WO2020067007A1 - 吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法 - Google Patents

吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an adsorbent used for an evaporative fuel treatment canister for preventing evaporative fuel generated from a fuel tank from being released into the atmosphere, a canister, and a method for manufacturing the adsorbent.
  • evaporative fuel generated by volatilization of gasoline fuel stored in a fuel tank while a vehicle is stopped or the like is adsorbed and captured by an adsorbent made of activated carbon or the like, thereby preventing evaporative fuel from being released into the atmosphere.
  • an adsorbent made of activated carbon or the like There is a canister for fuel processing.
  • Adsorbents such as activated carbon have the property that the adsorption capacity increases as the temperature decreases, and the adsorption capacity decreases as the temperature increases. Therefore, it is desirable that the temperature of the adsorbent is low when the fuel vapor is adsorbed and the temperature of the adsorbent is high during the purge.
  • the evaporated fuel emits heat corresponding to the heat of condensation when adsorbed by the adsorbent, and takes away heat corresponding to the heat of evaporation when desorbed (purged) from the adsorbent. That is, adsorption of the evaporated fuel to the adsorbent is an exothermic reaction, and desorption from the adsorbent is an endothermic reaction.
  • the heat generation and heat absorption due to the adsorption and desorption of the evaporated fuel act in a direction opposite to the desired temperature state of the adsorbent, that is, in a direction that impairs the adsorption and desorption performance of the adsorbent. Therefore, in order to improve the performance of the canister, it is desired to suppress a change in the temperature of the adsorbent due to heat generation and heat absorption accompanying the adsorption and desorption of the evaporated fuel.
  • Patent Document 1 discloses a hollow cylindrical adsorbent having an outer diameter of 4 to 6 mm.
  • the adsorbent has an outer cylindrical wall and a cross-shaped radial wall extending from the center of the cylindrical wall.
  • the thickness of each part of the cylindrical wall and the radial wall is 0.6 to 3 mm.
  • Patent Document 2 has a hollow cylindrical shape having an outer diameter of 4 to 6 mm, similar to Patent Document 1, and has an outer cylindrical wall and a radial wall having a cross shape extending from the center of the cylindrical wall.
  • An adsorbent is disclosed. The thickness of each part of the adsorbent is 0.6 mm to 1.5 mm.
  • the adsorbents of Patent Documents 1 and 2 are hollow, they have a lower pressure loss than solid pellets and have good purging performance.
  • the thickness of each part of the cylindrical wall and the radial wall is reduced to 0.6 to 3 mm or 0.6 to 1.5 mm, but the cross section is formed in the hollow cylindrical internal space. The reduction in the hardness of the adsorbent is suppressed by crossing over the radial wall having the shape shown in FIG.
  • the adsorbent has a hollow cylindrical shape, and the inside is partitioned in a cross shape by a radial wall, so that the pressure loss is reduced and the purging performance is improved. .
  • an adsorbent with further improved purging performance is desired.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide an adsorbent, a canister, and a method of manufacturing an adsorbent capable of improving purge performance.
  • the adsorbent is divided into cells as a plurality of small spaces in which the inner space formed by the outer wall is extended by the plurality of ribs along the axis of the cylindrical outer wall.
  • the purge air can pass through the cell along the axis, but since the thickness of the outer wall and the plurality of ribs constituting the adsorbent is relatively thin, less than 0.6 mm, the purge air also passes through the outer wall and the ribs in the thickness direction. It's easier. In other words, the purging performance can be improved because the purge air easily flows through the small space formed by the cells, and the purge air easily passes through the outer wall and the ribs.
  • the evaporated fuel easily passes through the inside of the cell along the axis and also easily passes through the outer wall and the rib in the thickness direction, butane and the like in the evaporated fuel are captured on the outer wall and the rib at a molecular level, and the adsorption performance is improved. It can be said that can be increased. Accordingly, DBL (Diurnal Breathing Loss) performance is also improved.
  • the thickness of the outer wall and the rib is 0.6 mm or more, the adsorption performance and the purge performance decrease.
  • the thickness of the outer wall and the plurality of ribs are reduced.
  • the internal space formed by the outer wall is divided into a plurality of cells by the plurality of ribs, the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent are dispersed by the plurality of ribs. Therefore, the hardness of the adsorbent can be relatively increased, and breakage of the adsorbent can be suppressed.
  • the thickness of at least one of the outer wall and the rib exceeds 0.4 mm, the thickness is not excessively thin, and the hardness of the adsorbent can be secured. When the thickness of both the outer wall and the rib is 0.4 mm or less, the hardness of the adsorbent decreases.
  • the adsorbent having the outer wall and the plurality of ribs according to the above-described characteristic configuration is configured so that the BWC (Butane Working Capacity) exceeds 3.0 g / dL, and the effective adsorption amount of butane is increased. Relatively large, high adsorption performance. In this case, the size and weight of the adsorbent can be reduced. Further, since the adsorbent has a purge efficiency of 0.86 or more, which is a ratio of the amount of butane desorbed after adsorbing butane and then desorbing butane, the amount of butane remaining on the adsorbent is reduced. , DBL performance can be improved.
  • BWC Butane Working Capacity
  • the BWC is more preferably 11.0 g / dL or less.
  • a further characteristic configuration of the adsorbent according to the present invention is that the outer diameter of the outer wall is 3.5 mm or more and 10 mm or less.
  • the thickness of the outer wall and the plurality of ribs is relatively thin, less than 0.6 mm. This makes it easier for the purge air to flow through the cell and to pass through the outer wall and the rib. Therefore, even in a small adsorbent having an outer diameter of 3.5 mm or more and 10 mm or less, the purge performance and the DBL performance can be improved. Similarly, it can be said that the adsorbing performance can be improved by allowing the fuel vapor to flow through the cell and easily pass through the outer wall and the rib.
  • a thickness of the outer wall and a thickness of the plurality of ribs are less than 0.45 mm;
  • the outer diameter of the outer wall is more than 10 mm and 40 mm or less.
  • the thickness of the outer wall and the thickness of the plurality of ribs are set to be smaller than when the outer diameter of the outer wall is 10 mm or less. It can be as small as less than 45 mm. Thereby, the purge performance and the DBL performance can be improved. Also, it can be said that the adsorption performance can be improved because the thickness of the outer wall and the thickness of the plurality of ribs are thin as described above.
  • the internal space formed by the outer wall becomes large, and this internal space has, for example, 200 cells / inch 2 or more when viewed in the axial direction. Cells can be formed. Therefore, the number of ribs increases in accordance with the number of cells, and the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent can be dispersed by the ribs. Therefore, even when the thickness of the outer wall and the thickness of the plurality of ribs are less than 0.45 mm, the hardness of the adsorbent is reduced. Can be secured.
  • the adsorbent is divided into cells as a plurality of small spaces in which the inner space formed by the outer wall is extended by the plurality of ribs along the axis of the cylindrical outer wall.
  • the purge air can pass through the cell along the axis, but since the thickness of the outer wall and the plurality of ribs constituting the adsorbent is relatively thin, less than 0.6 mm, the purge air also passes through the outer wall and the ribs in the thickness direction. It's easier. In other words, the purging performance can be improved because the purge air easily flows through the small space formed by the cells, and the purge air easily passes through the outer wall and the ribs.
  • the evaporated fuel easily passes through the inside of the cell along the axis and also easily passes through the outer wall and the rib in the thickness direction, butane and the like in the evaporated fuel are captured on the outer wall and the rib at a molecular level, and the adsorption performance is improved. It can be said that can be increased. Accordingly, DBL (Diurnal Breathing Loss) performance is also improved.
  • the thickness of the outer wall and the rib is 0.6 mm or more, the adsorption performance and the purge performance decrease.
  • the thickness of the outer wall and the plurality of ribs are reduced in order to enhance at least one of the adsorption performance and the purge performance.
  • the internal space formed by the outer wall is divided into a plurality of cells by the plurality of ribs, the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent are dispersed by the plurality of ribs. Therefore, the hardness of the adsorbent can be relatively increased, and breakage of the adsorbent can be suppressed. Further, since the thickness of both the outer wall and the rib exceeds 0.4 mm, the thickness is not excessively thin, and the hardness of the adsorbent can be secured.
  • the hardness of the adsorbent decreases. Further, since the metal oxide, which is an inorganic substance having relatively high hardness, is contained in the adsorbent in an amount of 10% by mass or more and 70% by mass or less, heat at the time of adsorption and desorption due to a high heat capacity per volume of the metal oxide is obtained. In addition to control, the hardness of the adsorbent can be further increased.
  • the adsorbent having the outer wall and the plurality of ribs according to the above-described characteristic configuration is configured so that the BWC (Butane Working Capacity) exceeds 3.0 g / dL, and the effective adsorption amount of butane is increased. Relatively large, high adsorption performance. In this case, the size and weight of the adsorbent can be reduced. Further, since the adsorbent has a purge efficiency of 0.86 or more, which is a ratio of the amount of butane desorbed after adsorbing butane and then desorbing butane, the amount of butane remaining on the adsorbent is reduced. , DBL performance can be improved.
  • BWC Butane Working Capacity
  • the BWC is more preferably 11.0 g / dL or less.
  • each of the plurality of cells has at least one of a triangular shape and a hexagonal shape when viewed in the axial direction.
  • the rib when each cell has at least one of a triangular shape and a hexagonal shape, the rib is located corresponding to each side forming the triangular shape and the hexagonal shape. Therefore, in the internal space formed by the outer wall, at least a part of the rib is radially arranged with respect to the center of the internal space. Accordingly, the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent are dispersed throughout the adsorbent so as to be substantially uniform, so that the hardness of the adsorbent can be increased.
  • a further characteristic configuration of the adsorbent according to the present invention is that the adsorbent has a difference in equilibrium adsorption amount of the n-butane concentration of more than 35 g / L when the n-butane concentration is 5 vol% and 50 vol%. is there.
  • the adsorption performance of the adsorbent can be improved. This makes it possible to reduce the size and weight of the adsorbent.
  • a further characteristic configuration of the adsorbent according to the present invention is that the adsorbent includes at least activated carbon and a temperature control material having at least one of volume specific heat and thermal conductivity higher than that of the activated carbon. It is in.
  • the adsorbent contains a temperature control material having a higher volume specific heat than activated carbon, that is, a higher heat capacity.
  • the adsorbent contains a temperature control material having a higher thermal conductivity than activated carbon. Therefore, since the heat generated by the activated carbon during the adsorption of the evaporated fuel is transferred to the temperature control material, the temperature rise of the activated carbon is suppressed, and the adsorption performance of the adsorbent is improved. On the other hand, at the time of purging the adsorbed fuel, the activated carbon takes away the heat possessed by the temperature control material, thereby suppressing a decrease in the temperature of the activated carbon and improving the purging performance of the adsorbent.
  • the temperature control material is at least a metal oxide, a phase change material having a phase change temperature of 36 ° C. or less, and a phase change material having a phase transition temperature of 36 ° C. or less. It is one of the substances.
  • Metal oxides generally have higher volume specific heat and thermal conductivity and higher heat capacity than activated carbon.
  • the temperature control material is a metal oxide
  • the temperature rise and the temperature drop of the adsorbent are suppressed, and the adsorption performance and the purge performance can be improved.
  • a temperature control material of at least one of a phase change substance having a phase change temperature of 36 ° C. or lower and a phase change substance having a phase transition temperature of 36 ° C. or lower has a higher heat capacity than activated carbon.
  • the temperature control material is at least one of the phase change material and the phase change material
  • the heat generation of the activated carbon at the time of adsorption of the evaporated fuel is transferred to the temperature control material, so that the temperature rise of the activated carbon is suppressed.
  • the adsorption performance of the adsorbent is improved.
  • the temperature decrease rate of the activated carbon is suppressed by the action of the metal oxide having a high heat capacity and the substance having the phase change function and the phase transition function, and the purging performance of the adsorbent is improved.
  • a further characteristic configuration of the adsorbent according to the present invention is that the adsorbent includes at least activated carbon, In the adsorbent, first pores of less than 100 nm derived from the activated carbon and second pores of 100 nm or more derived from the meltable core are formed, and the volume of the second pores is smaller than that of the adsorbent. Is more than 0.05 mL / g and 0.35 mL / g or less with respect to the mass of
  • the pore volume of the second pore having a pore diameter of 100 nm or more is more than 0.05 mL / g and 0.35 mL / g or less with respect to the mass of the adsorbent, the fuel vapor and the purge A passage through which air flows is appropriately formed in the adsorbent, and the flow of the evaporated fuel and the purge air through the second pores is improved, so that the adsorption performance and the purge performance are improved.
  • the pore volume of the second pores is 0.05 mL / g or less with respect to the mass of the adsorbent, the ratio of the passages in the adsorbent is small, the desorption speed is reduced, and the adsorption performance and purge performance are reduced. I do. Further, when the pore volume of the second pores exceeds 0.35 mL / g with respect to the mass of the adsorbent, a passage through which the fuel vapor and the purge air flow is formed excessively in the adsorbent, and the strength is reduced. And the content of activated carbon is reduced, so that the value of BWC is reduced.
