JPH01267350A - 自動車の燃料蒸発制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料系のための、空気導入および排出手段の中
に配置された。燃料を吸収する濾過材料を含有する容器
を有する、自動車における燃料蒸発を制御するための装
置に関する。

自動車の燃料系は燃料の揮発成分の蒸発のためにかなり
大気を汚し、そのため環境汚染の１つの原因となってい
る。たとえば、太陽の照っている時あるいは停車時の内
燃機関などの熱の作用により燃料の揮発性成分は蒸発し
、モして自動車の燃料タンクおよび内燃機関の吸引系の
吸気−排気ト段を通って外気に放散される。さらにまた
、燃料タンクへの燃料充填時にも蒸発によって揮発性成
分か大気内に放出される。

このようなことに起因する環境汚染を低減させるために
、いくつかの国てはすてに自動車の炭化水素排出を制限
することか行なわれている。その許容最大排出基準値を
遵守するために、自動車の燃料系の吸気−排気手段の中
、特に燃木・１タンクに通しる通気管内には、活性炭顆
粒を密に積み重ねた堆積物を詰めた容器か設けられてい
る。停車中に熱の作用により蒸発された燃料の揮発成分
はこの活性炭顆粒を通過する時に吸着され、これによっ
て揮発成分か大気中に放出されるのか防止されるのであ
る。内燃機関の運転中に燃料の燃焼に必要な空気の一部
分か吸引されて活性炭容器を通過することによりそれら
活性炭顆粒は再生される。この際、吸着されていた燃料
分は脱離されそして容器に設けた連結管を経由して内燃
機関へ案内される。

燃料タンク充填時の炭化水素放出を減らすべく、いくつ
かの国ては最大許容排出量を定めた規制措置もとられて
いる。この充填時の許容最大値を守るためには、相応す
る大きな容量を有する燃料蒸発制御装置を自動車の中に
取り付けなければならない。

従来使用されている活性炭を詰めた容器はっぎのような
一連の欠点を有する。まず、活性炭顆粒間に比較的大き
いむた空間か存在するための燃料蒸気の吸着に不適当と
なっている。しかし、隙間通路のない活性炭堆積物をつ
くるためには高価な容器構造と詰め込み方法か必要であ
る。すなわち、たとえば、顆粒堆積物を容器の中に弾性
荷重した状態にしておくために網目構造の床と抑圧ハネ
を設けねばならない。あるいは、活性炭容器材料として
収縮性を有する材料を使用しなければならない。さらに
隙間によるバイパス通路を与えないよう活性炭を堆積す
るためには技術上の理由から円筒形容器か好ましい。し
かし、円筒形容器を自動車内の空間の中に取り付けるの
は困難である。活性炭の顆粒堆積物は液体に対する遮断
能力か微小である。したかって、侵入する燃料凝縮物は
容易に通過してしまう。さらに活性炭はミクロ細孔（細
孔サイスかｌｎａ＋以丁のもの）の割合か高い。燃料蒸
気は活性炭のマクロ細孔、メン（中）細孔、ミクロ細孔
の中に吸着される。しかしなから、この系の再生の際に
脱着（脱離ともいう）されるのは、主としてメソ細孔と
マクロ細孔の領域に吸着されていた燃料部分である。活
性炭の場合に大領域を占めるミクロ細孔領域は通常の再
生条ヂトにおいては、すなわち、大気から空気を吸引す
る際には、はとんど燃料蒸気を保持したままてあり、し
たがって可逆的に使用することが不可能である。再生の
ために活性炭容器内に導入される空気を予熱することに
よってミクロ細孔旬域の燃料も脱着させることができる
か、これには容認しえない高いコストを要する。そのた
め、燃料蒸発制御装置はきわめて高価なものになってし
まう。また、ミクロ細孔は反応性か高いので、活性炭は
吸着の際に部分的に強く加熱され、これによって負荷容
州か減少される欠点もある。

したかって、本発明の目的は、高価な容器構造も円筒形
容器形状も必要とせず、しかも侵入燃料蒸気および燃料
凝縮物に対する良好な遮断能を有し、かつ通常の条件下
で、すなわち、吸引空気を予熱することなく、高い比率
テ再生可能なヒ記した形式の燃料蒸発制御装置を提供す
ることである。

