JP2009138668A - Air duct device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンの吸気側に接続されるエアダクト装置に係り、特にエンジンの停止時に、エンジンの吸気系から漏出される燃料蒸気を捕捉する機能を備えたエアダクト装置に関するものである。 The present invention relates to an air duct device connected to an intake side of an engine, and more particularly to an air duct device having a function of capturing fuel vapor leaked from an intake system of an engine when the engine is stopped.
従来、この種の車両における燃料蒸気捕捉装置としては、例えば特許文献1〜3に開示されるような構成が提案されている。
特許文献1に記載の従来構成では、エアクリーナのハウジング内にフィルタエレメントがエア流路と交差するように配置されている。フィルタエレメントに対してエア流の下流側に位置するように、ハウジング内には燃料吸着部材がエア流路と交差した状態で配置されている。この燃料吸着部材は、不織布等のシート基材に粒状活性炭を保持してなる保持シートを、不織布等の被覆シートにより被覆して構成されている。
Conventionally, as a fuel vapor capture device in this type of vehicle, for example, configurations as disclosed in
In the conventional configuration described in
また、特許文献2に記載の従来構成では、エアクリーナのハウジング内にフィルタエレメントがエア流路と交差するように配置されている。フィルタエレメントに対してエア流の下流側に位置するように、エアクリーナのハウジングの内壁面には複数の補強リブが突設されている。補強リブ間には粉末状の活性炭をバインダで固めてなる燃料吸着材が埋め込み形成されている。
Further, in the conventional configuration described in
さらに、特許文献3に記載の従来構成では、エアクリーナとエンジンとの間に設けられるエアダクトの内壁面の一部に、活性炭繊維の織布ダクトよりなる燃料吸着材が設けられている。
ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。すなわち、特許文献1に記載の従来構成では、燃料吸着部材がエアクリーナのハウジング内に、エア流路と交差した状態で配置されている。このため、エンジンの運転時における吸気エア流の圧力損失が大きく、エンジンの吸気効率に悪影響を与えることになる。
However, these conventional configurations have the following problems. That is, in the conventional configuration described in
これに対して、特許文献2及び特許文献3に記載の従来構成では、燃料吸着材がエアクリーナのハウジングの内壁面またはエアダクトの内壁面に設けられているため、前記のように吸気エア流の圧力損失が上昇するおそれはほとんどない。しかしながら、エアクリーナのハウジングまたはエアダクトの内壁面に設けられた燃料吸着材では、前記のようにエア流路と交差して配置された燃料吸着部材と比較して、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能が劣るという問題がある。
On the other hand, in the conventional configurations described in
すなわち、エンジンの運転時には、吸気エアがハウジングまたはエアダクト内の中心部付近に沿って流れやすくて、内壁面の燃料吸着材付近まで到達しにくい。このため、既に燃料吸着材に吸着捕捉された状態にある燃料蒸気が、燃料吸着材から脱離されにくい。この結果、燃料吸着材の燃料吸着性能が低いという問題がある。 That is, when the engine is operating, the intake air easily flows along the vicinity of the central portion in the housing or the air duct and does not easily reach the vicinity of the fuel adsorbent on the inner wall surface. For this reason, the fuel vapor that has already been adsorbed and captured by the fuel adsorbent is unlikely to be desorbed from the fuel adsorbent. As a result, there is a problem that the fuel adsorption performance of the fuel adsorbent is low.
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、吸気エア流の圧力損失を低減することができるとともに、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能を向上させることができるエアダクト装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide an air duct device capable of reducing the pressure loss of the intake air flow and improving the fuel vapor adsorption performance and desorption performance.
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンの吸気側とエアクリーナとの間に接続されるエアダクトにおいて、円筒状をなし、エア透過性を有する燃料吸着フィルタをエアダクト内に同心状に設けるとともに、エアダクトの内周面と燃料吸着フィルタの外周面との間に隙間を形成し、その隙間のエア流上流側とエアダクトの中心側のエア通過部との間には隙間にエア流を導入するための開口を形成したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an air duct connected between an intake side of an engine and an air cleaner has a cylindrical shape, and a fuel adsorption filter having air permeability is provided concentrically in the air duct. At the same time, a gap is formed between the inner peripheral surface of the air duct and the outer peripheral surface of the fuel adsorption filter, and an air flow is introduced into the gap between the air flow upstream side of the gap and the air passage portion on the center side of the air duct. It is characterized in that an opening is formed for this purpose.