  • a further characteristic configuration of the adsorbent according to the present invention is that the number of cells of the plurality of cells is 200 cells / inch 2 or more, and the number of ribs of the plurality of ribs is 4 or more.
  • the number of cells is 200 cells / inch 2 or more, and the number of ribs is increased to 4 or more. Therefore, the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent are dispersed by the large number of ribs, and the hardness of the adsorbent is increased. Is improved.
  • the characteristic configuration of the canister according to the present invention is: A tank port communicating with the upper air chamber of the fuel tank of the internal combustion engine, a purge port communicating with the intake passage of the internal combustion engine, an atmosphere port opened to the atmosphere, and fuel vapor flowing from the tank port to the atmosphere port
  • a canister for evaporative fuel treatment having an adsorbent chamber The present invention is characterized in that the above-mentioned adsorbent is disposed in a region on the atmosphere side adjacent to the atmospheric port in the adsorbent chamber.
  • Desorption (purge) of the evaporated fuel from the activated carbon contained in the adsorbent is performed by inflow of air from an atmosphere port by intake air from a purge port.
  • the evaporated fuel is desorbed from the activated carbon, heat is taken away, so that the temperature of the activated carbon is lowered and the purge performance of the activated carbon is reduced.
  • the purging performance is significantly reduced.
  • the above-described adsorbent is disposed in the air-side adjacent region adjacent to the air port in the adsorbent chamber.
  • the adsorbent described above has a relatively thin outer wall and a plurality of ribs, each having a thickness of less than 0.6 mm, so that purge air flows through the cell, and also passes through the outer wall and the inside of the rib. Excellent DBL performance. Therefore, since the above-described adsorbent is provided in the region adjacent to the atmosphere, the purging process is appropriately performed.
  • a further characteristic configuration of the canister according to the present invention is as follows.
  • the adsorbent is disposed in an atmosphere-side separation area that is more separated from the atmosphere port than the atmosphere-side adjacent area and adjacent to the atmosphere-side adjacent area,
  • the adsorbent disposed in the region adjacent to the atmosphere is a honeycomb adsorbent having an outer diameter of the outer wall of more than 10 mm and not more than 40 mm,
  • the adsorbent disposed in the air-side separation region is a honeycomb pellet having an outer diameter of 3.5 mm or more and 10 mm or less.
  • the atmosphere-side separation region and the atmosphere-side adjacent region can enhance the DBL performance of the canister.
  • relatively small honeycomb pellets are distributed in the atmosphere-side separation area.
  • the purging performance in the air-side separation region can be enhanced due to the large outer surface area of the honeycomb pellets, and the DBL performance of the canister can be enhanced.
  • the BWC of the adsorbent (honeycomb adsorbent) in the air-side adjacent area is low. Is small, and the performance of DBL is improved.
  • a further characteristic configuration of the canister according to the present invention is as follows. The point is that the relationship of BWC of the honeycomb pellet> BWC of the honeycomb adsorbent is satisfied.
  • the honeycomb pellets and the honeycomb adsorbent are sequentially disposed in the atmosphere-side separation region and the atmosphere-side adjacent region toward the atmosphere port. Then, the relationship of BWC of honeycomb pellet> BWC of honeycomb adsorbent is satisfied, and BWC becomes smaller toward the atmospheric port. Therefore, the amount of butane remaining after purging can be reduced toward the atmospheric port, so that the purging performance of the canister can be improved and the DBL performance can be improved.
  • a further characteristic configuration of the canister according to the present invention is as follows.
  • Activated carbon having a BWC of 15.0 g / dL or more in a BWC evaluation method according to ASTM D5228, a phase change substance having a phase change temperature of 36 ° C. or more, and a phase change material and a phase in a region adjacent to the tank in the adsorbent chamber adjacent to the tank port.
  • An adsorbent comprising at least one of a phase change substance having a transition temperature of 36 ° C. or higher and a temperature control material is provided.
  • the adsorbent including a temperature control material such as a phase change substance that causes absorption and release of latent heat according to a temperature change is disposed in the adjoining chamber adjacent to the tank. Therefore, the temperature change of the activated carbon can be suppressed by the adsorbent, and the performance degradation of the activated carbon can be prevented.
  • the tank-side adjacent region is a region where the temperature of the activated carbon becomes 35 ° C. or more due to heat generated by adsorption of the evaporated fuel to the activated carbon when refueling the fuel tank.
  • an adsorbent containing at least one of a temperature control material of a phase change material having a phase change temperature of 36 ° C. or higher and a phase change material having a phase transition temperature of 36 ° C. or higher Therefore, the situation where the temperature of the activated carbon exceeds 35 ° C. is suppressed, which is preferable. Furthermore, since the adsorbent containing activated carbon is disposed in the region adjacent to the tank, a decrease in the amount of activated carbon stored in the adsorbent chamber is suppressed, and a decrease in adsorption performance can be suppressed.
  • the characteristic configuration of the method for producing an adsorbent according to the present invention includes: The method for producing an adsorbent described above, At least, activated carbon, an organic binder, a crosslinking agent, and an inorganic material are mixed, and then kneaded, Molding the kneaded kneaded material into the molded body,
  • the present invention is characterized in that a drying treatment at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less is performed on the molded body.
  • an adsorbent with improved purge performance and DBL performance can be manufactured, and similarly, an adsorbent with improved adsorption performance can be manufactured.
  • activated carbon when activated carbon is contained in the adsorbent, butane and the like in the evaporated fuel can be trapped at the molecular level to improve the adsorption performance.
  • the organic binder is crosslinked, and the resistance to the evaporated fuel can be improved.
  • the inclusion of the inorganic material improves BWC, and suppresses damage to the molded body during the drying process.
  • the characteristic configuration of the method for producing an adsorbent according to the present invention includes: The method for producing an adsorbent described above, At least, activated carbon, an organic binder, and an inorganic material are mixed, and then kneaded, Molding the kneaded kneaded material into the molded body, The sintering process is performed at 700 ° C. or more and 900 ° C. or less for the molded body.
  • an adsorbent with improved purge performance and DBL performance can be manufactured, and similarly, an adsorbent with improved adsorption performance can be manufactured.
  • activated carbon when activated carbon is contained in the adsorbent, butane and the like in the evaporated fuel can be trapped at the molecular level to improve the adsorption performance.
  • the adsorption performance and the purge performance can be improved by allowing the evaporated fuel and the purge air to flow through the pores after the organic binder has disappeared by the firing treatment.
  • the inclusion of the inorganic material improves BWC and suppresses damage to the molded product during the firing treatment.
  • At least one of a metal oxide having a higher volume specific heat and a higher thermal conductivity than activated carbon, a phase change material, and a phase change material is added to the adsorbent as a temperature control material.
  • the temperature rise and the temperature drop of the adsorbent are suppressed, and the adsorption performance and the purge performance can be improved.
  • a further characteristic configuration of the method for producing an adsorbent according to the present invention is that the meltable core is further mixed and then kneaded.
  • the kneading material including the meltable core is molded and dried or fired, whereby the meltable core is sublimated or decomposed to form pores.
  • the pores serve as passages through which the evaporated fuel and the purge air flow, so that the adsorption performance and the purge performance can be improved.
  • a further characteristic configuration of the method for producing an adsorbent according to the present invention is that 10% to 70% by mass of a metal oxide is mixed with the adsorbent and then kneaded.
  • the metal oxide which is an inorganic substance having relatively high hardness
  • the adsorbent is contained in the adsorbent in an amount of 10% by mass or more and 70% by mass or less, the heat control at the time of adsorption and desorption due to the high heat capacity per volume of the metal oxide.
  • the hardness of the adsorbent can be further increased.
  • the canister is used for processing fuel vapor generated from the fuel tank of the vehicle.
  • An adsorbent is filled in the canister.
  • Evaporated fuel generated when the temperature of the fuel tank rises when the engine is driven or the vehicle is stopped is adsorbed by the adsorbent filled in the canister, and the evaporative fuel is released to the atmosphere. Is prevented.
  • Evaporated fuel adsorbed by the adsorbent is desorbed (purged) by an intake pump negative pressure when the engine is driven or by a suction pump that is driven and controlled independently of engine drive, and the adsorbent is regenerated.
  • the adsorbent 10 of the present embodiment has a cylindrical outer wall 10A and a plurality of ribs 10B that partition the inside of the outer wall 10A into a plurality of cells 10C along the axis of the outer wall 10A.
  • the adsorbent 10 is formed as a hollow molded body, and is formed by the cylindrical outer wall 10A and the ribs 10B that form a wall that partitions the internal space inside the cylindrical outer wall 10A.
  • the rib 10B divides an internal space formed by the outer wall 10A into a honeycomb shape as viewed in the axial direction, and forms a plurality of cells 10C.
  • the honeycomb shape includes various shapes such as a triangular shape, a quadrangular shape, and a pentagonal shape, as well as a case where the cell 10C has a hexagonal shape when viewed in the axial direction.
  • each cell 10C has a triangular shape when viewed in the axial direction.
  • a regular hexagonal shape is formed by combining the six cells 10C, and the number of cells can be secured by efficiently forming the plurality of cells 10C in the internal space. It is preferred.
  • the outer wall 10A and the rib 10B extend in the longitudinal direction (the height direction in a side view). Thereby, a plurality of cells 10C partitioned in a honeycomb shape are formed to extend in the longitudinal direction.
  • the purge air easily flows in the hollow region of the cell 10C, and the contact time and the contact area between the activated carbon and the purge air can be increased to improve the purge performance.
  • the vaporized fuel in the cell 10C flows well, and the contact time and the contact area between the activated carbon constituting the adsorbent 10 and the vaporized fuel can be increased to improve the adsorption performance. That is, according to the adsorbent 10 of the present embodiment, the purging performance can be improved. In addition, it can be said that both the purge performance and the adsorption performance can be improved.
  • the outer diameter (diameter) D of the adsorbent 10 is, for example, 3.5 mm or more and 40 mm or less, and the length L in the longitudinal direction is, for example, 200 mm or less.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are formed as thin as less than 0.6 mm. Further, at least one of the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B exceeds 0.4 mm.
  • the adsorbent 10 having a relatively large outer diameter D and length L may be simply referred to as a honeycomb adsorbent, and the relatively small adsorbent 10 may be referred to as a honeycomb pellet.
  • the adsorbent 10 having an outer diameter D of 3.5 mm or more and 10 mm or less may be referred to as a honeycomb pellet, and the adsorbent 10 having an outer diameter of more than 10 mm and 40 mm or less may be referred to as a honeycomb adsorbent.
  • the inner space surrounded by the outer wall 10A has, for example, 200 cells / Inch 2 or more cells 10C can be formed. Therefore, the number of ribs increases in accordance with the number of cells, and the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent 10 can be dispersed by the rib 10B, and the hardness of the adsorbent 10 can be secured.
  • the adsorbent 10 further has a BWC (Butane Working Capacity) exceeding 3.0 g / dL.
  • BWC is an evaluation value of the butane adsorption performance measured by the BWC evaluation method according to ASTM D5228.
  • the internal space formed by the outer wall 10A of the adsorbent 10 is divided into a plurality of small spaces 10C by a plurality of ribs 10B.
  • the purge air can pass through the inside of the cell 10C along the direction in which the cell 10C extends, but since the thickness of the outer wall 10A and the plurality of ribs 10B constituting the adsorbent 10 is relatively thin, less than 0.6 mm, the outer wall 10A It is easy to pass through the rib 10B also in the thickness direction. That is, since the purge air easily passes along the direction in which the cell 10C extends, and also easily passes through the outer wall 10A and the rib 10B in the thickness direction, the purge performance can be improved.
  • DBL Deep Breathing Loss
  • the small space formed by the cell 10C facilitates the flow of the fuel vapor, and the fuel vapor easily passes through the outer wall 10A and the rib 10B.
  • the purging performance can be improved, and both the purging performance and the adsorbing performance can be improved.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are 0.6 mm or more, the adsorption performance and the purge performance are reduced.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the plurality of ribs 10B are reduced in order to enhance at least one of the purge performance and the adsorption performance, but the inner space formed by the outer wall 10A is formed by a plurality of ribs 10B.
  • the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent 10 are dispersed by the plurality of ribs 10B. Therefore, the hardness of the adsorbent 10 can be relatively increased, and damage to the adsorbent 10 can be suppressed.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B exceeds 0.4 mm, the thickness is not excessively thin, and the hardness of the adsorbent 10 can be secured.
  • both the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are 0.4 mm or less, the hardness of the adsorbent 10 decreases.
  • the cell 10C of the adsorbent 10 is formed in a triangular shape. Therefore, since at least a part of the plurality of ribs 10B radially extends with respect to the center of the internal space formed by the outer wall 10A, the external pressure and the internal pressure applied to each cell 10C are controlled by the radial rib 10B. It is dispersed throughout the adsorbent 10. Therefore, the hardness of the adsorbent 10 can be secured while reducing the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the plurality of ribs 10B.
