JP5471136B2 - 吸気ダクト - Google Patents

Description

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吸気ダクトに関するものであって、特にエンジンの停止時に吸気側から漂いながら放出される燃料蒸気を捕捉して、大気中への燃料蒸気の放出が抑制されるようにした吸気ダクトに関するものである。

一般に、燃料蒸気を捕捉する構成としては、エアクリーナの内部において、エア流を横切る位置や、エアクリーナハウジングの内側面の位置に燃料蒸気捕捉用のフィルタが設けられている。そして、エンジンの停止時に吸気側から漂いながら放出される燃料蒸気を捕捉するとともに、エンジンの運転時には、捕捉された燃料蒸気を吸引エア中に脱離させるようになっている。しかしながら、フィルタがエア流を横切る位置に設けられている構成においては、通気抵抗が増してエンジンの燃焼効率が低下する。また、フィルタがハウジングの内側面に設けられている構成においては、燃料蒸気の捕捉効率と吸引エアへ脱離させる性能が悪く、その機能が充分ではない。

そのほかに、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、図８に示すように、ダクト本体２１の内周面に凹状の収容部２２が形成されている。この収容部２２内には活性炭を含む繊維の織布からなる円筒状の燃料吸着フィルタ２３が、その内周面をダクト本体２１の内周面と同一面上に配置した状態で収容されている。そして、図８に２点鎖線矢印で示すように、エンジンの停止時にそのエンジンから流出される燃料蒸気が、燃料吸着フィルタ２３により吸着されて捕捉されるようになっている。

特開２００６−２２６１２３号公報

ところが、前記特許文献１の吸気ダクトにおいては、前記のように燃料吸着フィルタ２３がその内周面をダクト本体２１の内周面と同一面上に配置した状態で、ダクト本体２１内の収容部２２に収容されている。このため、燃料蒸気が燃料吸着フィルタ２３に吸着されることなく、その燃料吸着フィルタ２３の内周面に沿って通過しやすくて、燃料蒸気の吸着性能が低いという問題があった。

また、エンジンの動作時には、図８に実線矢印で示すように、ダクト本体２１内を通してエンジンにエアが吸引され、そのエア流により燃料吸着フィルタ２３に捕捉されている燃料蒸気が吸引エア中に脱離される。しかしながら、この場合にも、吸引エアが燃料吸着フィルタ２３の内周面上を通って流れるが、燃料吸着フィルタ２３からの燃料蒸気の脱離性能は決して高くないという問題もあった。

このため、特許文献１の構成において、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能を向上させようとすると、燃料吸着フィルタ２３として、ダクト本体２１の長さ方向に長いものが必要となり、その結果、ダクト本体２１が長くなり、エンジンルーム内のダクト配置スペースを確保することが困難になるばかりでなく、重量が嵩むことにもなる。

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、エンジンの停止時における燃料蒸気の吸着性能及びエンジンの運転時における燃料蒸気の脱離性能を向上させることができ、しかも通気抵抗を低く抑えることができる吸気ダクトを提供することにある。

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吸気ダクトにおいて、ダクト本体に対して、襞折りされたシート状の燃料吸着フィルタを前記ダクト本体の内周面の周方向全域に沿うように円筒状に設け、前記燃料吸着フィルタは、各襞がダクト長さ方向に延びるように配置されるとともに、前記燃料吸着フィルタの襞の外側頂部が、前記ダクト本体の内周面に接するように配置され、前記ダクト本体の内周面と前記燃料吸着フィルタの各襞の外周側面との間には、両端が開放された間隙が前記燃料吸着フィルタの襞に沿って複数、形成されていることを特徴としている。

従って、この発明の吸気ダクトにおいては、エンジンの停止時にエンジンの吸気側から漂いながら流出される燃料蒸気が、ダクト本体内の燃料吸着フィルタにより吸着されて捕捉され、大気中への放出が抑制される。この場合、燃料吸着フィルタが襞折り状のシート材により形成されて広い表面積を有するとともに、ダクト本体の内周面に配置されているため、その燃料吸着フィルタにより燃料蒸気を効率よく吸着して捕捉することができて、燃料蒸気の吸着性能を向上させることができる。そして、エンジンの動作時には、エンジンの吸気側に吸引されるエアがダクト本体内で燃料吸着フィルタに沿って流れ、そのエア流により燃料吸着フィルタに捕捉されている燃料蒸気が脱離されて吸引エア中に戻される。この場合、エアが襞折り状のシート材よりなる燃料吸着フィルタの各襞の内側及び外側に沿って流れるため、それらのエア流により燃料吸着フィルタから燃料蒸気を効率よく脱離させることができて、燃料蒸気の脱離性能を向上させることができる。

前記の構成において、前記燃料吸着フィルタを前記ダクト本体の内周面の周方向全域に沿うように円筒状に形成した部分と、前記ダクト本体の下半部内周面に沿うように半円筒状に形成した部分とを有するように形成することが好ましい。