従って、このエアダクトを備えた車両において、エンジンの運転時には、ダクト本体内のエア通過部を介してエンジンの吸気系にエアが流入される。この場合、燃料吸着フィルタがエア流と交差することなく、ダクト本体内に同心状に配置されているため、燃料吸着フィルタの配置によってエア流の圧力損失が上昇するおそれを抑制することができる。一方、エンジンの停止時には、エンジンの吸気系から漏出される燃料蒸気が、ダクト本体内に配置された燃料吸着フィルタにより吸着されて捕捉される。 Therefore, in a vehicle equipped with this air duct, when the engine is operated, air flows into the intake system of the engine via the air passage portion in the duct body. In this case, since the fuel adsorption filter is disposed concentrically in the duct body without intersecting with the air flow, it is possible to suppress the possibility that the pressure loss of the air flow increases due to the arrangement of the fuel adsorption filter. On the other hand, when the engine is stopped, the fuel vapor leaked from the intake system of the engine is adsorbed and captured by the fuel adsorption filter disposed in the duct body.
そして、エンジンが運転される場合には、ダクト本体の内周面と燃料吸着フィルタの外周面との間に隙間が形成されているため、ダクト本体内のエア通過部のエア流が燃料吸着フィルタを内周側から外周側に透過して隙間内に導かれる。それとともに、ダクト本体内のエア通過部のエア流が開口を介して隙間内に導入された後、燃料吸着フィルタを外周側から内周側に透過してダクト本体内のエア通過部に戻される。このため、燃料吸着フィルタに吸着捕捉された状態にある燃料蒸気を、その燃料吸着フィルタから容易に脱離させることができて、燃料吸着フィルタの燃料吸着性能を良好に保つことができる。 When the engine is operated, a gap is formed between the inner peripheral surface of the duct main body and the outer peripheral surface of the fuel adsorption filter. Is transmitted from the inner peripheral side to the outer peripheral side and guided into the gap. At the same time, after the air flow in the air passage portion in the duct body is introduced into the gap through the opening, the fuel adsorption filter is transmitted from the outer periphery side to the inner periphery side and returned to the air passage portion in the duct body. . For this reason, the fuel vapor in the state of being adsorbed and captured by the fuel adsorption filter can be easily desorbed from the fuel adsorption filter, and the fuel adsorption performance of the fuel adsorption filter can be kept good.
また、前記の構成において、前記燃料吸着フィルタの内径をダクト本体として必要とされる内径と同一またはそれより大きくするとよい。このように構成した場合には、燃料吸着フィルタの配置によってエア流の圧力損失が上昇するおそれを効果的に抑制することができる。 Moreover, in the said structure, it is good to make the internal diameter of the said fuel adsorption filter the same or larger than the internal diameter required as a duct main body. When comprised in this way, the possibility that the pressure loss of an air flow may rise by arrangement | positioning of a fuel adsorption filter can be suppressed effectively.
さらに、前記の構成において、前記ダクト本体には前記開口にエア流を案内するための案内部を形成するとよい。このように構成した場合には、ダクト本体内のエア通過部のエア流を案内部の案内作用により、開口を介して隙間内へ円滑に導入させることができる。 Further, in the above configuration, a guide portion for guiding an air flow to the opening may be formed in the duct body. When configured in this manner, the air flow in the air passage portion in the duct main body can be smoothly introduced into the gap through the opening by the guide action of the guide portion.
さらに、前記の構成において、前記隙間のエア流下流側とダクト本体のエア通過部との間に開口を形成するとよい。このように構成した場合には、エンジンの停止時に、燃料蒸気がエア流下流側の開口から隙間内に流入する。このため、燃料蒸気を燃料吸着フィルタの内周側のみでなく、外周側からも吸着して捕捉することができて、燃料蒸気の吸着性能を一層向上させることができる。しかも、エンジンの運転時には、隙間内のエア流が下流側の開口からもダクト本体のエア通過部内に戻されるため、燃料蒸気の脱離性能を一層向上させることができる。 Furthermore, in the above configuration, an opening may be formed between the air flow downstream side of the gap and the air passage portion of the duct body. With this configuration, when the engine is stopped, fuel vapor flows into the gap from the opening on the downstream side of the air flow. For this reason, fuel vapor can be adsorbed and captured not only from the inner peripheral side of the fuel adsorption filter but also from the outer peripheral side, and the fuel vapor adsorption performance can be further improved. In addition, when the engine is in operation, the air flow in the gap is also returned from the downstream opening into the air passage portion of the duct body, so that the fuel vapor desorption performance can be further improved.
