室と、第１吸着室に収納された第１吸着部材と、第２吸着室に収納された第２吸着部材と、を備える。第１吸着部材は、芯材と、芯材に巻回された、蒸発燃料の吸着性を有する吸着シートと、を有する。

【0008】

このような構成によれば、吸着シートが芯材に巻回されることで、吸着シートの隣接する層間の密着性を高めることができる。これにより、第１吸着部材の隙間が低減されるため、蒸発燃料の通過を抑制できる。

【0009】

本開示の一態様では、芯材は、非通気性であってもよい。このような構成によれば、芯材を蒸発燃料が通過することが抑制できる。

【0010】

本開示の一態様では、第１吸着室において、蒸発燃料は芯材の軸方向に沿って流れてもよい。このような構成によれば、第１吸着部材の中心に位置する芯材の存在によって第１吸着室を流れる気体が第１吸着部材の中心に偏ることが抑制されるため、蒸発燃料の流れを第１吸着室全体に分散させることができる。

【0011】

本開示の一態様では、芯材の外周面の、芯材の軸方向と垂直な断面の形状は、第１吸着室の内周面の、芯材の軸方向と垂直な断面の形状と相似形であってもよい。このような構成によれば、第１吸着室の形状に合わせて第１吸着部材を形成することができる。そのため、第１吸着室の設計自由度が向上する。

【0012】

本開示の一態様では、芯材は、吸着シートの一部を保持する保持機構を有してもよい。このような構成によれば、吸着シートの巻回時に吸着シートのずれが抑制されるため、吸着シートの隣接する層間の密着性を向上させることができる。

【0013】

本開示の一態様では、吸着シートは、蒸発燃料の吸着性を有する繊維で形成されてもよい。第１吸着部材は、吸着シートの表面又は内部に分散して配置された蒸発燃料の吸着性を有する粒体をさらに有してもよい。このような構成によれば、吸着シートの吸着能力と粒体の吸着能力との組み合わせによって、第１吸着部材が幅広い濃度の蒸発燃料に対し吸着効果を奏することができる。

【0014】

本開示の一態様では、第１吸着室は、大気ポートに直接接続されてもよい。このような構成によれば、大気ポートからの蒸発燃料の漏出量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態におけるキャニスタの模式図である。

【図2】図２Ａは、図１のキャニスタにおける第１吸着部材の模式的な斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの第１吸着部材の模式的な平面図である。

【図3】図３Ａは、図２Ａとは異なる実施形態における第１吸着部材の模式的な平面図であり、図３Ｂは、図３Ａの第１吸着部材の模式的な斜視図である。

【図4】図４Ａ及び図４Ｂは、図２Ａの第１吸着部材における芯材の模式的な斜視図であり、図４Ｃ及び図４Ｄは、図４Ａ及び図４Ｂとは異なる実施形態における芯材の模式的な斜視図である。

【図5】図５Ａ及び図５Ｂは、図４Ａ及び図４Ｂとは異なる実施形態における芯材の模式的な斜視図であり、図５Ｃ及び図５Ｄは、図４Ａ及び図４Ｂとは異なる実施形態における芯材の模式的な斜視図である。

【図6】図６は、図２Ａの第１吸着部材における吸着シートの模式的な展開図である。

【図7】図７は、図２Ａとは異なる実施形態における第１吸着部材の模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示すキャニスタ１は、車両の燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸着及び脱離する蒸発燃料処理装置である。

【0017】

キャニスタ１は、チャージポート２Ａと、パージポート２Ｂと、大気ポート２Ｃと、第１吸着室３と、第２吸着室４と、第３吸着室５と、第１吸着部材７と、第２吸着部材８と、第３吸着部材９とを備える。

【0018】

＜チャージポート＞
チャージポート２Ａは、配管によって車両の燃料タンクに接続される。チャージポート２Ａは、燃料タンクで発生した蒸発燃料をキャニスタ１内に取り込むように構成されている。

【0019】

＜パージポート＞
パージポート２Ｂは、パージ弁を介して車両のエンジンの吸気管に接続される。パージポート２Ｂは、キャニスタ１内の蒸発燃料をキャニスタ１から排出し、エンジンに供給するように構成されている。