この［１的は請求項１に記載された装置によって達成さ
れる。

濾過材料としては燃料に対して耐性かありそして開放セ
ル海綿体および／またはフリースに加ｆてさるすべての
プラスチック材料か考慮される。フリースはたわみ性か
あり、織物でも編物でもない多孔性！ａ雄製品であり、
ｍ雄を固着すること（たとえは、機械的な粘着、接合ま
たは溶着による）によって形成されるものである。海綿
状プラスチックの場合には、良好な弾性変形性を有する
ものか好ましい。本発明の実施のために適当なプラスチ
ックはたとえばポリウレタンやポリエーテルスルホンな
どである。

濾材として海綿状プラスチックまたはプラスチック製フ
リースを使用した本発明による装置は、絽材収容のため
の容器になんら特別な形状が要求されず、その形状は自
動車内に存在する空間に適合させることができるという
利点を有する。海綿状プラスチックは現場で容器を発泡
させて製造することもできるし、また発泡成形品として
あらかしめ製造したものを容器の中にバイパス隙間かな
いように押し込むこともてきる。同様にあらかしめ完成
されたフリースもバイパス隙間のないように容器の中に
取り付けることができる。活性炭の堆積物の場合のよう
に費用のかかる容器構造は必要ではない。本発明による
装置には高価な特別な容器構造は不要である。本発明に
よる装置の濾過材料は容器壁にしっかりと固定されうる
から、容器内部に揺れないようまたバイパス隙間がない
ように取付けることかてきる。さらに、本発明による装
置の濾過材料は活性炭顆粒よりも優れた燃料凝縮物に対
する遮断能を有している。

海綿状プラスチックもフリースもミクロ細孔の割合か高
くない。したがって、通常の条件下で、すなわち、外気
温度の空気の吸引時に、従来より高いパーセントで蘭材
再生かなされうる。活性炭顆粒は再生能か低く、たとえ
ば、再生率は約４２％である。これに対して海綿状プラ
スチックとフリースの再生能は高く、たとえば、活性炭
挿入ポリウレタンの場合ては再生率は８０％以してある
。無機吸着材を含まないフリースおよび海綿状プラスチ
ックの再生率はさらに高く、はぼ１００％にも達する。

海綿状プラスチックおよびプラスチック製フリースはミ
クロ細孔の比率か低いからほとんど吸着熱を出さない。

このことおよび液体遮断能か優れていることにより、（
本気および凝ｌｉｉ物か急激に負荷された場合ても高い
負荷容ｊｊＬを発揮することかＣきる。さらに、これら
濾過材料は活性炭顆粒よりも軽量かつ安価である。

本濾過材料の有効表面積は少なくとも与えられた濾過材
料の体積て燃料蒸気の十分な吸着と吸収を達成しうる大
きさでなければならない。

さらに加えて、その有効表面積はミクロ細孔の比率か犬
きくなりすぎないよう、そして再生能か低くなりすぎな
いよう限定されなければならない。本発明による装置の
濾過材料は、活性炭とは対照的に、燃料の揮発成分をそ
の細孔表面て吸着するのみならならずそのプラスチック
自体の中にも吸収する。この吸収の際にプラスチックは
１膨張する。したかって、本発明の装置に使用される濾
過材料の有効表面積は、同じ燃料遮断作用を達成する場
合、活性炭と比較して実質的に少なくてすむ。付加的に
挿入された吸着剤を含んでいない濾過材料の場合ては、
その有効表面積は好ましくは少なくともＬＯｒｒｆ／文
である。海綿状プラスチックまたはフリースの有効表面
積を増大しなければならない場合には、付加的な吸着剤
たとえば活性炭をその海綿体またはフリースの中に挿入
することかてきる。この場合、その有効表面積は４０ｆ
１００乃至３３００００ｒｎ’　／　ｌの範囲か好まし
く、６００００乃至４１０００（Ｊｒｒｒ’／！Ｑの範
囲か特に好ましい。

本＋ａ！過材料のミクロ細孔の割合ばてきる限り小さく
すべきである。この条件は、本発明による装置に適当な
海綿体およびフリースを製造するため現在常用されてい
る技術を採用した場合には自動的に満足される。なぜな
らば、現在の製造法てはミクロ細孔は全く生しないから
である。本濾過材料か付加的に挿入された吸着剤を含有
している場合には、その材料の平均細孔サイズはｌｎｍ
よりも大きくなければならない。