さらに、前記の構成において、前記ダクト本体の燃料吸着フィルタと対応する部分を角筒状に形成することにより、前記隙間を形成するとよい。このように構成した場合には、ダクト本体の角筒状部分の内周面と燃料吸着フィルタの外周面との間に広い隙間を形成することができて、燃料吸着フィルタに対するエア流の透過性を高めることができる。 Furthermore, in the above configuration, the gap may be formed by forming a portion of the duct body corresponding to the fuel adsorption filter in a rectangular tube shape. In such a configuration, a wide gap can be formed between the inner peripheral surface of the rectangular tube-shaped portion of the duct body and the outer peripheral surface of the fuel adsorption filter, and the air flow permeability to the fuel adsorption filter can be formed. Can be increased.
以上のように、この発明によれば、吸気エア流の圧力損失を低減することができるとともに、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能を向上させることができるという効果を発揮する。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the pressure loss of the intake air flow and to improve the fuel vapor adsorption performance and desorption performance.
(第1実施形態)
以下に、この発明の第1実施形態を、図1及び図2に基づいて説明する。
図1に示すように、エアクリーナ11とエンジン12との間には、エアダクト13が介在されている。このエアダクト13は、中間部のダクト本体13Aと両側部の連結ダクト13B,13Cとを連結することによって構成されている。そして、エンジン12の運転時には、エアクリーナ11により濾過されたエアが、エアダクト13のダクト本体13A及び連結ダクト13B,13Cを介して、エンジン12の吸気系に流入する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, an
前記ダクト本体13Aは、軸線方向と直交する方向に輪切り状に二分割した第1分割部14及び第2分割部15により構成されている。両分割部14,15の対向端部の外周縁には、フランジ部14a,15aが形成されている。第1分割部14のフランジ部14aには、複数の係合孔16が形成されている。第2分割部15のフランジ部15aには、係合孔16に係合可能な複数のスナップ状の係合突起17が形成されている。そして、両フランジ部14a,15a間に円環状のシール部材18を介在させた状態で、各係合突起17を各係合孔16に係合させることにより、ダクト本体13Aの両分割部14,15が着脱可能に連結されている。
The
前記ダクト本体13Aの両分割部14,15の端壁内面には、それぞれ円環状の保持凹部14b,15bが形成されている。ダクト本体13A内に同心状に配置されるように、両分割部14,15の保持凹部14b,15b間には、エア透過性に優れた円筒状の燃料吸着フィルタ19が挟持されている。この燃料吸着フィルタ19の内径D1は、ダクト本体13Aのエア通過部として必要とされる部分の内径D2と同一、またはそれよりも大きくなるように形成されている。
Ring-
図1及び図2に示すように、前記燃料吸着フィルタ19は、燃料蒸気を吸着する粒状活性炭よりなる吸着材19aと、その吸着材19aをほぼ均等な分散配置状態に保持する一対の不織布等の保持シート19bと、バックファイア等の炎や外力から保護する一対の外側の耐熱ネット19cとから構成されている。保持シート19b及び耐熱ネット19cの両端周縁には、硬質合成樹脂よりなる環状枠20が被覆形成されている。そして、エンジン12の停止時に、そのエンジン12の吸気系から燃料蒸気が漏出した場合、その燃料蒸気は燃料吸着フィルタ19の吸着材19aにより吸着して捕捉される。なお、図1〜図7においては、燃料吸着フィルタ19の厚さを誇張して描いたが、実際には薄く、厚さ2〜5mm程度である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記ダクト本体13Aの内周面と燃料吸着フィルタ19の外周面との間には、隙間21が形成されている。この隙間21のエア流上流側とダクト本体13A内の中心側のエア通過部との間には、隙間21内にエア流を導入するための少なくとも一つの開口22が形成されている。ダクト本体13Aの第1分割部14の側壁内面には、開口22にエア流を案内するための傾斜案内部23が開口22に対応して形成されている。そして、エンジン12の運転時には、ダクト本体13A内のエア通過部のエア流が、傾斜案内部23から開口22を介して隙間21内に導入される。
A
次に、前記のように構成されたエアダクトの作用を説明する。
さて、このエアダクト13を備えた車両において、エンジン12が運転されると、エアクリーナ11及びエアダクト13を介してエンジン12の吸気系にエアが流入される。この場合、燃料吸着フィルタ19がエア流と交差することなく、エアダクト13のダクト本体13A内に同心状に配置されている。また、燃料吸着フィルタ19の内径D1が、ダクト本体13Aのエア通過部として必要とされる部分の内径D2と同一、またはそれよりも大きくなるように形成されている。このため、燃料吸着フィルタ19を配置したことによってエア流の圧力損失が上昇するおそれはほとんどない。
Next, the operation of the air duct configured as described above will be described.