【0020】

＜大気ポート＞
大気ポート２Ｃは、大気に開放されている。大気ポート２Ｃは、蒸発燃料を取り除いた気体を大気中に放出する。また、大気ポート２Ｃは、外部空気（つまりパージ空気）を取り込むことで、キャニスタ１が吸着した蒸発燃料を脱離（つまりパージ）させる。

【0021】

＜第１吸着室＞
第１吸着室３は、第１吸着部材７を収納している。第１吸着室３には、大気ポート２Ｃが他の吸着室を介さずに直接接続されている。第１吸着室３は、大気ポート２Ｃと第３吸着室５とに連通している。第１吸着室３は、蒸発燃料が吸着された気体を大気ポート２Ｃから排出する。

【0022】

＜第２吸着室＞
第２吸着室４は、第２吸着部材８を収納している。第２吸着室４には、チャージポート２Ａ及びパージポート２Ｂが他の吸着室を介さずに直接接続されている。第２吸着室４は、チャージポート２Ａとパージポート２Ｂと第３吸着室５とに連通している。第２吸着室４は、チャージポート２Ａから取り込んだ蒸発燃料を吸着する。また、第２吸着室４は、吸着した蒸発燃料をパージポート２Ｂから排出する。

【0023】

＜第３吸着室＞
第３吸着室５は、第３吸着部材９を収納している。第３吸着室５は、蒸発燃料の流路における第１吸着室３と第２吸着室４との間に配置されている。

【0024】

チャージポート２Ａから取り込まれた蒸発燃料は、第２吸着室４において第２吸着部材８に吸着される。第２吸着室４で吸着しきれなかった蒸発燃料は、第３吸着室５に移動し、第３吸着室５において第３吸着部材９に吸着される。

【0025】

さらに、第３吸着室５で吸着しきれなかった蒸発燃料は、第１吸着室３に移動し、第１吸着室３において第１吸着部材７に吸着される。蒸発燃料が吸着された気体は、大気ポート２Ｃから放出される。

【0026】

また、大気ポート２Ｃから吸気することで、第１吸着室３、第２吸着室４、及び第３吸着室５それぞれにおいて吸着部材に吸着されていた蒸発燃料は、パージポート２Ｂからエンジンに排出される。その結果、蒸発燃料を含んだ空気がエンジンに供給される。

【0027】

＜第１吸着部材＞
第１吸着部材７は、第１吸着室３に収納されている。図２Ａに示すように、第１吸着部材７は、芯材７１と、吸着シート７２とを有する。

【0028】

＜芯材＞
芯材７１は、非通気性の棒状の部材である。芯材７１は、実質的に通気性を有しない材質で構成されると共に、気体を実質的に通過させない（つまり、連通孔又は連通空間を有しない）構造を有する。

【0029】

第１吸着部材７は、芯材７１の軸方向が、第１吸着室３における蒸発燃料の流れ方向Ｇと平行となるように配置される。すなわち、第１吸着室３において、蒸発燃料は芯材７１の軸方向に沿って流れる。

【0030】

図２Ｂに示すように、芯材７１の外周面の、芯材７１の軸方向と垂直な断面の形状（以下、「第１形状」）Ｓ１は、第１吸着室３の内周面の、芯材７１の軸方向と垂直な断面の形状（以下、「第２形状」）Ｓ２と相似形である。例えば、第１吸着室３の第２形状Ｓ２が円形の場合（つまり、第１吸着室３の内部空間が円柱である場合）、芯材７１の第１形状Ｓ１も円形である（つまり、芯材７１は円柱である）。

【0031】

また、例えば、図３Ａに示すように、第１吸着室３の第２形状Ｓ２が四角形の場合（つまり、第１吸着室３の内部空間が四角柱である場合）、芯材７１の第１形状Ｓ１も四角形である（つまり、図３Ｂに示すように芯材７１は四角柱である）。