  • a regular hexagonal shape can be formed by combining the six cells 10C, and the external pressure and the internal pressure applied to each cell 10C can be more evenly radially dispersed. This is preferable because the hardness of the material 10 can be further secured.
  • the adsorbent 10 is configured such that the BWC exceeds 3.0 g / dL, has a relatively large effective adsorption amount of butane, and has high adsorption performance. In this case, the size and weight of the adsorbent 10 can be reduced.
  • the adsorbent 10 has a purge efficiency of 0.86 or more, which is the ratio of the amount of butane desorbed after adsorbing butane and then desorbing butane. And increase the DBL performance.
  • each cell 10C has a triangular shape, but the shape of the cell 10C is not limited to this.
  • each cell 10C may have a hexagonal shape.
  • each cell 10C may be square.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components.
  • the internal space of the outer wall 10A is divided into a plurality of hexagonal cells 10C when viewed in the axial direction, and the ribs 10B form the hexagonal outer shape of the cell 10C. Therefore, since at least a part of the plurality of ribs 10B radially extends with respect to the center of the internal space formed by the outer wall 10A, the external pressure and the internal pressure applied to each cell 10C are controlled by the radial rib 10B. It is dispersed throughout the adsorbent 10.
  • the hardness of the adsorbent 10 can be secured while reducing the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the plurality of ribs 10B. Further, when a plurality of hexagonal cells 10C are formed in the internal space of the outer wall 10A, the hardness of the adsorbent 10 can be ensured even when the number of cells is smaller than when the triangular cells 10C are formed.
  • the internal space of the outer wall 10A is divided into a plurality of square cells 10C, and the ribs 10B form the square outer shape of the cell 10C. Since the plurality of ribs 10B extend in a matrix, the external pressure and the internal pressure applied to each cell 10C are dispersed, and the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the plurality of ribs 10B are reduced while securing the hardness of the adsorbent 10. Can be thin.
  • the thickness of the outer wall 10A and the plurality of ribs 10B of the adsorbent 10 is relatively thin, that is, less than 0.6 mm, the purge air flows through the cell 10C, and the outer wall 10A and the rib 10B are moved in the thickness direction.
  • the purging performance of butane and the like adsorbed by the below-described first pores formed on the outer wall 10A and the ribs 10B is high.
  • the fuel vapor not only flows through the inside of the cell 10C, but also easily passes through the outer wall 10A and the rib 10B also in the thickness direction, and the first pores in the activated carbon easily catch butane and the like in the fuel vapor. It is also possible to enhance the adsorption performance of the adsorbent 10.
  • the adsorbent 10 is formed from a raw material including at least activated carbon having pores (first pores described below), an organic binder, a crosslinking agent, and an inorganic material. You.
  • the method for manufacturing the adsorbent 10 is as follows. The above-mentioned raw materials including the activated carbon, the organic binder, the crosslinking agent, and the inorganic material are mixed and kneaded with water using a mixer such as a ribbon mixer. The kneaded material is formed into a honeycomb shape as shown in FIGS. 1 to 3 by extrusion molding, die molding, or the like. Thereafter, the molded material is dried at about 200 ° C.
  • activated carbon those obtained from various raw materials such as commercially available coal-based, coconut shell-based, wood-based, and lignin-based can be used. Further, activated carbon activated products such as a steam activated product, a carbon dioxide activated product, a chemical activated product using phosphoric acid, zinc chloride, an alkali metal or the like can be used.
  • Activated carbon is porous and has first pores having a pore diameter of less than 100 nm. The first pores are preferably 50 nm or less, more preferably 40 nm or less. More preferably, it is, for example, 1 to 10 nm, more preferably 2 to 5 nm.
  • the activated carbon is preferably in the form of particles or powder in order to increase the adsorbability of the evaporated fuel.
  • the average particle diameter of the activated carbon is preferably, for example, about 1 ⁇ m to 10 mm.
  • powdered activated carbon having a particle diameter of 350 ⁇ m or less (42 mesh pass) can be used by pulverizing the activated carbon.
  • the specific surface area is usually 500 to 2500 m 2 / g, preferably 800 to 2300 m 2 / g.
  • the specific surface area of the activated carbon to be selected can be appropriately selected according to the BWC value of the adsorbent and the blending amount of the activated carbon.
  • the pore diameter means an average pore diameter, which is measured by, for example, measurement of adsorption and desorption isotherms by a nitrogen adsorption / desorption method, mercury intrusion method and the like. In the present embodiment, the measurement is performed using the mercury intrusion method. In addition, the pore diameter can be determined by particle size analysis using SEM.
  • the organic binder in the present embodiment in which the drying step is performed in the production of the adsorbent 10, for example, cellulose such as carboxymethylcellulose (CMC), methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and hydroxyethylmethylcellulose, and EVA (Ethylene vinyl acetate) , Epoxy, latex, and organic binders such as emulsion binders such as styrene and butadiene.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • methylcellulose methylcellulose
  • hydroxypropylmethylcellulose hydroxypropylmethylcellulose
  • hydroxyethylmethylcellulose hydroxyethylmethylcellulose
  • EVA Ethylene vinyl acetate
  • Epoxy, latex Epoxy
  • organic binders such as emulsion binders such as styrene and butadiene.
  • organic binder is added in an amount of about 3 to 15% by mass based on the total mass of the raw materials used for producing the adsorbent 10.
  • cross-linking agent a cross-linking agent that cross-links an organic binder and improves gasoline resistance and water resistance is preferable.
  • cross-linking agent for example, polyvalent metal ions, urea, polyamine, methylol melamine, polyamide, epoxy, isocyanate, oxazoline group-containing polymer, etc. which are common cross-linking agents can be used.
  • a self-crosslinking type binder can be used as the organic binder.
  • the inorganic material powdery bentonite, Kibushi clay, silica sol, alumina sol, clay or the like, or a solid content of the sol is used.
  • BWC can be improved and the hardness of the adsorbent 10 can be improved.
  • by adding an inorganic material breakage when drying the molded body can be suppressed.
  • the amount of the inorganic material added is about 10 to 50% by mass based on the total mass of the raw materials including the activated carbon, the organic binder, the cross-linking agent, and the inorganic material used for producing the adsorbent 10. is there.
  • the adsorbent 10 is made of a raw material containing at least activated carbon, an organic binder, a cross-linking agent, and an inorganic material. It is also possible.
  • the raw material of the adsorbent 10 may further include, as an additional material, a carbonized product obtained by steaming raw materials such as coconut shell and wood flour. By adding a carbonized product, BWC can be adjusted, and the hardness of the adsorbent 10 can be increased.
  • the carbonized product is added, for example, at a ratio of 5% by mass or more and 30% by mass or less based on the raw material.
  • (B) Metal oxide Metal oxide can be added to the raw material of the adsorbent 10 as an additional material.
  • the metal oxide is, for example, an oxide of aluminum, iron, or the like. By adding the metal oxide, the hardness of the adsorbent 10 can be increased in addition to the heat control at the time of adsorption and desorption by the high heat capacity per volume of the metal oxide.
  • the metal oxide is added, for example, at a ratio of 10% by mass or more and 70% by mass or less based on the raw materials.
  • a temperature control material for controlling the temperature of the adsorbent 10 can be added to the raw material of the adsorbent 10 as an additive material.
  • a material having a higher heat capacity than activated carbon is preferably used.
  • a substance having a larger volume specific heat than activated carbon is preferably used.
  • a substance having a higher thermal conductivity than activated carbon is preferable to use as the temperature control material.
  • a metal oxide generally having a higher volume specific heat and a higher thermal conductivity than activated carbon can be used.
  • the metal oxide is, for example, an oxide of aluminum, iron, or the like.
  • the volume specific heat of the metal oxide is preferably 0.4 kcal / L ⁇ ° C. or more, and the thermal conductivity is preferably 0.5 kcal / m ⁇ h ⁇ ° C. or more.
  • the specific heat of the metal oxide is preferably 0.25 to 0.4 kcal / kg ⁇ ° C. or more.
  • activated carbon has a volume specific heat of 0.05 to 0.12 kcal / L ⁇ ° C. and a thermal conductivity of 0.064 kcal / m ⁇ h ⁇ ° C.
  • the adsorbent 10 containing a metal oxide having a higher heat capacity per volume and a higher thermal conductivity than activated carbon preferably has a specific heat of volume of 0.08 kcal / L ⁇ ° C. or more. Further, it is preferable that the adsorbent 10 containing the metal oxide has a thermal conductivity of 0.1 kcal / m ⁇ h ⁇ ° C. or more. Moreover, the specific heat of volume of the adsorbent 10 is more preferably 0.12 kcal / L ⁇ ° C. or more, and further preferably larger than 0.12 kcal / L ⁇ ° C. The adsorbent 10 preferably has a specific heat of, for example, 0.2 kcal / kg ⁇ ° C. or more.
  • the function of transferring the heat of the activated carbon during adsorption of the evaporative fuel to the metal oxide is improved, the temperature rise of the activated carbon is suppressed, and the adsorption performance of the adsorbent 10 is improved. I do.
  • the function of the activated carbon to remove the retained heat of the metal oxide is improved, so that the temperature drop of the activated carbon is suppressed, and the purging performance of the adsorbent 10 is improved.
  • the adsorption performance and the purge performance can be improved.
  • the metal oxide since the metal oxide also has the function of increasing the hardness of the adsorbent 10 as described above, it is preferable to determine the addition ratio to the raw material in consideration of the balance with the function as the temperature control material. .
  • the amount of the metal oxide is too small, not only the hardness is lowered but also the adsorption performance and the purge performance are lowered.
  • the amount of the metal oxide is too large, the content ratio of the activated carbon decreases, and the adsorption performance decreases.
  • the amount of the metal oxide to be added to the adsorbent 10 can be determined with priority given to securing hardness. For example, by adding a metal oxide in an amount of 10% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the adsorbent 10, the hardness of the adsorbent 10 can be improved, and a rise in temperature and a decrease in temperature due to the presence of the metal oxide can be suppressed. Thus, the adsorption performance and the purge performance can be improved. In addition, as described above, the purging performance can be improved, and the adsorption performance can also be improved due to the relatively thin thickness of the outer wall 10A and the plurality of ribs 10B of less than 0.6 mm.
  • the temperature control material only needs to have a larger volume specific heat and thermal conductivity than activated carbon, and is not limited to a metal oxide, and may be an inorganic oxide such as silicon.
  • phase change material As a temperature control material, at least one of a phase change material and a phase change material can be used instead of the metal oxide.
  • the phase change substance and the phase change substance are substances having a higher heat capacity than activated carbon.
  • the volume specific heat of the adsorbent 10 at the phase change temperature of the phase change substance and the phase transition temperature of the phase change substance is 0.08 kcal / L ⁇ ° C. It is preferable to add so that it becomes above.
  • the phase change material and the phase change material are materials whose phase changes and changes at a predetermined phase change temperature and a predetermined phase change temperature, and have a function similar to that of the above-described metal oxide. That is, since the heat generated by the activated carbon during the adsorption of the evaporated fuel is transferred to the phase change material, the temperature rise of the activated carbon is suppressed, and the adsorption performance of the adsorbent 10 is improved. On the other hand, at the time of purging the adsorbed fuel, the activated carbon deprives the phase change substance of the retained heat, thereby suppressing a decrease in the temperature of the activated carbon and improving the purging performance of the adsorbent 10.
  • phase change material and the phase change material have a relatively high latent heat amount, so that the adsorption performance and the purge performance of the adsorbent containing at least one of the phase change material and the phase change material can be improved as described above. .
  • the phase change temperature of the phase change material and the phase transition temperature of the phase change material are 36 ° C. or less.
  • the phase change material and the phase change material are preferably in a capsule shape.
  • the phase change substance is not particularly limited as long as it can change phase between a solid phase and a liquid phase in response to a change in temperature of activated carbon, and an organic compound or an inorganic compound can be used.
  • linear aliphatic hydrocarbons such as tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nonadecane, eicosane, henycosane and docosane, natural wax, petroleum wax, LiNO 3 .3H 2 O, Na 2 SO 4 Hydrates of inorganic compounds such as 10H 2 O, Na 2 HPO 4 , 12H 2 O, fatty acids such as capric acid, lauric acid, palmitic acid and myristic acid, higher alcohols having 12 to 15 carbon atoms, and balmitic acid Examples include ester compounds such as methyl, methyl stearate, isopropyl palmitate, butyl stearate, stearyl stearate, and myristyl myristate.
  • the volume specific heat of the adsorbent 10 at the phase change temperature can be set to, for example, 0.08 kcal / L ⁇ ° C. or more by adjusting the type and amount of the phase change material. .
  • an alloy of vanadium dioxide and tungsten V 0.98 W 0.02 O 2
  • the phase transition temperature of the phase transition material V 0.98 W 0.02 O 2
  • the volume specific heat of the adsorbent 10 at the phase transition temperature of the phase transition material is, for example, 0.08 kcal / L ⁇ C or higher.
  • the specific heat of volume of the adsorbent 10 at the phase transition temperature can be set to, for example, 0.08 kcal / L ⁇ ° C. or more.
