JP2007056878A - 蒸発燃料吸着材 - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く蒸発燃料の高沸点成分を吸着できる蒸発燃料吸着材を提供する。
【解決手段】ＨＣ吸着シート２２０に細孔径が異なる複数種の活性炭を内包させ、細孔径の比較的大きい活性炭と細孔径の比較的小さい活性炭とを樹脂板２２２の中で区分けしている。蒸発燃料の高沸点成分を吸着する吸着物を細孔径の比較的大きい活性炭に内包させたＨＣ吸着シート２２０Ｂ、蒸発燃料の低沸点成分を吸着する吸着物を細孔径の比較的小さい活性炭に内包させたＨＣ吸着シート２２０Ａに区分けし、蒸発燃料の高沸点成分を吸着するＨＣ吸着シート２２０Ｂをエアクリーナ底面側に配置することにより、エアクリーナ底面側に漂う蒸発燃料の高沸点成分を効率良く吸着する。
【選択図】 図２３

Description

本発明は、例えばエンジンに接続したエアクリーナ内部に配置された蒸発燃料吸着材に関する。

近年、車両停止時に車両から放出されるＨＣ（炭化水素）に関する規制の強化により、車両停止時にエンジン内に残留していた燃料やインジェクタから洩れた燃料が気化し、吸入口から洩れてくることが問題となっている。

そこで、実開昭６２−３５８８３等に開示されているように、活性炭を内包したフィルタ等の蒸発燃料吸着材を吸気ダクトやエアクリーナ等の近傍に設置して、吸入口から蒸発燃料が洩れるのを防ぐ吸気系蒸発燃料吸着装置が考えられている。

実開昭６２−３５８８３号

本発明は、高沸点成分を吸着できる蒸発燃料吸着材を提供することを課題とする。

請求項１に記載の蒸発燃料吸着材では、内燃機関に接続したエアクリーナ内部に配置され、前記内燃機関側から逆流した蒸発燃料を吸着する吸着物を有した蒸発燃料吸着材であって、前記蒸発燃料吸着材は、細孔径が異なる複数種の前記吸着物を内包し、前記蒸発燃料の沸点成分の濃度に応じて、前記細孔径の大小により前記吸着物を区分けしたことを特徴とする。

次に、請求項１に記載の蒸発燃料吸着材の作用効果について説明する。

一般に、エアクリーナ底面には蒸発燃料の高沸点成分が漂う可能性が高い。

そこで、本発明の蒸発燃料吸着材によれば、蒸発燃料吸着材に細孔径が異なる複数種の吸着物を内包させ、細孔径の比較的大きい吸着物がエアクリーナ底面側に位置するように細孔径の大小により吸着物を区分けすることにより、効率良く蒸発燃料の高沸点成分を吸着することができる。

なお、エアクリーナ底面の反対側には、細孔径の比較的小さい吸着物が位置するように吸着物を区分けすることにより、効率良く蒸発燃料の低沸点成分を吸着することができる。

請求項２に記載の蒸発燃料吸着材では、内燃機関に接続したエアクリーナ内部に配置され、前記内燃機関側から逆流した蒸発燃料を吸着する吸着物を有した蒸発燃料吸着材であって、前記吸着物は、前記蒸発燃料の低沸点成分を吸着する低沸点成分吸着物と前記蒸発燃料の高沸点成分を吸着する高沸点成分吸着物とからなり、前記蒸発燃料吸着材は、前記低沸点成分吸着物を内包した低沸点成分吸着材と、前記高沸点成分吸着物を内包した高沸点成分吸着材と、を有し、前記高沸点成分吸着材を前記蒸発燃料の高沸点成分の濃度に応じて前記低沸点成分吸着材に重ねて配置したことを特徴とする。

次に、請求項２に記載の蒸発燃料吸着材の作用効果について説明する。

本発明の蒸発燃料吸着材によれば、低沸点成分吸着材により、蒸発燃料の低沸点成分を吸着することができる。また、高沸点成分吸着材により、蒸発燃料の高沸点成分を吸着することができる。

特に、高沸点成分吸着材を蒸発燃料の高沸点成分の濃度に応じて低沸点成分吸着材に重ねて配置しているため、エアクリーナ全体の蒸発燃料の低沸点成分を吸着することができるとともに、エアクリーナの一部に漂う蒸発燃料の高沸点成分も効率的に吸着することができる。

請求項３に記載の蒸発燃料吸着材では、前記低沸点成分吸着材が内包する前記低沸点成分吸着物の含有量は、前記蒸発燃料の低沸点成分の濃度に応じて増減させたことを特徴とする。

次に、請求項３に記載の蒸発燃料吸着材の作用効果について説明する。

エアクリーナ内部では、蒸発燃料の低沸点成分が必ずしも一様に分布しているわけではなく、重力等による影響を受けて、低沸点成分の濃度差が生じているのが通常である。

そこで、本発明では、蒸発燃料の低沸点成分の濃度に応じて低沸点成分吸着材が内包する低沸点成分吸着物の含有量を増減させ、例えば低沸点成分の濃度が高いところでは低沸点成分吸着物の含有量を多くし、低沸点成分の濃度が低いところでは含有量を少なくすることにより、効率的に蒸発燃料の低沸点成分を吸着することができる。

請求項４に記載の蒸発燃料吸着材では、前記高沸点成分吸着材が内包する前記高沸点成分吸着物の含有量は、前記蒸発燃料の高沸点成分の濃度に応じて増減させたことを特徴とする。