Now, in the vehicle provided with the
一方、エンジン12が停止されたときには、エンジン12の吸気系から漏出される燃料蒸気が、ダクト本体13A内に配置された燃料吸着フィルタ19の吸着材19aにより吸着して捕捉される。このため、エンジン12からの燃料蒸気は、大気中に漏出することが防止される。
On the other hand, when the
そして、エンジン12が運転されたときには、ダクト本体13A内のエア通過部のエア流が燃料吸着フィルタ19を内周側から外周側に透過して、ダクト本体13Aの内周面と燃料吸着フィルタ19の外周面との間の隙間21内に導かれる。それとともに、ダクト本体13A内のエア通過部のエア流が傾斜案内部23の案内作用により、開口22を介して隙間21内に導入された後、燃料吸着フィルタ19を外周側から内周側に透過してダクト本体13A内のエア通過部に戻される。従って、燃料吸着フィルタ19の吸着材19aに吸着されて捕捉された状態にある燃料蒸気が、その吸着材19aから容易に脱離される。
When the
よって、この第1実施形態においては、以下の効果がある。
(1) 燃料吸着フィルタ19に吸着された燃料蒸気がエンジン運転時のエア流によって適切に脱離されて、エンジンに吸引され、大気中への漏洩を防止できる。
Therefore, the first embodiment has the following effects.
(1) The fuel vapor adsorbed by the
(2) 燃料吸着フィルタ19に吸着された燃料蒸気がエンジン運転にともなって適切に脱離されるため、燃料吸着フィルタ19の燃料吸着性能を良好に保つことができて、エンジン12の停止時に漏出される燃料蒸気を効果的に吸着して捕捉することができる。従って、前記と同様に、燃料蒸気の大気中への漏洩を防止できる。
(2) Since the fuel vapor adsorbed by the
(3) 燃料吸着フィルタ19がダクト本体13Aの軸線を通る平面上に同平面と平行に配置されるとともに、その内径がダクト本体13Aのエア通過部として必要とされる部分の内径D2以上に形成されているため、ダクト本体13A内における圧力損失を抑えることができて、エンジンの吸気効率の低下を抑制できる。
(3) The
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第2実施形態においては、図3に示すように、ダクト本体13Aの内周面と燃料吸着フィルタ19の外周面との間の隙間21のエア流上流側に開口22が形成されているとともに、隙間21のエア流下流側にも少なくともひとつの開口26が形成されている。また、ダクト本体13Aの第2分割部15の端壁内面には、開口26に連なる傾斜案内部27が形成されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, an
従って、エンジン12の停止時には、燃料蒸気が燃料吸着フィルタ19の内周面側から吸着材19aに吸着されて捕捉されるとともに、エア流下流側の開口26から隙間21内に流入して、燃料吸着フィルタ19の外周面からも吸着材19aに吸着されて捕捉される。このため、燃料蒸気を燃料吸着フィルタ19の内周側のみでなく、外周側からも吸着して捕捉することができて、燃料蒸気の吸着性能を一層向上させることができる。
Therefore, when the
しかも、エンジン12の運転時には、エア流上流側の開口22から隙間21内に流入したエア流が、燃料吸着フィルタ19を外周側から内周側に透過してダクト本体13A内の中心側のエア通過部に戻されたり、燃料吸着フィルタ19の外周面上を通過し、エア流下流側の開口26を介してダクト本体13A内のエア通過部に戻されたりする。さらには、ダクト本体13A内の中心側のエア通過部から燃料吸着フィルタ19を外周側に透過して、エア流下流側の開口26を介してダクト本体13Aの中心側のエア通過部に戻される。このため、この第2実施形態においては、以下の効果がある。
In addition, when the
(4) 燃料吸着フィルタ19に対するエア流の透過量や、燃料吸着フィルタ19の表面を流れるエア流の量が多くなって、燃料吸着フィルタ19からの燃料蒸気の脱離性能を一層向上させることができる。
(4) The permeation amount of the air flow with respect to the
(第3実施形態)
次に、この発明の第3実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第3実施形態においては、図4に示すように、ダクト本体13Aの燃料吸着フィルタ19と対応する部分28が四角筒状に形成されている。そして、この四角筒状部分28の内周面と燃料吸着フィルタ19の外周面との間に隙間21が形成されている。よって、この第3実施形態においては、以下の効果がある。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, a
(5) ダクト本体13Aに四角筒状部分28を形成したことにより、四角筒状部分28のコーナ部において燃料吸着フィルタ19の外周面に広い隙間21を形成することができて、燃料吸着フィルタ19の表面を通過したり、同フィルタ19を透過したりするエア流の量が多くなり、燃料蒸気の脱離性能をさらに向上させることができる。
(5) By forming the square
(第4実施形態)
次に、この発明の第4実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第4実施形態においては、図5に示すように、ダクト本体13Aの燃料吸着フィルタ19と対応する部分29が三角筒状に形成されている。そして、この三角筒状部分29の内周面と燃料吸着フィルタ19の外周面との間に隙間21が形成されている。よって、この第4実施形態においては、ダクト本体13Aの四角筒状部分28のコーナ部において燃料吸着フィルタ19の外周面に広い隙間21を形成することができて、前記第3実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, a
(第5実施形態)