  • the specific heat of the adsorbent 10 at the phase transition temperature is adjusted to, for example, 0.08 kcal / L ⁇ ° C. or more by adjusting the type of the phase change substance and the amount added to the adsorbent 10. It can be.
  • the mass of at least one of the phase change material and the phase transition material is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less of the mass of the activated carbon.
  • the adsorbent 10 contains additive materials such as a phase change substance and a phase transition substance having a phase change temperature and a phase transition temperature of 36 ° C. or lower, the temperature of the activated carbon contained in the adsorbent 10 is excessively high.
  • the temperature of the activated carbon can be adjusted to an appropriate temperature by setting the addition ratio of the phase change material, the phase change material, and the like to 5% by mass or more and 30% by mass or less of the mass of the activated carbon.
  • the addition ratio is less than 5% by mass, the effect of suppressing an excessive decrease in the temperature of the activated carbon due to the phase change material, the phase change material, and the like is not sufficient.
  • the addition ratio exceeds 30% by mass, the ratio of the activated carbon in the adsorbent decreases due to the addition of the phase change material and the phase change material, and the adsorption performance is reduced.
  • meltable core can be added to the raw material of the adsorbent 10 as an additional material.
  • the meltable core a material having a high melting point and being easily decomposed is used, and sublimates or decomposes and volatilizes by drying at a predetermined temperature.
  • the meltable core is sublimated or decomposed and volatilized, thereby forming the second pores.
  • the second pores are formed to have a diameter and a length similar to that of the meltable core.
  • the second pore is a pore having a size of 1 ⁇ m or more. Since the second pores serve as passages through which the fuel vapor and the purge air flow, the adsorption performance and the purge performance can be improved.
  • meltable core polymers such as polyester, polypropylene, polymethyl methacrylate, pulp fiber, amide fiber and cellulose fiber are used. More preferably, as the meltable core, polymethyl methacrylate, polyethylene, pulp fiber or the like can be used.
  • the purge performance is high because purge air flows through the plurality of cells 10C and the purge air passes through the thin outer wall 10A and the rib 10B.
  • the vaporized fuel flows through the plurality of cells 10C, and the vaporized fuel passes through the thin outer wall 10A and the rib 10B, so that the adsorption performance can be improved. Therefore, polyethylene, pulp fiber, and the like can be powdery, and the second pores having a short length can be formed. That is, since the permeation of the fuel vapor and the purge air can be improved without increasing the length of the second pores, the length of the second pores can be shortened and the decrease in the hardness of the adsorbent 10 can be suppressed.
  • the second pores have a pore diameter of 1 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. Since the pore diameter of the second pores is in such a range, a decrease in the hardness of the adsorbent can be suppressed. If the pore diameter of the second pores exceeds 100 ⁇ m, the second pores in the adsorbent become too large to maintain the hardness, and the adsorbent lacks practicality.
  • the pore diameter of the second pore is preferably 1 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, and more preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the diameter of the second pores is less than 1 ⁇ m, the flow of evaporative fuel and air at the time of purging is poor, the desorption speed is reduced, and the purging performance is reduced.
  • the diameter of the second pores exceeds 100 ⁇ m, the volume of the second pores existing in the skeleton of the adsorbent 10 increases, and the hardness of the adsorbent 10 decreases.
  • the length is preferably 0.5 mm or less. Further, it is preferable that the meltable core has a CN bond.
  • the adsorbent 10 is formed, if a meltable core having a C—N bond, activated carbon, an additive material, and the like are kneaded and heated, the C—N bond of the meltable core is broken by heating and easily decomposed and volatilized. Thereby, the second pores derived from the fibrous meltable core having the CN bond can be formed in the adsorbent 10. Further, the presence of the CN bond can suppress the clogging of the second pores due to the generation of carbide during heating.
  • the adsorbent 10 When the adsorbent 10 is formed to include the above-mentioned meltable core, the adsorbent 10 has a first pore of less than 100 nm that activated carbon has and a second pore of 1 ⁇ m or more derived from the meltable core. Is formed. More specifically, as shown in FIG. 1, the molded body of the adsorbent 10 is formed of a skeleton composed of the outer wall 10A and the rib 10B, and has a first pore of less than 100 nm derived from activated carbon and 1 ⁇ m derived from the meltable core. It has the second pores described above.
  • Such an adsorbent 10 can capture, for example, butane and the like in the evaporated fuel at the molecular level by the first pores having a diameter of less than 100 nm, and can enhance the adsorption performance.
  • the second pores having a diameter of 1 ⁇ m or more serve as passages through which the fuel vapor and the purge air flow, the adsorption performance and the purge performance can be improved.
  • adsorbent 10 of the above embodiment (the outer diameter D is larger than 3.5 mm, for example, is 40 mm or less, and the length L in the longitudinal direction is, for example, 200 mm or less) Among them, even in relatively small honeycomb pellets in which the outer diameter D of the adsorbent 10 is larger than 3.5 mm and 10 mm or less, the thickness of the outer wall 10A and the rib 10B can be reduced.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are less than 0.6 mm, and at least one of the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B exceeds 0.4 mm.
  • the thickness of the outer wall 10A and the rib 10B can be reduced even in the honeycomb adsorbent in which the outer diameter D of the adsorbent 10 is, for example, larger than 10 mm and equal to or smaller than 40 mm among the adsorbents 10 of the above embodiment. . That is, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are less than 0.6 mm, and at least one of the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B exceeds 0.4 mm.
  • the purging performance and the DBL performance can be improved, and the adsorbing performance can be similarly improved.
  • the outer diameter D of the honeycomb adsorbent is relatively large, that is, more than 10 mm and not more than 40 mm
  • the internal space formed by the outer wall becomes large, and this internal space has, for example, 200 cells / inch 2 or more when viewed in the axial direction.
  • the cell 10C can be formed. Therefore, the number of ribs increases in accordance with the number of cells, and the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent 10 can be dispersed by the ribs 10B. The hardness of the material 10 can be secured.
  • thickness d ⁇ of outer wall 10A and thickness d ⁇ of rib 10B are 0. 0.6 mm or less.
  • the outer diameter D is, for example, larger than 3.5 mm and 40 mm or less, as in the case of the adsorbent 10 of the above embodiment, and the length L in the longitudinal direction can be 200 mm or less, for example.
  • the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent 10 are dispersed by the plurality of ribs to increase the hardness of the adsorbent 10, but the metal oxide of 10% by mass to 70% by mass with respect to the adsorbent 10 includes In addition to the heat control at the time of adsorption and desorption by the high heat capacity per volume of the metal oxide, the hardness is further increased.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are preferably less than 0.44 mm, more preferably 0.4 mm or less, and still more preferably 0.3 mm or less. Can be.
  • the thickness can be set to 0.15 mm or more, more preferably 0.23 mm or more, in consideration of a decrease in the hardness of the adsorbent 10.
  • the BWC exceeds 3.0 g / dL. If the BWC becomes too large, the purge performance and the DBL performance deteriorate. Therefore, the BWC is preferably set to 13.0 g / dL or less. In order to suppress a decrease in purge performance and DBL performance, the BWC is more preferably 11.0 g / dL or less.
  • the purge efficiency of the adsorbent 10 is 0.86 or more, preferably 0.88 or more, and more preferably 0.9 or more. If the purge efficiency is less than 0.86, the DBL performance will decrease.
  • Cell / inch Two or more cells 10C can be formed.
  • cells 10C of 200 cells / inch 2 or more can be formed.
  • the cell 10C is 300 cells / inch 2 or more, more preferably the cell 10C is 500 cells / inch 2 or more, more preferably the cell 10C is 600 cells / inch 2 or more, and further preferably 700 cells / inch 2 or more.
  • the above cell 10C can be formed.
  • the number of ribs becomes at least four or more.
  • the number of ribs increases in accordance with the large number of cells, and the external pressure and the internal pressure applied to the adsorbent 10 can be dispersed by the plurality of ribs 10B, and the hardness of the adsorbent 10 can be ensured.
  • the number of cells is controlled so that the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are kept within the above ranges. Is preferably set to 800 cells / inch 2 or less. Similarly, it can be said that the number of cells is preferably set to 800 cells / inch 2 or less in consideration of the ease of flow of the fuel vapor.
  • (G) Difference in equilibrium adsorption amount In the adsorbent 10 described above, it is preferable that the difference in the equilibrium adsorption amount of the n-butane concentration exceeds 35 g / L when the n-butane concentration is 5 vol% and 50 vol%. In this case, since the effective adsorption amount of molecules such as butane in the evaporated fuel is large, the adsorption performance of the adsorbent 10 can be improved. Thus, the size and weight of the adsorbent 10 can be reduced.
  • the adsorbent 10 is configured to include a meltable core in a raw material, the first pores of less than 100 nm derived from activated carbon and the second pores of 1 ⁇ m or more derived from the meltable core. Pores are formed.
  • the volume of the second pores is preferably more than 0.05 mL / g and not more than 0.35 mL / g with respect to the mass of the adsorbent 10.
  • the evaporated fuel and the purge air easily flow through the second pores, and the adsorption performance, the purge performance and the DBL performance are improved, which is preferable.
  • the ratio of the volume of the second pores to the mass of the adsorbent 10 is 0.1 mL / g or more, and further preferably 0.15 mL / g or more.
  • (I) Adsorption functional material In the above, activated carbon was included in the raw material of the adsorbent 10. However, if the adsorbent 10 can adsorb molecules such as butane in the evaporated fuel, the raw materials of the adsorbent 10 include activated carbon, activated alumina, silica gel, zeolite, an organometallic complex, a porous silica material, or the like. A mixture may be included. However, preferably, for example, activated carbon, activated alumina, or a mixture thereof can be used, and more preferably, activated carbon is used.
  • the canister 100 is installed for processing fuel vapor generated from a fuel tank of an automobile.
  • the canister 100 includes a case 21, a cover 22, a plate 28, a coil spring 29, and a filter F.
  • An adsorbent chamber R is formed inside the canister 100, and accommodates the adsorbent 10 for a canister manufactured as described above.
  • the case 21 is a member made of a synthetic resin (for example, nylon) having a hollow cylindrical shape with an open bottom.
  • the cover 22 is a member made of a disc-shaped synthetic resin (for example, nylon). The cover 22 is joined to the lower side of the case 21 by, for example, vibration welding or bonding, and covers the opening of the case 21.
  • a tank port 23, a purge port 24, and an atmosphere port 25 are formed on the upper side of the case 21.
  • the tank port 23 communicates with an upper part of a fuel tank (not shown) of the vehicle, and the fuel vapor generated from the fuel tank flows into the case 21 through the tank port 23.
  • the purge port 24 communicates with an intake passage (not shown) of the internal combustion engine.
  • the intake passage communicates with an intake pipe of the internal combustion engine or is connected to a suction pump that is driven and controlled independently of driving of the engine.
  • the atmosphere port 25 is open to the atmosphere, and the atmosphere flows into the case 21 through the atmosphere port 25.
  • a partition 26 and an auxiliary partition 27 are formed inside the case 21.
  • the partition 26 extends from the upper end inside the case 21 to the vicinity of the cover 22, and is located between the purge port 24 and the atmosphere port 25.
  • the auxiliary partition 27 is a short partition extending from the upper end inside the case 21 toward the cover 22, and is located between the tank port 23 and the purge port 24.
  • the space inside the case 21 is divided into right and left by the partition 26.
  • the space on the right side in the drawing (the space on the side of the atmosphere port 25) is vertically partitioned by the filter F.
  • the lower space (space on the cover 22 side) of the space on the side of the atmosphere port 25 is defined as a second region 32
  • the upper space (space on the side of the atmosphere port 25) is defined as a third region 33.
  • the space on the tank port 23 side divided by the partition wall 26 is referred to as a first region 31.
  • the adsorbent 10 for the canister is provided in the third region 33
  • activated carbon is provided in the first region 31 and the second region 32.
  • the filter F disposed between the first region 31 and the second region 32 is a nonwoven fabric made of synthetic resin or a filter made of urethane foam, and is configured to allow vaporized fuel and air to flow therethrough.
  • the plate 28 is arranged below the first area 31 and the second area 32.
  • the plate 28 is a metal plate in which a large number of through holes are formed, and is configured so that evaporated fuel and air can flow.
  • the plate 28 is urged upward by a coil spring 29, so that the canister adsorbent 10 and the activated carbon sealed in the first region 31, the second region 32, and the third region 33 are compacted upward. ing.
  • a U-shaped flow path extending between the tank port 23 (and the purge port 24) and the atmosphere port 25 is formed inside the canister 100.
  • the evaporated fuel flowing from the tank port 23 first flows into the first region 31, passes below the plate 28, flows into the second region 32, and flows into the third region 33.
  • the first region 31, the second region 32, and the third region 33 are regions for adsorbing the evaporated fuel flowing from the tank port 23 to the atmospheric port 25, and contain the activated carbon and the adsorbent 10 for the canister. It may be collectively referred to as an adsorbent chamber R.