次に、請求項４に記載の蒸発燃料吸着材の作用効果について説明する。

エアクリーナ内部では、蒸発燃料の高沸点成分が必ずしも一様に分布しているわけではなく、重力等による影響を受けて、高沸点成分の濃度差が生じているのが通常である。

そこで、本発明では、蒸発燃料の高沸点成分の濃度に応じて高沸点成分吸着材が内包する高沸点成分吸着物の含有量を増減させ、例えば高沸点成分の濃度が高いところでは高沸点成分吸着物の含有量を多くし、高沸点成分の濃度が低いところでは含有量を少なくすることにより、効率的に蒸発燃料の高沸点成分を吸着することができる。

請求項５に記載の蒸発燃料吸着材では、前記低沸点成分吸着材と前記高沸点成分吸着材の体積を同一とし、かつ前記低沸点成分吸着材と前記高沸点成分吸着材とを重ね合わせたものの空気流れ方向の厚さを一定にしたことを特徴とする。

次に、請求項５に記載の蒸発燃料吸着材の作用効果について説明する。

低沸点成分吸着材と高沸点成分吸着材の体積を同一とし、かつ低沸点成分吸着材と高沸点成分吸着材とを重ね合わせたものの空気流れ方向の厚さを一定にしたことにより、蒸発燃料吸着材の全ての部分における圧損を均一にすることができる。

請求項６に記載の蒸発燃料吸着材では、前記高沸点成分吸着材は、前記低沸点成分吸着材に対して前記内燃機関側と反対側に配置したことを特徴とする。

次に、請求項６に記載の蒸発燃料吸着材の作用効果について説明する。

一般に、蒸発燃料は、内燃機関側からエアクリーナ内部に侵入してくる。

ここで、高沸点成分吸着材を低沸点成分吸着材に対して内燃機関側に配置すると、高沸点成分吸着材が吸着離脱性能に優れているため、一度高沸点成分吸着材に吸着した高沸点成分が内燃機関側から漂ってくる蒸発燃料により、高沸点成分吸着材から離脱してしまう。この結果、高沸点成分吸着材の捕捉性が悪化する問題がある。

そこで、本発明のように、高沸点成分吸着材を低沸点成分吸着材に対して内燃機関側と反対側に配置することにより、内燃機関側から流れてくる蒸発燃料は低沸点成分吸着材により吸着されるため、高沸点成分吸着材で吸着した蒸発燃料の高沸点成分が後に内燃機関側から流れてくる蒸発燃料により離脱されることはない。この結果、高沸点成分吸着材の捕捉性の悪化を防止することができる。

本発明によれば、効率良く蒸発燃料の高沸点成分を吸着することができる蒸発燃料吸着材を提供できる。

[第１実施形態]

以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る蒸発燃料吸着材について説明する。

図１に示すように、ＨＣ吸着シート１０（蒸発燃料吸着材）は、エンジン１２（内燃機関）の上流側に設けられたエアクリーナ１４内部に配置されている。

ここで、上記エンジン１２の構造は従来から周知であり、エンジン１２の内部にはリンク機構１６などで作動するピストン１８が配置されている。また、エンジン１２には、吸気バルブ２０が設けられている。また、吸気バルブ２０の外側には吸気ポート２２が形成されており、吸気ポート２２の近傍には燃焼室２４の内部に向けてガソリンを噴射するインジェクタ２６が設けられている。

また、吸気ポート２２には吸気管２８の一方の端部が接続されている。この吸気管２８の内部にはスロットルバルブ３０が配置されている。

また、吸気管２８の他方の端部には、エアクリーナ１４が接続されている。

なお、本実施形態では、吸気管２８の他方の端部はエアクリーナ１４の上部（図１中矢印Ａ方向、鉛直方向上側）に接続されている。

エアクリーナ１４の内部には、蒸発燃料を吸着するＨＣ吸着シート１０が配置されている。ＨＣ吸着シート１０の下方（図１中矢印Ｂ方向側）には、吸入空気をろ過するエアフィルタ３２が設けられている。エアクリーナ１４の下部（図１中矢印Ｂ方向、鉛直方向下側）であってエアフィルタ３２の下方には、外部の空気を導入する吸気口３４が接続されている。

なお、ＨＣ吸着シート１０の下方にエアフィルタ３２を配置するのは、エアフィルタ３２でろ過した空気を通すことにより、ＨＣ吸着シート１０にごみ等が付着することを防止するためである。

ここで、本発明の要部であるＨＣ吸着シート１０の構造について詳細に説明する。

図２（Ｂ）に示すように、本発明のＨＣ吸着シート１０は、活性炭（吸着物、図示省略）を包含した樹脂板３６が３層重ねられている。ただし、単に３層重ねられているものではなくて、エンジン１２に近い部分が３層、エンジン１２に遠い部分が１層、その間が２層となるようにそれぞれ重ねられている。

すなわち、本実施形態のＨＣ吸着シート１０では、エンジン１２に近くなるにつれて樹脂板３６が多層となり、エンジン１２に遠くなるにつれて樹脂板３６が１層となるように設定されている。このため、ＨＣ吸着シート１０のエンジン１２に近い部分では活性炭量が多く、エンジン１２に遠い部分では活性炭量が少なくなる。