以上のように、この発明の吸気ダクトによれば、エンジンの停止時における燃料蒸気の吸着性能及びエンジンの運転時における燃料蒸気の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。

第１実施形態の吸気ダクトを示す要部断面図。 図１の２−２線における拡大断面図。 第２実施形態の吸気ダクトを示す要部断面図。 図３の４−４線における拡大断面図。 第３実施形態の吸気ダクトを示す要部断面図。 図５の６−６線における拡大断面図。 第４実施形態の吸気ダクトを示す断面図。 従来の吸気ダクトを示す要部断面図。

（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化した吸気ダクトの第１実施形態を、図１及び図２に従って説明する。

図１及び図２に示すように、この実施形態の吸気ダクト１１は円筒状のダクト本体１２を備え、図示しないエンジンの吸気側とエアクリーナとの間に接続される。ダクト本体１２の内周面には、燃料吸着フィルタ１３が設けられている。この燃料吸着フィルタ１３は、粉状または粒状の活性炭をすき込んだ繊維よりなるシート材を襞折り状に形成するとともに、その襞折り状のシート材を円筒状に形成することにより構成されている。そして、燃料吸着フィルタ１３は、その三角形状の各襞１３ａがダクト本体１２の長さ方向に延びるように、ダクト本体１２内に挿入されて、ダクト本体１２の周方向全域に沿って配置されている。そして、各襞１３ａの外側頂部が接着剤によりダクト本体１２の内周面に固定されている。

図１及び図２に示すように、前記ダクト本体１２の内周面と燃料吸着フィルタ１３の各襞１３ａの斜面及び内側頂部との間には、襞１３ａの長さ方向の両端を開放した断面三角形状の間隙１４が形成されている。そして、図１に実線矢印で示すように、エンジンの運転時に、ダクト本体１２内を通って吸引されるエアが、燃料吸着フィルタ１３の内側の空間のみでなく、これらの間隙１４を介して各襞１３ａの外側にも流れるようになっている。

次に、前記のように構成された吸気ダクトの作用を説明する。
さて、この吸気ダクト１１において、エンジンの停止時には、図１に２点鎖線矢印で示すように、その吸気側から漂いながら流出されて来る燃料蒸気がダクト本体１２内に流れて、燃料吸着フィルタ１３により吸着されて捕捉される。この捕捉により、大気中への燃料蒸気の放出が抑えられる。一方、エンジンの運転時には、図１に実線矢印で示すように、エンジンに吸引されるエアが、ダクト本体１２内において燃料吸着フィルタ１３に沿ってその内周側及び外周側を流れる。そして、そのエア流により燃料吸着フィルタ１３に捕捉されている燃料蒸気が、フィルタ１３から脱離されて吸引エアの流れに乗ってエンジンに戻される。

そして、この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１３が襞折り状をなして広い表面積を有するとともに、燃料吸着フィルタ１３の各襞１３ａがダクト本体１２の長さ方向に沿って延長された状態で配置されている。そして、各襞１３ａとダクト本体１２と間の間隙１４の両端がエア流の上流側及び下流側に向かって開口されている。従って、ダクト本体１２内に漂う燃料蒸気は各襞１３ａの内側面及び外側面上を移動する。このため、燃料吸着フィルタ１３によりこの燃料蒸気を効率よく吸着して捕捉することができる。

（２） エンジンの運転時においては、燃料吸着フィルタ１３の各襞１３ａの内側面及び外側面に沿ってエア流が形成されるとともに、そのエア流の一部は燃料吸着フィルタ１３の各襞１３ａの内外を透過する。従って、エア流により燃料吸着フィルタ１３から燃料蒸気を効率よく脱離させることができる。

（３） 以上のように、燃料吸着フィルタ１３の燃料蒸気吸着性能及び脱離性能を向上できるため、結果として燃料吸着フィルタ１３を短くできる。このため、ダクト本体１２を短くできて、通気抵抗，すなわち圧力損失を小さくできるとともに、エンジンルーム内のダクト配置スペースの確保が容易となり、しかも、軽量化を達成することができる。

（４） 燃料吸着フィルタ１３の各襞１３ａがエアの流通方向に沿って延長されているため、このフィルタ１３がエア流の障害になることはほとんどない。従って、燃料吸着フィルタ１３が吸引エア流の抵抗となることを抑制でき、エンジンの燃焼効率の良好に維持することができる。

（５） 燃料吸着フィルタ１３はシート材を円筒状にして、ダクト本体１２内に挿入し、その外周側の襞１３ａの頂部をダクト本体１２の内周面に接着すればよいだけである。このため、燃料吸着フィルタ１３の組付けはきわめて容易である。