  • the first region 31 is adjacent to the tank port 23 and may be referred to as a tank-side adjacent region T.
  • the third region 33 is adjacent to the atmosphere port 25 and may be referred to as an atmosphere-side adjacent region U.
  • the adsorbent 10 for the canister is disposed in the third area 33, which is the adjacent area U on the atmosphere side.
  • the desorption (purge) of the evaporated fuel from the activated carbon (adsorbent) contained in the adsorbent 10 for the canister is performed by the intake air from the purge port 24 and the atmosphere flowing from the atmosphere port 25.
  • the adsorbent 10 for a canister described above has excellent purging performance because the outer wall 10A and the rib 10B are formed to be relatively thin. Therefore, by disposing the adsorbent material 10 for the canister in the atmosphere-side adjacent area U in the canister 100, it is possible to improve the purging performance of the canister.
  • the adsorbent for the canister contains at least one of a metal oxide, a phase change material, and an additional material of a phase change material
  • the temperature rise and temperature decrease of the adsorbent such as activated carbon can be suppressed. That is, when the fuel vapor is desorbed from the adsorbent such as activated carbon, heat is taken away, so that the temperature of the adsorbent decreases and the purging performance decreases.
  • the temperature of the activated carbon as the adsorbent is lower than 10 ° C., the purging performance is significantly reduced.
  • the adsorbent 10 for the canister is disposed in the air-side adjacent area U adjacent to the air port 25 in the adsorbent chamber R, so that the adsorbent for the canister in the air-side adjacent area U is provided.
  • the purging process is appropriately performed while suppressing an excessive decrease in the temperature of the activated carbon contained in the material 10.
  • the adsorbent 10 for the canister is disposed in the atmosphere-side adjacent area U.
  • the adsorbent 10 for the canister may be disposed in the tank-side adjacent area T. it can.
  • a canister according to a second embodiment and an adsorbent used for the canister will be described.
  • the adsorbent 10 according to the second embodiment partially differs from the adsorbent 10 according to the first embodiment in the configuration of the raw materials, and differs in the manufacturing method and the like.
  • the different points will be mainly described, and the other external configuration of the adsorbent, application to the canister, and the like are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
  • the adsorbent 10 according to the second embodiment is formed from a raw material including at least activated carbon having first pores, an organic binder, and an inorganic material. That is, in the adsorbent 10 according to the first embodiment, the cross-linking agent is included in the raw material. However, in the adsorbent 10 according to the second embodiment, the cross-linking agent is not an essential material added to the raw material. Such a raw material is formed as the adsorbent 10 through a firing process.
  • the organic binder and the cross-linking agent mainly function as a binder that forms the adsorbent 10 as a molded body.
  • the inorganic material mainly forms the adsorbent 10 as a molded body. It acts as a binder.
  • the method for manufacturing the adsorbent 10 according to the second embodiment is as follows.
  • the above-described raw materials including the activated carbon, the organic binder, and the inorganic material are mixed and kneaded with water using a mixer such as a ribbon mixer.
  • the kneaded material is formed into a honeycomb shape as shown in FIGS. 1 to 3 by extrusion molding, die molding, or the like.
  • the molded material is dried at about 200 ° C. or less, for example, at about 120 ° C. for about 3 hours using infrared rays, hot air, steam, microwaves, or the like.
  • the molded body is fired at 650 ° C. to 1000 ° C., for example, at 800 ° C.
  • the drying at a relatively low temperature of about 200 ° C. or less, for example, about 120 ° C., and the firing at a relatively high temperature of 650 ° C. to 1000 ° C. include, for example, a step of removing moisture from a molded body during molding, an inorganic material, And the like.
  • an organic binder used when molding a normal honeycomb can be used.
  • the organic binder for example, carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose and the like can be used.
  • Such an organic binder is added in an amount of about 3 to 15% by mass based on the total mass of the raw materials used for producing the adsorbent 10.
  • the baking step is included in the process of forming the adsorbent 10 according to the second embodiment.
  • the drying at a relatively low temperature and the firing at a relatively high temperature can be a sublimation step of a sublimable substance such as a meltable core. .
  • the adsorbent 10 according to the second embodiment is also similar to the adsorbent 10 of the first embodiment in that the raw material may include a carbonized product, a metal oxide, a temperature control material, a meltable core, and the like.
  • the further configuration applicable to the adsorbent 10 described in the first embodiment is also applicable to the adsorbent 10 according to the second embodiment.
  • the adsorbent 10 according to the second embodiment can be applied to a canister as in the first embodiment.
  • Examples and comparative examples of adsorbent Hereinafter, adsorbents according to Examples and Comparative Examples were produced, and the results shown in Tables 1 to 3 were obtained.
  • the amount of each raw material is described as an absolute amount (g), but the amount of each raw material is not limited to this, and can be replaced with a relative amount (parts by mass). is there.
  • Example 1 A raw material containing 53 g of activated carbon having a BWC of 15, 6.5 g of CMC as an organic binder, 1 g of an oxazoline group-containing polymer as a cross-linking agent, 25 g of bentonite as an inorganic material, and 14.5 g of carbonized coconut husk is mixed with a mixer. And mixed and kneaded with water. The kneaded material was molded by an extruder so that each cell 10C had a triangular shape as viewed in the axial direction, and dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent.
  • the adsorbent has an outer diameter of 6 mm, an outer wall thickness of 0.59 mm, a rib thickness of 0.27 mm, and a cell count of 700 cells / inch 2 when viewed in the axial direction.
  • Example 2 14.5 g of bentonite as an inorganic material and 25 g of Fe 2 O 3 as a metal oxide were added to the raw material, and the adsorbent was produced in the same manner using the same raw material as in Example 1 except that carbonized coconut husk was not added.
  • Example 3 An adsorbent was obtained by the same method using the same raw material as in Example 1 except that 4.5 g of carbonized coconut shell and 10 g of 7 ⁇ m microcapsules having a melamine coating containing hexadecane as a phase change substance were added to the raw materials.
  • 4.5 g of carbonized coconut shell and 10 g of 7 ⁇ m microcapsules having a melamine coating containing hexadecane as a phase change substance were added to the raw materials.
  • Example 4 An adsorbent was obtained in the same manner as in Example 3, except that 10 g of a phase change material (V 0.98 W 0.02 O 2 ) was added to the raw material instead of the phase change material.
  • Example 5 The same raw material as in Example 1 was used except that 20 g of polyethylene (PE) as a meltable core and 15.5 g of carbonized coconut husk were added to the raw materials, and no crosslinking agent was added.
  • PE polyethylene
  • the raw material was mixed and kneaded with water using a mixer, and the kneaded material was molded by an extruder so that each cell 10C had a triangular shape when viewed in the axial direction, and dried at 120 ° C. for 3 hours.
  • Example 6 An adsorbent was obtained by the same method as in Example 5, except that 25 g of Fe 2 O 3 as a metal oxide was added to the raw material, and no carbonized coconut husk was added.
  • Example 7 The same raw materials as in Example 1 were used except that 59 g of activated carbon having a BWC of 15 and 19 g of bentonite were added as raw materials, and the raw materials were mixed and kneaded with water using a mixer. The kneaded material was molded by an extruder so that each cell 10C had a hexagonal shape as viewed in the axial direction, and dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent.
  • the adsorbent has an outer diameter of 36 mm, an outer wall thickness of 0.42 mm, a rib thickness of 0.19 mm, and a cell number of 600 cells / inch 2 .
  • Example 8 The same raw materials as in Example 7 were used except that 53 g of activated carbon having a BWC of 15 and 25 g of bentonite were added as raw materials.
  • the adsorbent was manufactured using the same method as in Example 7 except that the adsorbent was manufactured so as to have an outer diameter of 36 mm, an outer wall thickness of 0.5 mm, a rib thickness of 0.25 mm, and a cell number of 300 cells / inch 2. Wood was obtained.
  • Example 9 A raw material containing 53 g of activated carbon having a BWC of 15, 6.5 g of CMC as an organic binder, 25 g of bentonite as an inorganic material, and 53 g of Fe 2 O 3 as a metal oxide is mixed and kneaded with water using a mixer. did.
  • the kneaded material was molded by an extruder so that each cell 10C had a square shape as viewed in the axial direction, and dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent.
  • the adsorbent has an outer diameter of 4 mm, an outer wall thickness of 0.3 mm, a rib thickness of 0.25 mm, and a cell number of 600 cells / inch 2 .
  • Example 10 A raw material comprising 41 g of activated carbon having a BWC of 17, 6.5 g of CMC as an organic binder, 14 g of bentonite as an inorganic material, 21 g of Fe 2 O 3 as a metal oxide, and 6.5 g of polyethylene (PE) as a meltable core, It was mixed and kneaded with water using a mixer. The kneaded material was molded by an extruder so that each cell 10C had a hexagonal shape as viewed in the axial direction, and dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent.
  • the adsorbent has an outer diameter of 36 mm, an outer wall thickness of 0.55 mm, a rib thickness of 0.42 mm, and a cell number of 300 cells / inch 2 .
  • Example 11 An adsorbent was obtained by the same method as in Example 10 except that 47 g of activated carbon having a BWC of 17 was used as a raw material.
  • the adsorbent of Example 11 had the same outer diameter of 36 mm, the thickness of ribs of 0.42 mm, and the number of cells of 300 cells / inch 2 except that the thickness of the outer wall was 0.45 mm.
  • Example 12 An adsorbent was obtained by the same method using the same raw material as in Example 10 except that 49 g of activated carbon having a BWC of 17 was used as the raw material.
  • the adsorbent of Example 12 has the same outer diameter, outer wall thickness, rib thickness, and number of cells as the adsorbent of Example 11.
  • Example 13 An adsorbent was obtained in the same manner as in Example 12, except that 6.5 g of polymethyl methacrylate (PMMA) having an average particle diameter of 1.5 ⁇ m was used as a raw material.
  • the adsorbent of the thirteenth embodiment has the same outer diameter, outer wall thickness, rib thickness, and number of cells as the adsorbent of the eleventh embodiment.
  • the average particle size refers to a particle size measured by a laser diffraction / scattering method.
  • Example 1 A kneading material using the same raw material as in Example 1 was molded by an extruder so that each cell 10C had a square shape as viewed in the axial direction, and was dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain an adsorbent.
  • the adsorbent has an outer diameter of 6 mm, an outer wall thickness of 0.8 mm, a rib thickness of 0.44 mm, and a cell number of 290 inch 2 .
  • Comparative Example 2 An adsorbent was obtained by the same method as in Comparative Example 1, except that 56 g of activated carbon having a BWC of 11 and 11.5 g of carbonized coconut husk were added to the raw materials.
  • Comparative Example 3 A comparison was made except that 50 g of activated carbon having a BWC of 13, 50 g of bentonite as an inorganic material, and 13 g of polyethylene (PE) as a meltable core were added to the raw materials, and CMC as an organic binder, a crosslinking agent, and carbonized coconut husk were not added.
  • the same raw materials as in Example 1 were used.
  • the same method as in Comparative Example 1 was used, except that the adsorbent was manufactured so that the outer diameter was 4.9 mm, the outer wall thickness was 0.8 mm, the rib thickness was 0.7 mm, and the number of cells was 200 cells / inch 2. Thus, an adsorbent was obtained.
  • Comparative Example 4 The same raw material as in Comparative Example 1 was used except that 75 g of activated carbon having a BWC of 11, 10 g of CMC as an organic binder, and 15 g of bentonite were added as raw materials, and no carbonized coconut husk was added. Also, the adsorbent was manufactured using the same method as in Comparative Example 1 except that the adsorbent was manufactured so as to have an outer diameter of 4 mm, an outer wall thickness of 0.28 mm, a rib thickness of 0.29 mm, and 500 cells / inch 2. Wood was obtained. (Comparative Example 5) The same raw materials as in Comparative Example 1 were used.
  • the adsorbent was manufactured using the same method as in Comparative Example 1 except that the adsorbent was manufactured to have an outer diameter of 6 mm, an outer wall thickness of 0.4 mm, a rib thickness of 0.3 mm, and the number of cells was 500 cells / inch 2. Wood was obtained.
  • Tables 1 to 3 The physical properties shown in Tables 1 to 3 were obtained for each of the adsorbents manufactured in the above Examples and Comparative Examples.
  • “BWC”, “difference in equilibrium adsorption amount between butane concentrations of 5% by volume to 50% by volume”, “purge efficiency”, “BR”, “hardness”, “Volume of second pore (pore diameter of 100 nm or more) / mass of adsorbent” is an evaluation value for each adsorbent 10 of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5.
  • DBL is an evaluation value as a canister when the adsorbents 10 of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5 are arranged in the third region 33 of the canister of FIG.
  • the measurement of the BWC, the difference in the equilibrium adsorption amount between the butane concentrations of 5% by volume to 50% by volume, and various physical properties such as BR (Butane Retentivity) were performed in accordance with ASTM D5228.
  • the cumulative pore volume (mL / g) is obtained by dividing the total mercury intrusion amount (mL) when a pressure is applied from 1.7 psia to 27500 psia by the sample weight (g) in the second pore analysis of the porous resin. I asked for it.