なお、本実施形態のＨＣ吸着シート１０では樹脂板３６を３枚重ねたが、ＨＣ吸着シート１０全体の活性炭量は従来のＨＣ吸着シートの活性炭量と同量である。

また、樹脂板３６は、活性炭の破片が外部に飛び散らないための不織布３８で包み込まれ、ケーシング４０で枠組されている。

次に、蒸発燃料吸着材１０及びエアクリーナ１４の作用及び効果について説明する。

エンジン１２の作動中にインジェクタ２６から噴射されたガソリンは、吸気ポート２２を通って燃焼室２４内に流入する。その際、吸気ポート２２、吸気バルブ２０及びピストン１８等の吸気系にガソリンが付着する。

この状態で、エンジン１２を停止すると吸気系に付着したガソリン中のＨＣ（炭化水素）は、スロットルバルブ３０の隙間を通ってエアクリーナ１４側に逆流する。やがて、ＨＣはエアクリーナ１４内部に侵入する。

ここで、ＨＣは空気よりも重いため、吸気管２８の底部をゆっくりとエアクリーナ１４側に進んでいく。このため、吸気管２８及びエアクリーナ１４内部では、ＨＣの濃度が一様とはならず、吸気管２８の底部近傍及びエアクリーナ１４内部のエンジン側（図２中矢印Ｃ方向側）のＨＣ濃度が比較的高くなる。

そこで、本発明のＨＣ吸着シート１０では、上記したように、エンジン１２に近くなるにつれて樹脂板３６が多層となり、エンジン１２に遠くなる（図２中矢印Ｄ方向）につれて樹脂板３６が１層となるように、ＨＣ濃度の比較的高い部分のＨＣ吸着シート１０では活性炭量を多くし、ＨＣ濃度の比較的低い部分のＨＣ吸着シート１０では活性炭量を少なく設定しているため、効率良くＨＣを吸着することができる。この結果、図２（Ａ）に示すように、樹脂板３５を単に３層重ねただけのＨＣ吸着シート１１と異なり、吸気系の圧損が大きくなってしまうのを防止することができる。

また、図１９に示すように、本発明の活性炭傾斜配置したＨＣ吸着シート１０（図２（Ｂ））では、従来の活性炭均一であるＨＣ吸着シート（図２（Ａ））と比較して、製品寿命を１．５倍長くすることができる。

[第２実施形態]

次に、本発明の第２実施形態に係る蒸発燃料吸着材及びエアクリーナについて説明する。

なお、第１実施形態の蒸発燃料吸着材及びエアクリーナと重複する構成の説明は適宜省略する。

図３に示すように、本実施形態のエアクリーナ５０では、鉛直方向下部（図３中矢印Ｆ方向）に吸気管２８が接続されている。

また、エアクリーナ５０内部には、ＨＣ吸着シート５２が鉛直方向に対して略垂直方向に亘って配置されている。

図４及び図５に示すように、ＨＣ吸着シート５２は、エンジン１２側（図４中矢印Ｇ方向）に近づくにつれて深さが深くなる複数のくぼみ５４が形成された下側ネット５６を備えている。

また、くぼみ５４にはＨＣを吸着する活性炭５８（吸着物）が配置されている。したがって、くぼみ５４の深さが深くなるにつれて、そのくぼみ５４には多量の活性炭５８が含有されている。

図４に示すように、下側ネット５６の上方（図４中矢印Ｅ方向）には、上側ネット６０が取り付けられている。この上側ネット６０は熱により溶着される。このように、下側ネット５６及び上側ネット６０の外周端部や活性炭５８が入らない不要な部分が溶着される。

このため、活性炭５８が入っていない部分など熱により溶着された部分は空気が通過しなくなるため、その分活性炭５８が入っているくぼみ５４に空気が入り易くなる。この結果、くぼみ５４が空気の通路となり、蒸発燃料及び吸入空気は常に活性炭５８に当たることになる。これにより、活性炭５８によるＨＣの吸着効率を向上できると同時に、活性炭５８に吸着したＨＣのパージ効率も向上することができる。

なお、下側ネット５６及び上側ネット６０は、ポリプロピレン等の熱可塑性を有する材質で構成されている。また、図示しないが、下側ネット５６及び上側ネット６０は、活性炭５８が落ちないように小さな格子状となっている。

このように、活性炭５８を内包するものとしてくぼみ５４が形成された下側ネット５６を用いることにより、活性炭５８の位置決め及び量決めを容易にすることができる。

また、下側ネット５６及び上側ネット６０をポリエステル製の不織布６２で包み込まれている。このように、目の細かい不織布６２で包み込むことにより、くぼみ５４に設けられた活性炭５８が砕けて細かくなった場合でも、活性炭５８の破片を捕捉することができる。

また、不織布６２で下側ネット５６及び上側ネット６０を包み込んだ後、不織布６２の外周に樹脂製の支持枠６３が取り付けられる。

これにより、ＨＣ吸着シート５２が完成する。

このようにして製造されたＨＣ吸着シート５２は、エンジン１２に近くなる部分（図４中矢印Ｇ方向側）に活性炭量が多くなり、エンジン１２に遠くなる部分（図４中矢印Ｈ方向側）に活性炭量が少なくなるように、エアクリーナ５０の内部に配置される。

なお、ＨＣ吸着シート５２は、支持枠６３を取り付けた状態でエアクリーナ５０の内部に配置されるが、支持枠６３の厚みを調整することによりＨＣ吸着シート５２がエアクリーナ５０の内部に固定できるようになっている。