【0032】

図４Ａに示すように、芯材７１は、吸着シート７２の一部を保持する保持機構７１Ａを有する。保持機構７１Ａは、基部７１Ｂと、押圧部７１Ｃとを有する。基部７１Ｂ及び押圧部７１Ｃはそれぞれ、吸着シート７２が重ね合わされる保持面７１Ｄを有する。

【0033】

押圧部７１Ｃは、基部７１Ｂに対して移動可能に構成されている。押圧部７１Ｃは、基部７１Ｂから離れた解除位置（図４Ａ参照）と、基部７１Ｂと共に吸着シート７２の一部（例えば端部）を挟持する保持位置（図４Ｂ参照）とに変位可能である。具体的には、押圧部７１Ｃは、芯材７１の軸方向の第１端部７１１が基部７１Ｂに連結され、この第１端部７１１を中心に揺動可能に構成されている。

【0034】

基部７１Ｂ及び押圧部７１Ｃの吸着シート７２との接触面（つまり保持面７１Ｄ）には、吸着シート７２の滑りを抑制する凹凸形状７１Ｅが設けられている。凹凸形状７１Ｅとしては、例えば、芯材７１の軸方向に延伸する凸条が挙げられる。

【0035】

また、図４Ｃ及び図４Ｄ、又は図５Ａ及び図５Ｂに示すように、保持機構７１Ａは、保持位置にある押圧部７１Ｃを基部７１Ｂに固定するスナップフィット構造７１Ｆを有してもよい。さらに、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、押圧部７１Ｃは、基部７１Ｂに連結された第１端部７１１とは反対側の第２端部７１２が基部７１Ｂに圧入されるように構成されてもよい。

【0036】

＜吸着シート＞
図２Ａに示すように、吸着シート７２は、芯材７１に巻回されている。吸着シート７２は、蒸発燃料の吸着性を有する。つまり、吸着シート７２は、空気等と共にキャニスタ１に供給された蒸発燃料やブタンを吸着する。また、吸着シート７２は、外部空気の導入により蒸発燃料やブタンを脱離する。

【0037】

具体的には、吸着シート７２は、蒸発燃料の吸着性を有する繊維で形成されている。吸着シート７２としては、例えば、炭素繊維の織物、編み物、又は不織布が好適に使用できる。

【0038】

また、図６に示すように、吸着シート７２の表面又は内部には、粒体７３が分散して配置されている。粒体７３は、蒸発燃料の吸着性を有する。すなわち、第１吸着部材７は、吸着シート７２の表面又は内部に分散して配置された蒸発燃料の吸着性を有する粒体７３を有する。

【0039】

粒体７３としては、例えば、活性炭、ゼオライト等が挙げられる。粒体７３は、吸着シート７２を構成する繊維の隙間に入り込む（つまり繊維に絡まる）ことで、吸着シート７２に保持されている。吸着シート７２は、粒体７３が配置された状態で、芯材７１に巻き付けられる。粒体７３は、例えば、散布、塗布等によって吸着シート７２に配置される。

【0040】

吸着シート７２の吸着性能と、粒体７３の吸着性能とは互いに異なる。また、吸着シート７２には、複数の種類の（つまり、吸着能力及び／又は脱離能力が互いに異なる）粒体７３が配置されてもよい。さらに、吸着シート７２には、粒体７３が配置された第１領域と、粒体７３が配置されていない第２領域とが設けられてもよい。

【0041】

吸着シート７２は、複数の円筒状の層を構成するように、芯材７１に巻回されている。つまり、巻回された状態の吸着シート７２は、径方向に積層された複数の層を有する。吸着シート７２が構成する内側の層の外周面は、外側の層の内周面に接触している。そのため、巻回された状態の吸着シート７２の内部には、芯材７１の軸方向に空気が通過するパスは実質的に存在しない。

【0042】

＜第２吸着部材及び第３吸着部材＞
第２吸着部材８及び第３吸着部材９は、それぞれ、空気等と共にキャニスタ１に供給された蒸発燃料やブタンを吸着する。また、第２吸着部材８及び第３吸着部材９は、外部空気の導入により蒸発燃料やブタンを脱離する。