  • the hardness measured the breaking strength using the commercially available Kiya type hardness meter.
  • AA Excellent
  • A Good
  • B Good
  • C Poor
  • AA is set when the breaking strength is 50 N or more
  • A is set when 30 N or more and less than 50 N
  • B is set when 10 N or more and less than 30 N is less than 10 N.
  • C was set.
  • DBL performance was evaluated as follows.
  • the bleed emission test method (BETP) in the United States was used to determine the purge amount at which the amount of DBL emission from the canister was less than 20 mg.
  • AA Excellent
  • A Good
  • A Good
  • a purge of not more than 157 BV a purge amount of 157 times the capacity of the canister
  • the DBL discharge amount for 2 days is less than 20 mg.
  • B (Below Average) is a case in which a purge of 210 BV or less (a purge amount of 210 times the capacity of the canister) is given after a butane addition step of 40 g / hr, and the DBL discharge amount for two days is less than 20 mg.
  • C (Poor) is a case where a purge of not more than 210 BV (a purge amount of 210 times the capacity of the canister) is given after a butane addition step of 40 g / hr, and the DBL discharge amount for two days is 20 mg or more.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.59 mm
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.42 mm
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.5 mm.
  • the BWC was 6.4 to 7.1 g / dL, and the difference in the equilibrium adsorption amount between butane concentrations of 5% by volume to 50% by volume (hereinafter simply referred to as the difference in the equilibrium adsorption amount). Is 36 to 40 g / L.
  • the purge efficiency is 0.89 to 0.93.
  • the hardness is particularly excellent as AA in Examples 1 to 4, and is generally good as A in Examples 5 to 8.
  • the DBL performance of Examples 1, 7, and 8 is generally good as A, and Examples 2 to 6 are particularly excellent as AA.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.55 mm
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.45 mm
  • the BWC is 9.2 to 10 g / dL
  • the difference in the equilibrium adsorption amount is 43 to 47 g / L.
  • the purge efficiency is 0.9 to 0.92.
  • the hardness is generally good as A
  • the DBL performance is particularly excellent as AA.
  • Comparative Examples 1 to 3 the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.8 mm.
  • the BWC is 5.7 to 7.5 g / dL, and the difference in the equilibrium adsorption amount is 32 to 42 g / L.
  • the purge efficiency is 0.78 to 0.82.
  • the hardness of Comparative Example 3 is particularly excellent as AA, and Comparative Examples 1 and 2 are generally good as A.
  • the DBL performance was C, which is low in all of Comparative Examples 1 to 3.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A was less than 0.6 mm, and the BWC, difference in equilibrium adsorption amount, purge efficiency, hardness, DBL performance, etc. It can be seen that it is superior to Comparative Examples 1 to 3 where d ⁇ is 0.6 mm or more. In particular, it can be seen that when the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.6 mm or more, the DBL performance decreases.
  • the difference in the equilibrium adsorption amount was 32 g / L, which was lower than Examples 1 to 8 and 10 to 13.
  • the purge efficiencies of Comparative Examples 1 to 3 are lower than those of Examples 1 to 8 and 10 to 13. Therefore, in the adsorbent 10, by setting the thickness d ⁇ of the outer wall 10A to be less than 0.6 mm, the purging efficiency and the like are excellent, and the DBL performance can be particularly improved, which is preferable.
  • Comparative Example 4 the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.28 mm, and in Comparative Example 5, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.4 mm.
  • the BWC was 7.1 and 6.3, and the difference in the equilibrium adsorption amount was 41 and 35 g / L. Further, the purge efficiencies are 0.9 and 0.89.
  • the hardness of Comparative Example 4 was particularly poor at C, and the hardness of Comparative Example 5 was somewhat poor at B.
  • the DBL performance of Comparative Example 4 was generally good as A, but the Comparative Example 5 was slightly poor as B.
  • Example 7 the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.42 mm, the hardness is almost good as A, and the DBL performance is almost good as A.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.55 mm, in Examples 11 to 13, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.45 mm, and in Examples 7, 10 to 13, the hardness is generally good as A.
  • the DBL performance is particularly excellent as AA. Therefore, in the adsorbent 10, when the thickness d ⁇ of the outer wall 10A exceeds 0.4 mm, the hardness and the DBL performance can be improved, which is preferable.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is less than 0.6 mm. Further, it is preferable that the thickness d ⁇ exceeds 0.4 mm.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.42 mm, the hardness and the DBL performance are generally good.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A can be less than 0.45 mm in the comparatively large adsorbent 10, and in this case, the outer wall 10A Preferably, the thickness d ⁇ exceeds 0.4 mm.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.45 mm, the hardness is generally good and the DBL performance is particularly excellent.
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B of the adsorbent 10 can be defined similarly to the thickness d ⁇ of the outer wall 10A. That is, the thickness d ⁇ of the rib 10B is at least less than 0.6 mm. Further, the thickness d ⁇ may exceed 0.4 mm. Note that the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.27 mm in the comparatively small adsorbent 10 of Examples 1 to 6. In the comparatively large adsorbent 10, the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.19 mm in the seventh embodiment, and is 0.25 mm in the eighth embodiment. In Examples 10 to 13 which are relatively large adsorbents 10, the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.42 mm. In these cases, hardness and DBL performance are generally good or particularly excellent.
  • Examples 1 to 6 are relatively small honeycomb pellets having an outer diameter D of 6 mm and an outer diameter D of 3.5 mm or more and 10 mm or less.
  • the outer diameter D is 36 mm, which is a relatively large honeycomb adsorbent having an outer diameter of more than 10 mm and 40 mm or less.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are less than 0.6 mm, and at least one of the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.4 mm. It is preferable to exceed.
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.27 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.19 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.25 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.42 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.44 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.7 mm.
  • the DBL performances of Comparative Examples 1 to 3 are inferior to those of Examples 1 to 8 and 10 to 13.
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is more preferably less than 0.44 mm, and further preferably 0.3 mm or less.
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.15 mm or more, and more preferably 0.19 mm or more. Note that, with reference to Examples 1 to 8, 10 to 13, the thickness d ⁇ of the rib 10B is set to 0 depending on the shape of the cell constituting the adsorbent and the amount of the added crosslinking agent, inorganic material, carbonized product, metal oxide, and the like. It can be adjusted as appropriate at less than 0.6 mm.
  • the outer diameter D is 4 mm
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.3 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.25 mm.
  • 53 g of Fe 2 O 3 was contained as a metal oxide.
  • the addition amount of the metal oxide is 38.5% by mass. Since the metal oxide is formed of a relatively hard inorganic material, the hardness of the adsorbent 10 is increased by including the metal oxide in the adsorbent 10. Therefore, in Example 9, the hardness is generally good as A. In Example 9, the DBL performance was also particularly excellent as AA.
  • Example 2 the outer diameter D was 6 mm, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A was 0.59 mm, the thickness d ⁇ of the rib 10B was 0.27 mm, and 25 g of Fe 2 O 3 was contained as a metal oxide. ing. The addition amount of the metal oxide is 25% by mass.
  • the hardness is particularly excellent as AA.
  • the DBL performance is also particularly excellent as AA.
  • the outer diameter D was 6 mm, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A was 0.59 mm, the thickness d ⁇ of the rib 10B was 0.27 mm, and 25 g of Fe 2 O 3 was contained as a metal oxide. ing.
  • the addition amount of the metal oxide is 19.3% by mass.
  • the hardness is particularly excellent as AA.
  • the DBL performance is generally good as A.
  • Example 10 the outer diameter D was 36 mm, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A was 0.55 mm, the thickness d ⁇ of the rib 10B was 0.42 mm, and 21 g of Fe 2 O 3 was contained as a metal oxide. ing.
  • the addition amount of the metal oxide is 23.6% by mass.
  • the hardness is generally good as A, and the DBL performance is particularly excellent as AA.
  • the outer diameter D was 36 mm, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A was 0.45 mm, the thickness d ⁇ of the rib 10B was 0.42 mm, and 21 g of Fe 2 O 3 was contained as a metal oxide. ing.
  • the addition amount of the metal oxide is 22.1% by mass.
  • the hardness is generally good as A, and the DBL performance is particularly excellent as AA.
  • Example 12 contains 6.5 g of polyethylene (PE) as the meltable core, and Example 13 contains 6.5 g of polymethyl methacrylate (PMMA).
  • the amount of the metal oxide added was 21.6% by mass.
  • the hardness is generally good as A, and the DBL performance is particularly excellent as AA.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall and the thickness d ⁇ of the rib can be less than 0.6 mm.
  • the outer diameter D is 4 mm, and it is a relatively small honeycomb pellet having an outer diameter D of 3.5 mm or more and 10 mm or less.
  • the outer diameter D is increased to some extent, the number of cells of the cells 10C formed in the internal space is increased and the hardness is increased, so that the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the ribs can be reduced.
  • the content of the metal oxide, the outer wall thickness d ⁇ and the rib thickness d ⁇ can be applied to a honeycomb pellet and a honeycomb adsorbent having an outer diameter D of 3.5 mm or more and 40 mm or less.
  • the adsorbent 10 of the ninth embodiment in which the square cells 10C are formed is compared with the adsorbents 10 of Comparative Examples 1 and 2 in which the square cells 10C are formed.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.3 mm
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is 0.8 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.25 mm
  • the thickness d ⁇ of the rib 10B is 0.44 mm.
  • Comparative Examples 1 and 2 are particularly poor at C
  • Example 9 is particularly excellent at AA.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B are preferably less than 0.44 mm, Preferably it is 0.4 mm or less, more preferably 0.3 mm or less.
  • the thickness d ⁇ of the outer wall and the thickness d ⁇ of the rib are 0.15 mm in consideration of a decrease in hardness. Or more, more preferably 0.23 mm or more.
  • the outer wall thickness d ⁇ is preferably 0.3 mm or more
  • the rib thickness d ⁇ is preferably 0.25 mm or more.
  • BWC BWC
  • the BWC is 6.4 to 7.1 g / L
  • the BWC is 9.2 to 10 g / L. Therefore, it is preferable that BWC is more than 3.0 g / dL and 13.0 g / dL or less.
  • BWC is more preferably 5.0 g / dL or more, and still more preferably 6.0 g / dL or more.
  • the BWC is more preferably 11.0 g / dL or less.
  • the purge efficiency is 0.89 to 0.94. Therefore, in the adsorbent 10 of the embodiment, the purge efficiency is preferably 0.86 or more, preferably 0.88 or more, and more preferably 0.9 or more.
  • the cell 10C has a triangular shape, the number of cells is 700 cells / inch 2 when viewed in the axial direction, and in Examples 1 to 4, the hardness is AA, which is particularly excellent. , 6, the hardness is generally good in A. Further, in Example 1, the DBL performance was generally good with ⁇ , and in Examples 2 to 6, the DBL performance was particularly excellent with AA. In Example 7, the cell 10C has a hexagonal shape, the number of cells is 600 cells / inch 2 , the hardness is generally good with ⁇ , and the DBL performance is generally good with ⁇ .
  • the cell 10C has a hexagonal shape, the number of cells is 300 cells / inch 2 , the hardness is generally good with ⁇ , and the DBL performance is generally good with ⁇ .
  • the cell 10C has a square shape, the number of cells is 600 cells / inch 2 , the hardness is generally good in ⁇ , and the DBL performance is particularly excellent in AA.
  • the cell 10C has a hexagonal shape, the number of cells is 300 cells / inch 2 , the hardness is generally good with ⁇ , and the DBL performance is particularly excellent with AA.
  • the cell 10C has a square shape, and the number of cells is 290 cells / inch 2.
  • the hardness is generally good and the DBL performance is C. bad.
  • the cell 10C is a square shape, a number of cells 200 cells / inch 2, but the hardness is particularly excellent in AA, DBL performance especially bad in C.
  • the cell 10C is a square shape, a number of cells 500 cells / inch 2, the hardness is particularly poor in C, DBL performance is generally good with ⁇ .
  • the cell 10C is a square shape, a number of cells 500 cells / inch 2, the hardness slightly poor in B, DBL performance slightly inferior in B.
  • the number of cells is preferably 200 cells / inch 2 or more. More preferably 300 cells / inch 2 or more, more preferably 500 cells / inch 2 or more, more preferably 600 cells / inch 2 or more, more preferably 700 cells / inch 2 or more.
  • the number of ribs is at least four by setting the number of cells to 200 cells / inch 2 or more. Therefore, it is preferable to form the adsorbent 10 on which the ribs 10B are formed so that the number of ribs becomes four or more according to the number of cells.
  • Example 9 has a rectangular cell 10C similar to that of Comparative Examples 1 to 5, but has a hardness of ⁇ and is generally good, and the DBL performance is particularly excellent at AA.
  • the metal oxide is contained in the adsorbent 10 in an amount of 10% by mass or more and 70% by mass or less, the thickness d ⁇ of the outer wall 10A is reduced to 0.3 mm, and the thickness d ⁇ of the rib 10B is set to 0. .25 mm, it is considered that the purge performance and the DBL performance are improved.