一方、図３に示すように、ＨＣ吸着シート５２の上方（図３中矢印Ｅ方向）には、エアフィルタ６４が配置されている。

さらに、エアクリーナ５０の鉛直方向上部（図３中矢印Ｅ方向）であってエアフィルタ６４の上方には吸気口６６が接続されている。この吸気口６６のエアフィルタ６４内部に位置している一方の端部は、エンジン１２側（図３中矢印Ｇ方向）、つまりＨＣ吸着シート５２の活性炭５８の含有量が多い部分まで延びている。

本実施形態のＨＣ吸着シート５２及びエアクリーナ５０によれば、エンジン１２に近い側のＨＣ濃度が濃い部分の蒸発燃料（ＨＣ）は、含有量の多い活性炭５８によって効率良く吸着することができる。一方、エンジン１２に遠い側のＨＣ濃度が薄い部分の蒸発燃料（ＨＣ）は、含有量の少ない活性炭５８によって効率良く吸着することができる。

これにより、ＨＣ吸着シート５２全体の活性炭５８の含有量を増加させることなく、蒸発燃料（ＨＣ）の濃度むらに応じて効率良く蒸発燃料（ＨＣ）を吸着することができる。この結果、吸気系の圧損が大きくなってしまうのを防止することができる。

特に、本実施形態のエアクリーナ５０によれば、吸気口６６が上部に接続されているため、空気より重いＨＣはエアクリーナ５０の底部に溜まるため、ＨＣが吸気口６６から外部に洩れることを効果的に防止することができる。

一方、エンジン１２を停止した後、再度エンジン１２を作動させると、ＨＣ吸着シート５２の活性炭５８にはすでにＨＣが吸着しているため、吸気口６６から導入された空気が均一にエアフィルタ６４を通過し、活性炭５８に注がれる。これにより、活性炭５８に吸着されたＨＣが離脱する。離脱したＨＣは、吸入空気と共に、エンジン１２内部の燃焼室２４に送られる。

ところで、本実施形態のＨＣ吸着シート５２のように、部分によって活性炭５８の含有量に変化をもたせている場合では、吸入空気（パージエア）は活性炭含有量の少ない部分（圧損が小さい部分）に流れていく傾向がある。このため、活性炭含有量の少ない部分の活性炭５８のパージ効率は向上するが、活性炭含有量の多い部分の活性炭５８のパージ効率は低下するという問題がある。

そこで、本発明では、吸気口６６の一方の端部をＨＣ吸着シート５２の活性炭含有量の多い部分まで延ばすことにより、吸入空気を活性炭含有量の多い部分の活性炭５８に集中的に当てることができる。この結果、活性炭含有量が多い部分にある活性炭５８のパージ効率の低下を防止することができる。
以上のように、本実施形態では、ＨＣの吸着効率の向上とパージ効率の向上との両立を図ることができる。

なお、ＨＣ吸着シート５２の別形態のＨＣ吸着シートとして、例えば、図６（Ａ）に示すように、くぼみ６７を角錐状に形成した下側ネット６８を用いても良く、また、図６（Ｂ）に示すように、くぼみ７０の開口面積を楕円状に形成した下側ネット７２を用いても良く、さらに、図６（Ｃ）に示すように、くぼみ７４の断面を三角形状に形成した下側ネット７６を用いても良い。

また、下側ネット５６のくぼみ５４の形状は、上記した形状に限定されるものではないが、特に図６（Ａ）に示すように、くぼみ６７を格子状に設けることにより、活性炭５８の含有量の偏りを防止することができる。

[第３実施形態]

次に、本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料吸着材及びエアクリーナについて説明する。

なお、第１実施形態の蒸発燃料吸着材及びエアクリーナと重複する構成の説明は適宜省略する。

図７に示すように、本実施形態のエアクリーナ８０では、鉛直方向下部（図７中矢印Ｊ方向）に吸気管２８が接続されている。

また、エアクリーナ８０内部には、ＨＣ吸着シート８２が鉛直方向に亘って配置されている。

図８及び図９に示すように、ＨＣ吸着シート８２は、鉛直方向下側（図７中矢印Ｊ方向側）に近づくにつれて高さが高くなるしきり８４により区画された複数の部屋８６を有するケーシング８８を備えている。

また、各部屋８６にはＨＣを吸着する活性炭９０（吸着物）が配置されている。したがって、しきり８４の高さが高くなるにつれて、その部屋８６には多量の活性炭９０が含有されている。このように、しきり８４の高さを調整することにより、各部屋８６に配置される活性炭９０の含有量が決定される。

図８及び図９に示すように、ケーシング８８の両側面には、活性炭９０の破片を捕捉できるように目の細かい不織布９２が貼り付けられている。

なお、上記不織布９２が各部屋８６の両側面の機能を有し、各部屋８６は、しきり８４及び２枚の不織布９２により区画されている。

以上のように、本実施形態のＨＣ吸着シート８２が完成され、ＨＣ吸着シート８２の側面は傾斜した形状となっている。

このようにして製造されたＨＣ吸着シート８２は、鉛直方向下側部分（図８中矢印Ｊ方向側）に活性炭量が多くなり、鉛直方向上側部分（図８中矢印Ｉ方向側）に活性炭量が少なくなるように、エアクリーナ８０の内部に配置される。
一方、図７に示すように、ＨＣ吸着シート８２を基準として吸気管２８と反対側には、エアフィルタ９４が配置されている。