（６） 燃料吸着フィルタ１３はダクト本体１２の長さ方向に延びる襞１３ａを有するため、その襞１３ａがエアの整流機能を発揮する。このため、エアクリーナの出口に設けられるエアフロメータ（図示しない）によるエア流の検出が正確になり、エンジン運転の効率化に寄与できる。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した吸気ダクトの第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実施形態では、図３及び図４に示すように、ダクト本体１２の下半部内周面に沿うようにダクト本体１２の下半部に、襞折り状のシート材よりなる半円筒状の燃料吸着フィルタ１３が配置されている。この半円筒状をなす燃料吸着フィルタ１３の軸線方向長さは、前記第１実施形態における円筒状の燃料吸着フィルタ１３の軸線方向長さに比較して、長くなるように構成されている。そして、図３に２点鎖線矢印で示すように、エンジンの停止時には、ダクト本体１２内に流入する燃料蒸気が自重により下方へ移動して、燃料吸着フィルタ１３により吸着して捕捉されるようになっている。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。特に、この第２実施形態においては、以下の効果を得ることができる。

（７） 燃料蒸気は大気より重いために、ダクト本体１２内の下部側を漂う傾向がある。このため、燃料吸着フィルタ１３をダクト本体１２内の下部に広範囲にわたって設けたこの実施形態は燃料蒸気の吸着機能に優れたものとなる。

（８） 燃料吸着フィルタ１３は半円筒状であるため、通気抵抗が小さくなり、エンジンの燃焼効率を向上できる。
（９） 同じく燃料吸着フィルタ１３が半円筒状をなすため、ダクト本体１２内に対する燃料吸着フィルタ１３の組付けがさらに容易になる。

（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した吸気ダクトの第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実施形態は、前記第１，第２実施形態の構成を組み合わせたものであって、図５及び図６に示すように、燃料吸着フィルタ１３における燃料蒸気の流入方向における上流側のほぼ半分が襞折り状のシート材により円筒状に形成され、下流側のほぼ半分が円筒状部に連なる下半部のみの半円筒状に形成されている。そして、この第３実施形態の燃料吸着フィルタ１３の軸線方向長さが、前記第１実施形態の燃料吸着フィルタ１３の軸線方向長さと、第２実施形態の燃料吸着フィルタ１３の軸線方向長さとの中間の長さとなるように構成されている。

従って、この第３実施形態においては、前記第１実施形態及び第２実施形態に記載の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。
（第４実施形態）
次に、この発明を具体化した吸気ダクトの第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７に示すように、ダクト本体１２が四角筒状に形成され、そのダクト本体１２の内周面に襞折り状のシート材よりなる四角筒状の燃料吸着フィルタ１３が配置されている。

従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果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。

・ 前記第４実施形態のようにダクト本体１２を四角筒状に形成するとともに、第２実施形態のように燃料吸着フィルタ１３をほぼ下半部の半四角筒状に形成すること。
・ 前記第４実施形態のようにダクト本体１２を四角筒状に形成するとともに、第３実施形態のように燃料吸着フィルタ１３を四角筒状部と半四角筒状部とよりなるように形成すること。

・ ダクト本体１２の内周面に環状をなす凹部を形成し、燃料吸着フィルタ１３の各襞１３ａの外側頂部を前記凹部内に嵌め込むことにより、燃料吸着フィルタ１３をダクト本体１２に固定すること。この場合、前記凹部の内周面と燃料吸着フィルタ１３の襞１３ａの外周面との間の間隙１４の前後両端がエア流中に開口されるように、前記凹部を浅く形成する。

・ 第４実施形態において、燃料吸着フィルタ１３として、四角筒の各辺（四辺）ごとに分離されたものを用いること。
・ 燃料吸着フィルタ１３をダクト本体１２の湾曲部分に設けること。この場合、燃料吸着フィルタ１３もダクト本体１２に沿って湾曲される。

・ 前記各実施形態においては、襞１３ａを三角形状に形成したが、四角形状、円弧状等、他の形状に形成すること。

１１…吸気ダクト、１２…ダクト本体、１３…燃料吸着ダクト、１３ａ…襞、１４…間隙。

Claims (2)

1. エンジンの吸気側とエアクリーナとの間に接続される吸気ダクトにおいて、
   ダクト本体に対して、襞折りされたシート状の燃料吸着フィルタを前記ダクト本体の内周面の周方向全域に沿うように円筒状に設け、
   前記燃料吸着フィルタは、各襞がダクト長さ方向に延びるように配置されるとともに、前記燃料吸着フィルタの襞の外側頂部が、前記ダクト本体の内周面に接するように配置され、
   前記ダクト本体の内周面と前記燃料吸着フィルタの各襞の外周側面との間には、両端が開放された間隙が前記燃料吸着フィルタの襞に沿って複数、形成されていることを特徴とする吸気ダクト。
2. 前記燃料吸着フィルタを前記ダクト本体の内周面の周方向全域に沿うように円筒状に形成した部分と、前記ダクト本体の下半部内周面に沿うように半円筒状に形成した部分とを有するように形成したことを特徴とする請求項１に記載の吸気ダクト。

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