以上−１添付図面を参照しなから本発明をさらに説明す
る。

添付図面は本発明による燃料蒸発制御装置を備えた閉鎖
燃料系の概略図である。

タンクｌには空気導入および排出のための通気管２か設
けられている。通気管２は容器３に設けられている接続
管４に接続されている。容器３には燃料に耐性を有する
プラスチックよりなる濾過材料５か含有されている。濾
過材料５は開放セル海綿体の形状またはフリースの形状
である。容器３には第２の接続管６か設けられており、
この接続管には内燃機関９の吸引系８の吸気および排気
のための通気管７か接続されている。容器３の底には開
［■か設けられている。

タンク１から通気管２を介して漏出する燃料）〜気は接
続管４を経由して濾過材料５の中に案内され、そこて吸
着および吸収される。同しくモータ９の吸引系８から漏
出する燃料蒸気も通気管７を通って容器３に入りそして
濾過材料５に到達する。モータ駆動時には、新鮮な空気
か吸引され、この空気か容器３の底の開口を通り（図面
の矢印参照）、濾過材料を通過して接続管６を介して内
燃機関の吸引系８に入る。この時に燃料を負荷されてい
た濾過材料か再生される。

−および　− フリースと活性炭顆粒を比較した。

使用したフリースはポリエーテルスルホン繊維よりなり
、繊維直径は約０．０２ｍｍ、かさ密度は９６ｇ／ｌて
あり、フリース１Ｍにつき２８．８ｇの活性炭を含有す
るものてあった。

比較の活性炭顆粒の種類はケムビロン活性炭タイプＢ　
Ｐ　Ｘ　８　ｘ　３０　（Ｃｈｅ＋５ｖｉｒｏｎ　Ａｋ
ｔｉｖ−ｋｏｈｌｅ　’ｒｙｐｅ　ＢＰＸ　８　ｘ　：
ｌｏ）Ｔ’あった。

上記の濾材をそれぞれ直径９．５ｃ＠、高さ１２ｃｎ＋
の８５０　Ｃｌ１１３容量の容器に充填して吸着試験を
実施した。結果を法衣にまとめて示す。

【図面の簡単な説明】

１２面は本発明による燃料蒸発制御装置な備えた閉鎖燃
料系の概略図である。 （主要部分の符号の説明） １・・・・・燃料タンク、 ２．７・・・通気管、 ３・・・・・容器、 ４．６・・・接続管、 ５・・・・・濾過材料、 ８・・・・・吸引系、 ９・・・・・モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料系のための、空気導入および排出手段の中に配
   置された、燃料を吸収する濾過材料を含有する容器を有
   する自動車の燃料蒸発を制御するための装置において、
   その濾過材料（５）が開放セル海綿体またはフリースの
   形状の燃料耐性プラスチックよりなることを特徴とする
   装置。 ２、濾過材料（５）が燃料を吸着しかつまたプラスチッ
   クの膨張によって燃料を吸収することを特徴とする請求
   項１記載の燃料蒸発制御装置。 ３、濾過材料（５）が軟質海綿状プラスチックであるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の燃料蒸発制御装
   置。 ４、プラスチックがポリウレタンであることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料蒸発制御装置
   。 ５、プラスチックがポリエーテルスルホンであることを
   特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料蒸発
   制御装置。 ６、濾過材料のミクロ細孔の比率ができる限り低いこと
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃料蒸
   発制御装置。 ７、濾過材料の平均細孔サイズが１ｎｍより大きいこと
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の燃料蒸
   発制御装置。 ８、濾過材料のプラスチックが付加的に挿入された有機
   または無機吸着剤を含有していることを特徴とする請求
   項１乃至７のいずれかに記載の燃料蒸発制御装置。 ９、付加的吸着剤が活性炭であることを特徴とする請求
   項８記載の燃料蒸発制御装置。 １０、付加的に挿入された吸着剤を全く含有していない
   濾過材料が少なくとも１０ｍ＾２／ｌの有効表面積を有
   していることを特徴とする請求項１乃至７記載の燃料蒸
   発制御装置。 １１、付加的に挿入された吸着剤を含有している濾過材
   料の有効表面積が４００００乃至３０００００ｍ＾２／
   ｌの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至９のい
   ずれかに記載の燃料蒸発制御装置。 １２、付加的に挿入された吸着剤を含有している濾過材
   料の有効表面積が６００００乃至１１００００ｍ＾２／
   ｆの範囲内であることを特徴とする請求項１１記載の燃
   料蒸発制御装置。