さらに、エアクリーナ８０の鉛直方向上部（図７中矢印Ｉ方向）であってエアフィルタ９４を基準としてＨＣ吸着シート８２と反対側には、吸気口９６が接続されている。この吸気口９６のエアフィルタ８０内部に位置している一方の端部は、鉛直方向下側に湾曲しており、ＨＣ吸着シート８２の活性炭９０の含有量が多い部分まで延びている。

本実施形態の蒸発燃料吸着材８２及びエアクリーナ８０によれば、エンジン側から逆流した蒸発燃料は、吸気管２８を通ってエアクリーナ８０内部に侵入する。蒸発燃料は、空気よりも重いため、エアクリーナ８０内部の底部近傍に溜まる。

そこで、本発明のＨＣ吸着シート８２のように、エアクリーナ８０の鉛直方向下側部分（図７中矢印Ｊ方向側）の活性炭量を多くし、鉛直方向上側部分（図７中矢印Ｉ方向側）の活性炭量を少なくするように配置することにより、ＨＣ濃度の高い部分のＨＣを効率良く吸着することができ、ＨＣ濃度の低い部分のＨＣを効率良く吸着することができる。すなわち、ＨＣ濃度むらに対応させて効率良くＨＣを吸着することができる。

なお、図２０に示すように、エアクリーナ８０の鉛直方向下側に位置するにつれてＨＣ吸着シート８２のＨＣ吸着量が多くなることは調査により判明されている。

一方、吸気口９６の一方の端部がＨＣ吸着シート８２の活性炭９０の含有量が多い部分まで延びているため、第２実施形態の発明と同様に、ＨＣのパージ効率の低下を防止することができる。

特に、本実施形態のＨＣ吸着シート８２によれば、第２実施形態のＨＣ吸着シート５２とは異なり、上側ネット及び下側ネットが不要となるため、ＨＣ吸着シート８２の製造効率を向上でき、また製造コストを軽減することができる。

なお、本実施形態のように、しきり８４は各部屋８６が格子状となるように配置してもよいが、これに限られることはなく、図１０に示すように、各部屋９８が列状となるようにしきり１００を配置してもよい。

ただし、各部屋８６が格子状となるようにしきり８４を配置することにより、同一の部屋における活性炭９０の部分的な偏りを極力防止することができる。

[第４実施形態]

次に、本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料吸着材及びエアクリーナについて説明する。

なお、第１実施形態の蒸発燃料吸着材及びエアクリーナと重複する構成の説明は適宜省略する。

図１１に示すように、本実施形態のエアクリーナ１１０では、鉛直方向下部（図１１中矢印Ｌ方向）に吸気管２８が接続されている。

また、エアクリーナ１１０内部には、ＨＣ吸着シート１１２が鉛直方向に対して傾斜して配置されている。

図１２及び図１３に示すように、ＨＣ吸着シート１１２は、鉛直方向下側（図１１中矢印Ｌ方向側）に近づくにつれて深さが深くなる複数のくぼみ１１４が形成されたスポンジ１１６を備えている。

なお、このスポンジ１１６は空気透過性に優れたものであるが、空気透過性に優れたものであればスポンジ１１６に特に限られるものではない。

また、各くぼみ１１４にはＨＣを吸着する活性炭１１８（吸着物）が配置されている。したがって、くぼみ１１４の深さが深くなるにつれて、そのくぼみ１１４には多量の活性炭１１８が含有されている。このように、くぼみ１１４の深さを調整することにより、各くぼみ１１４に配置される活性炭１１８の含有量が決定される。

図１２及び図１３に示すように、スポンジ１１６の一方の側面には、くぼみ１１４を塞いで活性炭１１８の破片を捕捉するための目の細かい不織布１２０が貼り付けられている。

さらに、スポンジ１１６と不織布１２０の外周には、ケーシング１２２が取り付けられている。

以上のように、本実施形態のＨＣ吸着シート１１２が完成される。

このようにして製造されたＨＣ吸着シート１１２は、鉛直方向下側部分（図１１中矢印Ｌ方向側）に活性炭量が多くなり、鉛直方向上側部分（図１１中矢印Ｋ方向側）に活性炭量が少なくなるように、エアクリーナ１１０の内部に配置される。

一方、図１１に示すように、ＨＣ吸着シート１１２を基準として吸気管２８と反対側には、エアフィルタ１２４が配置されている。なお、このエアフィルタ１２４は、ＨＣ吸着シート１１２と略平行に配されている。

さらに、エアクリーナ１１０の鉛直方向上部（図１１中矢印Ｋ方向）であってエアフィルタ１２４を基準としてＨＣ吸着シート１１２と反対側には、吸気口１２６が接続されている。

この吸気口１２６のエアフィルタ１１０内部に位置している一方の端部は、鉛直方向下側に湾曲しており、ＨＣ吸着シート１１２の活性炭１１８の含有量が多い部分まで延びている。

本実施形態の蒸発燃料吸着材１１２及びエアクリーナ１１０によれば、エンジン側から逆流した蒸発燃料は、吸気管２８を通ってエアクリーナ１１０内部に侵入する。蒸発燃料は、空気よりも重いため、エアクリーナ１１０内部の底部近傍に溜まる。

そこで、本発明のＨＣ吸着シート１１２のように、エアクリーナ１１０の鉛直方向下側部分（図１１中矢印Ｌ方向側）の活性炭量を多くし、鉛直方向上側部分（図１１中矢印Ｋ方向側）の活性炭量を少なくするように、配置することにより、ＨＣ濃度の高い部分のＨＣを効率良く吸着することができ、ＨＣ濃度の低い部分のＨＣを効率良く吸着することができる。すなわち、ＨＣ濃度むらに対応させて効率良くＨＣを吸着することができる。