次に、この発明の第5実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第5実施形態においては、図6に示すように、ダクト本体13Aはその軸線を通る平面に沿って竹割状に分割された分割部14,15により構成されている。各分割部14,15の両側縁にそれぞれフランジ部41が形成され、それらのフランジ部41は相互に接着により固定されている。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 6, the
従って、この第5実施形態においては、前記第1実施形態と同様な効果がある。
(第6実施形態)
次に、この発明の第6実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
Therefore, the fifth embodiment has the same effect as the first embodiment.
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
この第6実施形態においては、図7に示すように、燃料吸着フィルタ19の両端の環状枠20を支持する保持凹部14b,15bがダクト本体13Aと一体の一対の筒状部50に形成されている。そして、両筒状部50には、それぞれ複数の透孔51が形成されている。従って、ダクト本体13Aの中心側を流れるエア流の一部が上流側の透孔51を通って隙間21に至り、隙間21内のエア流が下流側の透孔51からダクト本体13Aの中心側に流れる。また、燃料蒸気の一部は下流側の透孔51を通って燃料吸着フィルタ19の外周面側から吸着されて捕捉される。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 7, holding
従って、この第6実施形態においては、前記第2実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
Therefore, in the sixth embodiment, substantially the same effect as that of the second embodiment can be obtained.
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
・ 燃料吸着フィルタとして、粒状または粉状の活性炭をバインダで結合させた薄板(シート)状のものを用いること。このように構成すれば、燃料吸着フィルタが形状保持機能を有するため、燃料吸着フィルタの外周部の環状枠が不要となる。 -Use a thin plate (sheet) in which granular or powdery activated carbon is bound with a binder as a fuel adsorption filter. If comprised in this way, since a fuel adsorption filter has a shape maintenance function, the annular frame of the outer peripheral part of a fuel adsorption filter becomes unnecessary.
・ 燃料吸着材として、粒状または粉状活性炭以外のもの、例えば、活性短繊維、粒状または板状の多孔質セラミックを用いること。 -As the fuel adsorbent, other than granular or powdered activated carbon, for example, active short fiber, granular or plate-like porous ceramic is used.
11…エアクリーナ、12…エンジン、13…エアダクト、13A…ダクト本体、19…燃料吸着フィルタ、21…隙間、22…エア流上流側の開口、23…傾斜案内部、26…エア流下流側の開口、28…四角筒状部分、29…三角筒状部分、D1,D2…内径。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Air cleaner, 12 ... Engine, 13 ... Air duct, 13A ... Duct main body, 19 ... Fuel adsorption filter, 21 ... Gap, 22 ... Opening on the air flow upstream side, 23 ... Inclination guide part, 26 ... Opening on the downstream side of air flow , 28 ... square cylindrical part, 29 ... triangular cylindrical part, D1, D2 ... inner diameter.
Claims (5)
円筒状をなし、エア透過性を有する燃料吸着フィルタをエアダクト内に同心状に設けるとともに、エアダクトの内周面と燃料吸着フィルタの外周面との間に隙間を形成し、その隙間のエア流上流側とエアダクトの中心側のエア通過部との間には隙間にエア流を導入するための開口を形成したことを特徴とするエンジンのエアダクト装置。 In the air duct connected between the intake side of the engine and the air cleaner,
A fuel adsorption filter having a cylindrical shape and air permeability is provided concentrically in the air duct, and a gap is formed between the inner peripheral surface of the air duct and the outer peripheral surface of the fuel adsorption filter. An air duct device for an engine, wherein an opening for introducing an air flow is formed in a gap between the side and an air passage portion on the center side of the air duct.
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