  • the shape of the cell 10C is preferably a triangular shape or a hexagonal shape. If the thickness d ⁇ of the outer wall 10A and the thickness d ⁇ of the rib 10B can be reduced while securing the hardness, a square cell 10C can be employed.
  • Example 5 (Volume of the second pore)
  • the volume of the second pore was 0.34 mL / g with respect to the mass of the adsorbent 10
  • the difference in the equilibrium adsorption amount was 36 g / L
  • the hardness was generally good with ⁇ .
  • the performance is particularly excellent in AA.
  • Example 6 the volume of the second pores was 0.31 mL / g with respect to the mass of the adsorbent 10, the difference in the equilibrium adsorption amount was 39 g / L, the hardness was ⁇ , and the hardness was generally good.
  • the performance is particularly excellent in AA.
  • the volume of the second pore is 0.2 mL / g with respect to the mass of the adsorbent 10, the difference in the equilibrium adsorption amount is 43 to 47 g / L, and the hardness is generally good. And the DBL performance is particularly excellent in AA. Therefore, the volume of the second pores is preferably more than 0.05 mL / g and not more than 0.35 mL / g with respect to the mass of the adsorbent 10.
  • the ratio of the passages in the adsorbent 10 is small, the desorption speed is reduced, and the adsorption performance and the purge performance are reduced. Decrease. If the pore volume of the second pores exceeds 0.35 mL / g with respect to the mass of the adsorbent 10, the passage through which the fuel vapor and the purge air flow is formed excessively in the adsorbent 10. Since the strength is reduced and the content of the activated carbon is reduced, the value of BWC is reduced.
  • Example 2 (Addition ratio of metal oxide)
  • 53 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethylcellulose, 1 g of a crosslinking agent, 14.5 g of an inorganic material, and 25 g of a metal oxide were added.
  • the addition amount of the metal oxide is 25% by mass.
  • Example 6 contains 53 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethylcellulose, 25 g of inorganic material, 20 g of meltable core, and 25 g of metal oxide.
  • the addition amount of the metal oxide is 19.3% by mass.
  • 53 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethyl cellulose, and 25 g of an inorganic material were contained, and 53 g of a metal oxide was added. In this case, the addition amount of the metal oxide is 38.5% by mass.
  • Example 10 41 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethylcellulose, and 14 g of an inorganic material were included, 21 g of a metal oxide, and 6.5 g of polyethylene (PE) as a meltable core were added. In this case, the addition amount of the metal oxide is 23.6% by mass.
  • Example 11 contains 47 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethylcellulose, and 14 g of an inorganic material, 21 g of a metal oxide, and 6.5 g of polyethylene (PE) as a meltable core. In this case, the addition amount of the metal oxide is 22.1% by mass.
  • Example 12 49 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethylcellulose, and 14 g of an inorganic material were included, 21 g of a metal oxide, and 6.5 g of polyethylene (PE) as a meltable core were added. In this case, the added amount of the metal oxide is 21.6% by mass.
  • Example 13 49 g of activated carbon, 6.5 g of carboxymethyl cellulose, and 14 g of an inorganic material were included, 21 g of a metal oxide, and 6.5 g of polymethyl methacrylate (PMMA) as a meltable core were added. In this case, the added amount of the metal oxide is 21.6% by mass.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the metal oxide is preferably contained in an amount of 10% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the adsorbent 10, and still more preferably. It is 19% by mass or more and 40% by mass or less. Since the metal oxide has a function of increasing the hardness of the adsorbent 10 and also has a function of a temperature control material, it is preferable to determine an addition ratio to the raw material in consideration of a balance between the two.
  • the addition ratio of the carbonized product to the raw material was 14.5% by mass in Examples 1, 7, and 8, 4.5% by mass in Example 3, 14.5% by mass in Example 4, and 12.9 in Example 5. % By mass. Therefore, the addition ratio of the carbonized product to the raw material is preferably, for example, 5% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less based on the material.
  • BWC can be adjusted, and the hardness of the adsorbent 10 can be increased.
  • Example 3 (Addition ratio of phase change substance or phase change substance)
  • the addition ratio of the phase change substance to the activated carbon was 18.9% by mass.
  • the addition ratio of the phase change substance to the raw material was 18.9% by mass. Therefore, the addition ratio of the phase change substance or the phase change substance to the activated carbon is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the adsorbent 10 for the canister is provided in the atmosphere side adjacent area U, but the next adsorbent for the canister can be provided in the tank side adjacent area T.
  • the activated carbon used as the adsorbent for the canister of the modified example preferably has a BWC of 15.0 g / dL or more in a BWC evaluation method according to ASTM D5228. Then, in the BWC evaluation method according to ASTM D5228, at least one of activated carbon having a BWC of 15.0 g / dL or more, a phase change material having a phase change temperature of 36 ° C. or more, and a phase change material having a phase transition temperature of 36 ° C. or more And additional materials.
  • the adsorbent for the canister including the additional material such as the phase change substance that causes the absorption and release of the latent heat according to the temperature change is disposed in the tank-side adjacent region T in the adsorbent chamber R. . Therefore, the adsorbent for the canister can suppress the temperature change of the activated carbon and prevent the performance of the activated carbon from deteriorating.
  • the tank-side adjacent area T is an area where the temperature of the activated carbon becomes 35 ° C. or more due to heat generated by adsorption of the evaporated fuel to the activated carbon when refueling the fuel tank.
  • an adsorbent containing at least one of a phase change substance having a phase change temperature of 36 ° C. or more and a phase change substance having a phase transition temperature of 36 ° C. or more is provided. Therefore, the situation where the temperature of the activated carbon exceeds 35 ° C. is suppressed, which is preferable. Furthermore, since the adsorbent containing activated carbon is disposed in the tank side adjacent region T, a decrease in the amount of activated carbon stored in the adsorbent chamber R is suppressed, and a decrease in adsorption performance can be suppressed.
  • the outer shape of the adsorbent 10 is a hollow cylindrical shape, but the outer shape of the adsorbent 10 is not limited to this.
  • the adsorbent 10 may have, for example, an elliptical shape, a rectangular shape, a square shape, or the like.
  • the adsorbent chamber R is divided into a first area 31, a second area 32, and a third area 33.
  • the region including the second region 32 and the third region 33 is not divided into two, and may be divided into three or more.
  • the region closest to the atmosphere port 25 is the atmosphere side adjacent region U, and the adsorbent 10 of the above embodiment is disposed in the atmosphere side adjacent region U.
  • the adsorbent 10 of the above embodiment is arranged in the atmosphere side adjacent region U as in the canister 100 shown in FIG.
  • the adsorbent chamber R on the atmosphere port 25 side may be divided into a plurality of regions, and the honeycomb adsorbent and the honeycomb pellets of the adsorbent 10 may be arranged in each region in combination.
  • Such a canister will be described below with reference to FIG.
  • the space on the right side (the space on the side of the atmospheric port 25) is divided into upper and lower parts by the filter F, but in the canister 100 of FIG. ) Are vertically divided into three parts by a filter F.
  • Other configurations of the canister 100 in FIG. 5 are the same as those in FIG.
  • the lower space (the space on the side of the cover 22) is defined as the second region 32, and the center space is defined as the third region 32.
  • a region (atmosphere side separation region) 33 is defined as an upper space (space on the side of the atmosphere port 25) is defined as a fourth region (atmosphere side adjacent region U).
  • the space on the tank port 23 side divided by the partition wall 26 is a first region 31.
  • a honeycomb adsorbent having a relatively large outer diameter D and a length L of the adsorbent 10 is disposed in the fourth region 34, and an outer diameter D and an outer diameter D of the adsorbent 10 are relatively large in the third region 33.
  • Honeycomb pellets having a relatively small length L are provided, and activated carbon is provided in the first region 31 and the second region 32.
  • the adsorbent 10 having an outer diameter D of 3.5 mm or more and 10 mm or less may be referred to as a honeycomb pellet, and the adsorbent 10 having an outer diameter of more than 10 mm and 40 mm or less may be referred to as a honeycomb adsorbent.
  • the second region 32, the third region 33, and the fourth region 34 are preferably adjacent to each other along the direction toward the atmospheric port 25. However, a separate space may be provided between at least one of the second region 32 and the third region 33 and at least one of the third region 33 and the fourth region 34.
  • the honeycomb adsorbent among the adsorbents 10 and the honeycomb pellets among the adsorbents 10 are sequentially arranged in the fourth region 34 and the third region 33 as described above.
  • the BWC of the honeycomb pellets among the adsorbents 10 disposed in the third region 33 and the BWC of the honeycomb adsorbent among the adsorbents 10 disposed in the fourth region 34 decrease in order. That is, the relationship of BWC of the honeycomb pellets in the adsorbent 10 (third region 33)> BWC of the honeycomb adsorbent in the adsorbent 10 (fourth region 34) is satisfied.
  • the honeycomb adsorbent among the adsorbents 10 for canisters is disposed in the atmosphere-side adjacent area U which is the fourth area 34, and the adsorbent 10 for canisters is disposed in the third area 33.
  • Honeycomb pellets are provided.
  • the desorption (purge) of the evaporated fuel from the activated carbon (adsorbent) contained in the adsorbent 10 for the canister is performed by the intake air from the purge port 24 and the atmosphere flowing from the atmosphere port 25.
  • the adsorbent 10 for a canister described above has excellent purging performance because the outer wall 10A and the rib 10B are formed to be relatively thin. Therefore, by disposing the adsorbent material 10 for the canister in the fourth region 34 which is the adjacent region U on the atmosphere side in the canister 100 and the third region 33 adjacent thereto, the purging performance of the canister can be improved. .
  • the region goes from the second region 32 to the atmosphere port 25, that is, the third region 33 (atmosphere side separation region). ) 33 and the fourth region 34 (atmospheric side adjacent region) 34 can enhance the DBL performance of the canister 100 by the honeycomb pellets and the honeycomb adsorbent.
  • the third region 33 is disposed.
  • the purge performance in the third region 33 can be improved, and the DBL performance of the canister 100 can be improved. Further, since a relatively large honeycomb adsorbent is further provided in the fourth region 34 adjacent to the third region 33, adsorption of butane in the purged fuel vapor is suppressed in the fourth region 34, The purge performance of the canister 100 can be improved, and the DBL performance can be improved.
  • the relationship of BWC of the honeycomb pellet among the adsorbents 10 (the third region 33)> the BWC of the honeycomb adsorbent among the adsorbents 10 (the fourth region 34) is satisfied.
  • the BWC becomes smaller. Therefore, the remaining amount of butane after the purge decreases toward the atmosphere port 25, and the performance of the DBL is improved.
  • the adsorbent material 10 for a canister contains at least one of a metal oxide, a phase change material, and an additional material of a phase change material
  • the temperature rise and temperature decrease of the adsorbent such as activated carbon can be suppressed, which is preferable. That is, when the fuel vapor is desorbed from the adsorbent such as activated carbon, heat is taken away, so that the temperature of the adsorbent decreases and the purging performance decreases.
  • the temperature of the activated carbon as the adsorbent is lower than 10 ° C., the purging performance is significantly reduced.
  • the honeycomb adsorbent among the adsorbents 10 for the canister is disposed in the fourth area 34 which is the atmosphere side adjacent area U adjacent to the atmosphere port 25 in the adsorbent chamber R, and the third adsorbent is adjacent to the honeycomb adsorbent 10. Since the honeycomb pellets among the adsorbents 10 for canisters are disposed in the region 33, the temperature of the activated carbon contained in the adsorbent 10 for canisters is suppressed from being excessively reduced, and the purging process is appropriately performed. Will be
  • the fourth region 34 is provided with a honeycomb adsorbent of any one of the first to thirteenth embodiments
  • the third region 33 is provided with a honeycomb adsorbent 10 of any one of the first to thirteenth embodiments.
  • activated carbon may be provided in the other first region 31 and second region 32 to form the canister 100.
  • the adsorbent 10 of any one of Examples 2 to 6, 9, and 10 to 13 having excellent DBL performance constitute a honeycomb adsorbent and honeycomb pellets. It is considered that the DBL performance of such a canister 100 is particularly excellent in AA.