一方、吸気口１２６の一方の端部がＨＣ吸着シート１１２の活性炭１１８の含有量が多い部分まで延びているため、第２実施形態の発明と同様に、ＨＣのパージ効率の低下を防止することができる。

特に、本実施形態のＨＣ吸着シート１１２によれば、砕けた活性炭１１８がＨＣ吸着シート１１２の外部に出るのをスポンジ１１６により防止できるため、第２実施形態のＨＣ吸着シート５２を構成している下側の不織布６２が不要となる。この結果、ＨＣ吸着シート１１２の製造効率を向上でき、また製造コストを軽減することができる。
なお、上記した第２実施形態乃至第４実施形態では、吸気口６６、９６、１２６の一方の端部がエアクリーナ５０、８０、１１０内部に存在し、かつＨＣ吸着シート５２、８２、１１２の活性炭含有量が多い部分にまで延びている形態を示したが、これらに限られるものではない。

例えば、図１４乃至図１６に示すように、吸気口１３０の一方の端部はエアクリーナ５０内部に設けず、その替わりの手段として、エアクリーナ５０の内壁として凸部１３２を設け、この凸部１３２により吸入空気をＨＣ吸着シート５２の活性炭含有量が多い部分に供給するようにしてもよい。

このような凸部１３２を形成することにより、ＨＣ吸着シート５２の活性炭含有量が多い部分に吸入空気を強制的に供給できるため、パージ効率の低下を防止することができる。また、かかる凸部１３２は、樹脂成型により容易に形成することができる。

また、図１７に示すように、このＨＣ吸着シート１４０には、上側ネット及び下側ネットの替わりに、複数の孔１４２が形成された樹脂製のしきり板１４４を用いてもよい。このしきり板１４４の上面及び下面には、目の細かい不織布１４６が取り付けられる。さらに、しきり板１４４及び不織布１４６の外周をケーシング（図示省略）で固定する。

この場合、活性炭の含有量は、孔１４２の比率、すなわち孔１４２の開口面積により調整することができる。活性炭の含有量を多くする部分では孔１４２の開口面積を大きくし、活性炭の含有量を少なくする部分では孔１４２の開口面積を小さくすればよい。

さらに、図１８に示すように、このＨＣ吸着シート１５０では、複数のくぼみ１５２を形成した下側ネット１５４を用いた場合であるが、このくぼみ１５２の深さは一定に設定されており、各くぼみ１５２の開口面積の大小によって各くぼみ１５２に配置される活性炭の含有量を調整できる。活性炭の含有量を多くする部分ではくぼみ１５２の開口面積を大きくし、活性炭の含有量を少なくする部分ではくぼみ１５２の開口面積を小さくすればよい。

なお、その他の構成は、第２実施形態のＨＣ吸着シート５２の構成と同様である。また、くぼみ１５２の開口は円形状となっているが、これに限られるものではない。

また、上記角実施形態において説明したＨＣ吸着シートの他に、以下のような構成のＨＣ吸着シートをエアクリーナ内部に設けてもよい。

図２１に示すように、エアクリーナ（図示省略）内部において、ＨＣ吸着シート２００（蒸発燃料吸着材）が重力作用方向（鉛直方向）に対して略平行に配置されている。

このＨＣ吸着シート２００には、活性炭（図示省略）を包含した第１の樹脂板２０２（シート）を備えている。この第１の樹脂板２０２は、エアクリーナ１４（図１参照）の天井面から底面に亘って位置している。

また、第１の樹脂板２０２のエンジン側（図２１中矢印Ｃ方向側）と反対側（図２１中矢印Ｄ方向側）には、活性炭（図示省略）を包含した第２の樹脂板２０４（シート）が重ねて配置されている。この第２の樹脂板２０４は、この第１の樹脂板２０２の底部から第１の樹脂板高さの略２／３程度の位置まで到達している。

さらに、第２の樹脂板２０４のエンジン側（図２１中矢印Ｃ方向側）と反対側（図２１中矢印Ｄ方向側）には、活性炭（図示省略）を包含した第３の樹脂板２０６（シート）が重ねて配置されている。この第３の樹脂板２０６は、この第１の樹脂板２０２の底部から第１の樹脂板高さの略１／２程度の位置まで到達している。

このＨＣ吸着シート２００によれば、鉛直下方側（図２１中矢印Ｂ方向側）では３層の樹脂板２０２、２０４、２０６からなり、鉛直上方側（図２１中矢印Ａ方向側）では１層の樹脂板２０２からなり、その中間では２層の樹脂板２０２、２０４からなる。

このように面積の異なる複数の樹脂板２０２、２０４、２０６を空気の流れる方向に重ねて配置することにより、エアクリーナ１４内部の鉛直下方側に多量の活性炭を配置させることができ、効率良くＨＣを吸着することができる。

図２２に示すように、エアクリーナ（図示省略）内部において、ＨＣ吸着シート２１０（蒸発燃料吸着材）が重力作用方向（鉛直方向）に対して略平行に配置されている。

このＨＣ吸着シート２１０には、活性炭（図示省略）を包含した１枚の樹脂板２１２（シート）を有しており、鉛直下方側（図２２中矢印Ｂ方向側）でエンジン側（図２２中矢印Ｃ方向側）と反対側（図２２中矢印Ｄ方向側）に折り返されている。