【0043】

第２吸着部材８及び第３吸着部材９の素材としては、例えば活性炭、ゼオライト等が使用できる。活性炭としては、例えば、粒状の吸着材の集合体、ハニカム形状等に成形された成形活性炭、繊維状活性炭をシート状、直方体上、円柱状、又は角柱状に成形したもの等が用いられる。第２吸着部材８及び第３吸着部材９は、同じ種類の吸着材であってもよいし、異なる種類の吸着材であってもよい。さらに、第２吸着部材８及び第３吸着部材９は、第１吸着部材７と同様に、芯材と芯材に巻回された吸着シートとを有してもよい。

【0044】

［１－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）吸着シート７２が芯材７１に巻回されることで、吸着シート７２の隣接する層間の密着性を高めることができる。これにより、第１吸着部材７の隙間が低減されるため、蒸発燃料の通過を抑制できる。

【0045】

（１ｂ）芯材７１が非通気性であることで、芯材７１を蒸発燃料が通過することが抑制できる。

【0046】

（１ｃ）蒸発燃料が芯材７１の軸方向に沿って流れることで、第１吸着部材７の中心に位置する芯材７１の存在によって第１吸着室３を流れる気体が第１吸着部材７の中心に偏ることが抑制される。そのため、蒸発燃料の流れを第１吸着室３全体に分散させることができる。

【0047】

（１ｄ）芯材７１の第１形状Ｓ１が第１吸着室３の第２形状Ｓ２と相似形であることで、第１吸着室３の形状に合わせて第１吸着部材７を形成することができる。そのため、第１吸着室３の設計自由度が向上する。

【0048】

（１ｅ）芯材７１が保持機構７１Ａを有することとで、吸着シート７２の巻回時に吸着シート７２のずれが抑制されるため、吸着シート７２の隣接する層間の密着性を向上させることができる。

【0049】

（１ｆ）第１吸着部材７が吸着シート７２に分散して配置された粒体７３を有することで、吸着シート７２の吸着能力と粒体７３の吸着能力との組み合わせによって、第１吸着部材７が幅広い濃度の蒸発燃料に対し吸着効果を奏することができる。

【0050】

（１ｇ）大気ポート２Ｃに接続された第１吸着室３に第１吸着部材７が収納されることで、大気ポート２Ｃからの蒸発燃料の漏出量を低減できる。

【0051】

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0052】

（２ａ）上記実施形態のキャニスタにおいて、蒸発燃料は第１吸着室で必ずしも芯材の軸方向に沿って流れなくてもよい。例えば、図７に示すように、第１吸着部材７は、芯材７１の軸方向が第１吸着室での蒸発燃料の流れ方向Ｇと交差するように配置されてもよい。この場合、芯材７１は、中空形状（つまり円筒状）であってもよい。

【0053】

（２ｂ）上記実施形態のキャニスタにおいて、芯材は、必ずしも吸着シートを保持する保持機構を有さなくてもよい。また、吸着シートは、接着剤等の固定手段によって芯材に固定されてもよい。また、吸着シートの巻回体を吸着室に配置した後で、芯材を巻回体に挿入してもよい。

【0054】

（２ｃ）上記実施形態のキャニスタにおいて、第１吸着部材は、必ずしも粒体を有しなくてもよい。また、吸着シートの材質は、通気性及び吸着性を有するものであれば、繊維に限定されない。

【0055】

（２ｄ）上記実施形態のキャニスタにおいて、第１吸着部材は、必ずしも大気ポートに接続された吸着室に収納されなくてもよい。例えば、第１吸着部材は、チャージポート及びパージポートに接続された吸着室に収納されてもよい。

【0056】

（２ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0057】

１…キャニスタ、２Ａ…チャージポート、２Ｂ…パージポート、２Ｃ…大気ポート、
３…第１吸着室、４…第２吸着室、５…第３吸着室、７…第１吸着部材、
８…第２吸着部材、９…第３吸着部材、７１…芯材、７１Ａ…保持機構、
７１Ｂ…基部、７１Ｃ…押圧部、７１Ｄ…保持面、７１Ｅ…凹凸形状、
７１Ｆ…スナップフィット構造、７２…吸着シート、７３…粒体、７１１…第１端部、
７１２…第２端部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】