なお、樹脂板２１２の折返端２１２Ａは、エアクリーナ内部の鉛直方向略中央域まで到達している。

このＨＣ吸着シート２１０によれば、前述のＨＣ吸着シート２００と同様に、効率良くＨＣを吸着することができる。また、１枚の樹脂板２１２のみを有しているため、ＨＣ吸着シート２１２を低コストで製造することができる。

図２３（Ａ）に示すように、エアクリーナ（図示省略）内部において、ＨＣ吸着シート２２０（蒸発燃料吸着材）が重力作用方向（鉛直方向）に対して略平行に配置されている。

このＨＣ吸着シート２２０は、細孔径が比較的大きい活性炭（図示省略）と細孔径が比較的小さい活性炭（図示省略）とを包含した１枚の樹脂板２２２（シート）を有している。

細孔径が比較的大きい活性炭と細孔径が比較的小さい活性炭とは樹脂板２２２の中で区分けされており、樹脂板２２２の鉛直方向略中央部から上方側（図２３（Ａ）中矢印Ａ方向側）の部分２２２Ａでは細孔径が比較的小さい活性炭が位置しており、樹脂板２２２の鉛直方向略中央部から下方側（図２３（Ａ）中矢印Ｂ方向側）の部分２２２Ｂでは細孔径が比較的大きい活性炭が位置している。

また、上記樹脂板２２２の空気流れ方向の厚さは一定となっている。

なお、図２３（Ｂ）に示すように、樹脂板２２４の鉛直下方側に位置するに従って、その部分に内包されている細孔径が比較的小さい活性炭又は細孔径が比較的大きい活性炭の含有量を多くしてもよい。

このため、図２３（Ｂ）の樹脂板２２４の空気流れ方向の厚さは、鉛直下方側（図２３（Ｂ）中矢印Ｂ方向側）に位置するに従って厚くなっている。

このＨＣ吸着シート２２０によれば、細孔径が異なる複数種の活性炭を内包させ、細孔径の比較的大きい活性炭がエアクリーナ底面側に位置するように細孔径の大小により活性炭を区分けすることにより、エアクリーナ底面側に漂う蒸発燃料の高沸点成分を、細孔径の比較的大きい活性炭により効率良く吸着することができる。

図２４（Ａ）乃至（Ｅ）に示すように、エアクリーナ（図示省略）内部において、ＨＣ吸着シート２３０、２４０、２５０、２６０、２７０（蒸発燃料吸着材）が重力作用方向（鉛直方向）に対して略平行に配置されている。

図２４（Ａ）に示すように、ＨＣ吸着シート２３０は、細孔径が比較的小さい活性炭（低沸点成分吸着物）を内包した第１の樹脂板２３２（低沸点成分吸着材）を有している。この第１の樹脂板２３２は、エアクリーナ１４の天井面から底面に亘って位置している。

また、第１の樹脂板２３２のエンジン側（図２４（Ａ）中矢印Ｃ方向側）と反対側（図２４（Ａ）中矢印Ｄ方向側）には、細孔径が比較的大きい活性炭（高沸点成分吸着物）を包含した第２の樹脂板２３４（高沸点成分吸着材）が重ねて配置されている。この第２の樹脂板２３４は、この第１の樹脂板２３２の底部から第１の樹脂板２３２の高さの略１／２程度の位置まで到達している。

また、図２４（Ｂ）に示すように、ＨＣ吸着シート２４０の第２の樹脂板２４４に内包する細孔径が比較的大きい活性炭の含有量を、エアクリーナ内部の鉛直下方側（図２４（Ｂ）中矢印Ｂ方向側）に位置するに従って増加するようにしても良い。

一方、図２４（Ｃ）に示すように、ＨＣ吸着シート２５０の第１の樹脂板２５２に内包する細孔径が比較的小さい活性炭の含有量を、エアクリーナ内部の鉛直下方側（図２４（Ｃ）中矢印Ｂ方向側）に位置するに従って増加するようにしても良い。

さらに、図２４（Ｄ）に示すように、ＨＣ吸着シート２６０の第１の樹脂板２６２に内包する活性炭の含有量及び第２の樹脂板２６４に内包する活性炭の含有量の双方を、エアクリーナ内部の鉛直下方側（図２４（Ｄ）中矢印Ｂ方向側）に位置するに従って増加するようにしても良い。

また、図２４（Ｅ）に示すように、ＨＣ吸着シート２７０の第１の樹脂板２７２と第２の樹脂板２７４との面積を同一とするとともに、第１の樹脂板２７２の活性炭の含有量をエアクリーナ内部の鉛直上方側（図２４（Ｅ）中矢印Ａ方向側）に位置するに従って増加するようにして第１の樹脂板２７２の空気流れ方向の厚さを鉛直上方側に向かって増加し、第２の樹脂板２７４の活性炭の含有量をエアクリーナ内部の鉛直下方側（図２４（Ｅ）中矢印Ｂ方向側）に位置するに従って増加するようにして第２の樹脂板２７４の空気流れ方向の厚さを鉛直下方側に向かって増加し、両者を重ね合わせてもよい。

ここで、第１の樹脂板２７２と第２の樹脂板２７４の厚さ及びその変化率を一致させることにより両者が同一の体積となり、両者を重ね合わせたときに空気流れ方向の厚さが一定となる。

以上に記載した各ＨＣ吸着シート２３０によれば、エアクリーナ全体の蒸発燃料の低沸点成分を第１の樹脂板２３２に内包する活性炭により吸着することができるとともに、主にエアクリーナ１４の底面付近に漂う蒸発燃料の高沸点成分を第２の樹脂板２３４に内包する活性炭により吸着することができる。この結果、低沸点成分及び高沸点成分を含め、蒸発燃料を確実に吸着することができる。

特に、第２の樹脂板２３４を第１の樹脂板２３２に対してエンジン側（図２４（Ａ）中矢印Ｃ方向側）と反対側（図２４（Ａ）中矢印Ｄ方向側）に重ねて配置したため、第２の樹脂板２３４が内包する活性炭が高沸点成分の吸着離脱性能が優れていることを利用して、蒸発燃料の捕捉、耐久劣化に関しても効果を発揮できる。

さらに、図２４（Ｅ）に示すＨＣ吸着シート２７０の構成にすることにより、エアクリーナ内部の鉛直上方側に多く漂う蒸発燃料の低沸点成分を第１の樹脂板２７２により効率良く吸着させることができ、エアクリーナ内部の鉛直下方側に多く漂う蒸発燃料の高沸点成分を第２の樹脂板２７４により効率良く吸着させることができる。

また、第１の樹脂板２７２と第２の樹脂板２７４とを重ね合わせたものの厚さをエアクリーナ内部の鉛直下方側から鉛直上方側にかけて一定とすることにより、第１の樹脂板２７２及び第２の樹脂板２７４全体としての圧損を均一にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る蒸発燃料吸着材が設けられたエアクリーナがエンジンに接続された状態を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係るエアクリーナに配置される蒸発燃料吸着材の構成図である。 本発明の第２実施形態に係るエアクリーナの構成図である。 本発明の第２実施形態に係る蒸発燃料吸着材の分解図である。 本発明の第２実施形態に係る蒸発燃料吸着材の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る蒸発燃料吸着材を構成する下側ネットの別形態の斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るエアクリーナの構成図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料吸着材の分解図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料吸着材の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料吸着材を構成するケーシングの別形態の斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るエアクリーナの構成図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料吸着材の分解図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料吸着材の断面図である。 本発明の別形態のエアクリーナの構成図である。 本発明の別形態のエアクリーナの構成図である。 本発明の別形態のエアクリーナの構成図である。 本発明の別形態の蒸発燃料吸着材の分解図である。 本発明の別形態の蒸発燃料吸着材の分解図である。 本発明の第１実施形態の蒸発燃料吸着材の耐久精度を示したグラフである。 蒸発燃料吸着材の劣化成分調査の結果を示した分図である。 本発明の別形態の蒸発燃料吸着材の断面図である。 本発明の別形態の蒸発燃料吸着材の断面図である。 本発明の別形態の蒸発燃料吸着材の断面図である。 本発明の別形態の蒸発燃料吸着材の断面図である。

符号の説明

１０、５２、８２、１１２ ＨＣ吸着シート（蒸発燃料吸着材）
１２ エンジン（内燃機関）
１４、５０、８０、１１０ エアクリーナ
２８ 吸気管
５８、９０、１１８ 活性炭（吸着物）
６６、９６、１２６ 吸気口
６８ 下側ネット（ネット）
８８ ケーシング
１１６ スポンジ（多孔質部材）
１３２ 凸部（内壁）

Claims (6)

1. 内燃機関に接続したエアクリーナ内部に配置され、前記内燃機関側から逆流した蒸発燃料を吸着する吸着物を有した蒸発燃料吸着材であって、
   前記蒸発燃料吸着材は、細孔径が異なる複数種の前記吸着物を内包し、
   前記蒸発燃料の沸点成分の濃度に応じて、前記細孔径の大小により前記吸着物を区分けしたことを特徴とする蒸発燃料吸着材。
2. 内燃機関に接続したエアクリーナ内部に配置され、前記内燃機関側から逆流した蒸発燃料を吸着する吸着物を有した蒸発燃料吸着材であって、
   前記吸着物は、前記蒸発燃料の低沸点成分を吸着する低沸点成分吸着物と前記蒸発燃料の高沸点成分を吸着する高沸点成分吸着物とからなり、
   前記蒸発燃料吸着材は、前記低沸点成分吸着物を内包した低沸点成分吸着材と、前記高沸点成分吸着物を内包した高沸点成分吸着材と、を有し、
   前記高沸点成分吸着材を前記蒸発燃料の高沸点成分の濃度に応じて前記低沸点成分吸着材に重ねて配置したことを特徴とする蒸発燃料吸着材。
3. 前記低沸点成分吸着材が内包する前記低沸点成分吸着物の含有量は、前記蒸発燃料の低沸点成分の濃度に応じて増減させたことを特徴とする請求項２に記載の蒸発燃料吸着材。
4. 前記高沸点成分吸着材が内包する前記高沸点成分吸着物の含有量は、前記蒸発燃料の高沸点成分の濃度に応じて増減させたことを特徴とする請求項２又は３に記載の蒸発燃料吸着材。
5. 前記低沸点成分吸着材と前記高沸点成分吸着材の体積を同一とし、かつ前記低沸点成分吸着材と前記高沸点成分吸着材とを重ね合わせたものの空気流れ方向の厚さを一定にしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の蒸発燃料吸着材。
6. 前記高沸点成分吸着材は、前記低沸点成分吸着材に対して前記内燃機関側と反対側に配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蒸発燃料吸着材。

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