  • adsorbent 10A outer wall 10B: rib 10C: cell

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Abstract

吸着性能及びパージ性能を向上可能な吸着材及びキャニスタを提供することを目的とする。キャニスタに充填される吸着材10であって、筒状の外壁10Aと、外壁10A軸心に沿って複数のセルに仕切る複数のリブ10Bとを備え、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは0.6mm未満であり、外壁10Aとリブ10Bとの少なくともいずれかの厚みは0.4mmを超えており、外壁10Aの外径Dが3.5mm以上40mm以下であり、BWCが3.0g/dLを超えており、パージ効率((ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量)が0.86以上である。

Description

吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法
 本発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料が大気中へ放散されることを防止する蒸発燃料処理用のキャニスタに用いられる吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法に関する。
 従来から、車両停止中等に燃料タンク内に貯留されたガソリン燃料が揮発して生じた蒸発燃料を活性炭等からなる吸着材に吸着捕捉し、蒸発燃料が大気中に放散されることを防止する蒸発燃料処理用のキャニスタがある。
 活性炭等の吸着材は、温度が低いほど吸着容量が多くなり、温度が高いほど吸着容量が低下する特性を有する。したがって、蒸発燃料の吸着時には吸着材の温度は低く、パージ時には吸着材の温度が高いことが望ましい。一方、蒸発燃料は、吸着材に吸着される際に凝縮熱に相当する熱を放出し、吸着材から脱離(パージ)する際に蒸発熱に相当する熱を奪う。すなわち、蒸発燃料の吸着材への吸着は発熱反応であり、吸着材からの脱離は吸熱反応である。そうすると蒸発燃料の吸着・脱離による発熱・吸熱は、吸着材の望ましい温度状態とは逆の方向、すなわち吸着材の吸着・脱離性能を阻害する方向へ作用する。よってキャニスタの性能を向上するために、蒸発燃料の吸着・脱離に伴う発熱・吸熱による、吸着材の温度変化を抑制することが望まれる。
 また、特許文献1には、外径が4~6mmの中空円筒状の吸着材が開示されている。この吸着材は、外側の円筒壁と、円筒壁の中心部から延びる十字の形状をした放射状壁とを有して形成されている。そして、円筒壁及び放射状壁の各部の厚みが0.6~3mmである。また、特許文献2には、特許文献1と同様の外径が4~6mmの中空円筒状であり、外側の円筒壁と、円筒壁の中心部から延びる十字の形状をした放射状壁とを有する吸着材が開示されている。この吸着材の各部の厚みは0.6mm~1.5mmである。特許文献1、2吸着材は、中空であるため中実のペレットよりも圧力損失が低く、パージ性能が良好である。また、特許文献1、2の吸着材は、円筒壁及び放射状壁の各部の厚みを0.6~3mm又は0.6~1.5mmと小さくしているが、中空円筒状の内部空間に十字の形状をした放射状壁をかけ渡すことで吸着材の硬度低下を抑制している。
特許第5867800号公報 特許第6203043号公報
 上述の通り、特許文献1、2の吸着材では、吸着材を中空円筒状とするとともに、内部が放射状壁により十字状に仕切られることで、圧力損失を低くしてパージ性能を向上させている。しかしながら、さらにパージ性能が向上した吸着材が望まれている。
 そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、パージ性能を向上可能な吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法を提供することを目的とする。
[構成]
 本発明に係る吸着材の特徴構成は、
 キャニスタに充填される吸着材であって、
 筒状の外壁と、
 前記外壁の軸心に沿って複数のセルに仕切る複数のリブとを備え、
 前記外壁の厚み及び前記複数のリブの厚みは0.6mm未満であり、前記外壁と前記複数のリブとの少なくともいずれかの厚みは0.4mmを超えており、
 前記外壁の外径が3.5mm以上40mm以下であり、
 ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが3.0g/dLを超えており、
 ASTMD5228によるBWC評価法における、以下の式で示されるパージ効率が0.86以上である点にある。
   パージ効率=(ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量・・・(1)
 上記特徴構成によれば、吸着材は、外壁により形成された内部空間が複数のリブにより、筒状の外壁の軸心に沿って延びている複数の小空間であるセルに分割されている。パージ空気は、軸心に沿ってセル内を通過できるが、吸着材を構成する外壁及び複数のリブの厚みが0.6mm未満と比較的に薄いため、外壁及びリブを厚み方向にも通過し易くなっている。つまり、セルが形成する小空間によりパージ空気が通流しやすく、またパージ空気が外壁内及びリブ内を通過し易いことで、パージ性能を高めることができる。同様に、蒸発燃料が軸心に沿ってセル内を通過するとともに、外壁及びリブを厚み方向にも通過し易いため、外壁及びリブにおいて蒸発燃料中のブタン等を分子レベルで捕捉して吸着性能を高めることができるともいえる。これに伴い、DBL(Diurnal Breathing Loss、ダイアーナルブリージングロス)性能も向上する。なお、外壁及びリブの厚みが0.6mm以上である場合は、吸着性能及びパージ性能が低下する。
 このように吸着性能及びパージ性能の少なくともいずれかを高めるために外壁及び複数のリブの厚みを薄くしている。この場合、複数のリブで外壁が形成する内部空間を複数のセルに分割するため、吸着材に加わる外圧及び内圧等が複数のリブにより分散される。よって、吸着材の硬度を比較的に高めることができ、吸着材の破損等を抑制できる。さらに、外壁及びリブの少なくともいずれかの厚みが0.4mmを超えているため、厚みが過度に薄すぎず、吸着材の硬度を確保できる。なお、外壁及びリブの両方の厚みが0.4mm以下である場合は、吸着材の硬度が低下する。
 なお、上記特徴構成による外壁及び複数のリブを備える吸着材は、BWC(Butane Working Capacity(ブタンワーキングキャパシティ))が3.0g/dLを超えるように構成されており、ブタンの有効吸着量が比較的に大きく、吸着性能が高い。この場合、吸着材の小型化・軽量化を図ることができる。また、上記吸着材は、ブタンを吸着させ、続いてブタンを脱離させた後のブタン脱離量の比であるパージ効率が0.86以上であるので、吸着材に残存するブタン量を減らし、DBL性能を高めることができる。
 なお、BWCが大きくなり過ぎるとパージ性能及びDBL性能が低下するため、BWCを13.0g/dL以下とするのが好ましい。パージ性能及びDBL性能の低下を抑制するため、より好ましくはBWCは11.0g/dL以下である。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記外壁の外径が3.5mm以上10mm以下である点にある。
 上記特徴構成によれば、外壁の外径が3.5mm以上10mm以下である吸着材において、外壁及び複数のリブの厚みを0.6mm未満と比較的に薄くする。これにより、パージ空気がセルを通流し、また外壁内及びリブ内を通過し易い。よって、外壁の外径が3.5mm以上10mm以下である小型の吸着材においても、パージ性能及びDBL性能を向上できる。同様に、蒸発燃料がセルを通流し、また外壁内及びリブ内を通過し易いことで、吸着性能を向上することができるとも言える。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
 前記外壁の厚み及び前記複数のリブの厚みは0.45mm未満であり、
 前記外壁の外径が10mmを超え40mm以下である点にある。
 上記特徴構成によれば、外壁の外径を10mmを超え40mm以下として吸着材を構成することで、外壁の外径が10mm以下の場合よりも、外壁の厚み及び複数のリブの厚みを0.45mm未満と小さくできる。これにより、パージ性能及びDBL性能を向上できる。また、外壁の厚み及び複数のリブの厚みが前述のように薄いことで、吸着性能を向上することができるとも言える。
 なお、前述の通り吸着材の外径を10mmを超え40mm以下として比較的に大きくすると、外壁により形成される内部空間が大きくなり、この内部空間に例えば軸心方向視において200セル/inch以上のセルを形成できる。よって、セル数に対応してリブ数が多くなり、吸着材に加わる外圧及び内圧等をリブによって分散できるため、外壁の厚み及び複数のリブの厚みを0.45mm未満としても吸着材の硬度を確保できる。
[構成]
 本発明に係る吸着材の特徴構成は、
 キャニスタに充填される吸着材であって、
 筒状の外壁と、     
 前記外壁の軸心に沿って複数のセルに仕切る複数のリブとを備え、
 前記外壁の厚み及び前記複数のリブの厚みは0.6mm未満であり、
 前記外壁の外径が3.5mm以上40mm以下であり、
 前記吸着材には、前記吸着材に対して10質量%以上70質量%以下の金属酸化物が含まれており、
 ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが3.0g/dLを超えており、
 ASTMD5228によるBWC評価法における、以下の式で示されるパージ効率が0.86以上である点にある。
   パージ効率=(ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量・・・(1)
 上記特徴構成によれば、吸着材は、外壁により形成された内部空間が複数のリブにより、筒状の外壁の軸心に沿って延びている複数の小空間であるセルに分割されている。パージ空気は、軸心に沿ってセル内を通過できるが、吸着材を構成する外壁及び複数のリブの厚みが0.6mm未満と比較的に薄いため、外壁及びリブを厚み方向にも通過し易くなっている。つまり、セルが形成する小空間によりパージ空気が通流しやすく、またパージ空気が外壁内及びリブ内を通過し易いことで、パージ性能を高めることができる。同様に、蒸発燃料が軸心に沿ってセル内を通過するとともに、外壁及びリブを厚み方向にも通過し易いため、外壁及びリブにおいて蒸発燃料中のブタン等を分子レベルで捕捉して吸着性能を高めることができるともいえる。これに伴い、DBL(Diurnal Breathing Loss、ダイアーナルブリージングロス)性能も向上する。なお、外壁及びリブの厚みが0.6mm以上である場合は、吸着性能及びパージ性能が低下する。
 このように吸着性能及びパージ性能の少なくともいずれかを高めるために外壁及び複数のリブの厚みを薄くしている。この場合、複数のリブで外壁が形成する内部空間を複数のセルに分割するため、吸着材に加わる外圧及び内圧等が複数のリブにより分散される。よって、吸着材の硬度を比較的に高めることができ、吸着材の破損等を抑制できる。さらに、外壁及びリブの両方の厚みが0.4mmを超えているため、厚みが過度に薄すぎず、吸着材の硬度を確保できる。なお、外壁及びリブの厚みの少なくともいずれかの厚みが0.4mm以下である場合は、吸着材の硬度が低下する。
 また、比較的に硬度が大きい無機物である金属酸化物が、吸着材に対して10質量%以上70質量%以下含まれているため、金属酸化物の体積当たりの高い熱容量による吸脱着時の熱制御に加え、吸着材の硬度をさらに高めることができる。
 なお、上記特徴構成による外壁及び複数のリブを備える吸着材は、BWC(Butane Working Capacity(ブタンワーキングキャパシティ))が3.0g/dLを超えるように構成されており、ブタンの有効吸着量が比較的に大きく、吸着性能が高い。この場合、吸着材の小型化・軽量化を図ることができる。また、上記吸着材は、ブタンを吸着させ、続いてブタンを脱離させた後のブタン脱離量の比であるパージ効率が0.86以上であるので、吸着材に残存するブタン量を減らし、DBL性能を高めることができる。
 なお、BWCが大きくなり過ぎるとパージ性能及びDBL性能が低下するため、BWCを13.0g/dL以下とするのが好ましい。パージ性能及びDBL性能の低下を抑制するため、より好ましくはBWCは11.0g/dL以下である。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記複数のセルの形状各々は、軸心方向視において三角形状及び六角形状の少なくともいずれかである点にある。
 上記特徴構成によれば、各セルが三角形状及び六角形状の少なくともいずれかであると、リブは三角形状及び六角形状を形成する各辺に対応して位置する。よって、外壁により形成された内部空間において、リブの少なくとも一部は、内部空間の中心に対して放射状に配置される。これにより、吸着材に加わる外圧及び内圧等が概ね均等になるように吸着材全体に分散されるため、吸着材の硬度を高めることができる。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材は、n-ブタン濃度が5vol%と50vol%との間でn-ブタン濃度の平衡吸着量の差分が35g/Lを超える点にある。
 上記特徴構成によれば、蒸発燃料中のブタン等の分子の有効吸着量が大きいため、吸着材の吸着性能を高めることができる。これにより吸着材の小型化及び軽量化を図ることができる。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材は、少なくとも、活性炭と、前記活性炭よりも体積比熱及び熱伝導率の少なくとも1つが高い温度制御材料とを含んで構成されている点にある。
 上記特徴構成によれば、吸着材には、一態様として、活性炭よりも体積比熱が高い、つまり熱容量が高い温度制御材料が含まれている。また、吸着材には、一態様として、活性炭よりも熱伝導率が高い温度制御材料が含まれている。
 よって、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が温度制御材料に移されるので、活性炭の温度上昇が抑制され、上記吸着材の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が温度制御材料の保有熱を奪うことにより、活性炭の温度低下が抑制され、上記吸着材のパージ性能が向上する。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記温度制御材料は、金属酸化物、相変化温度36℃以下である相変化物質、及び、相転移温度36℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質である点にある。
 金属酸化物は、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きく、熱容量が大きい。上記特徴構成において、温度制御材料が金属酸化物である場合、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
 また、相変化温度36℃以下である相変化物質及び相転移温度36℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの温度制御材料は、活性炭よりも熱容量が高い。上記特徴構成において、温度制御材料が前記相変化物質及び前記相転移物質の少なくともいずれかである場合、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が温度制御材料に移されるので、活性炭の温度上昇が抑制され、上記吸着材の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭の温度低下率が、熱容量の高い金属酸化物、相変化機能および相転移機能を有する物質の作用により抑制され、上記吸着材のパージ性能が向上する。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材は、少なくとも、活性炭を含んで構成されており、
 前記吸着材には、前記活性炭に由来する100nm未満の第1細孔と、メルタブルコアに由来する100nm以上の第2細孔とが形成されており、前記第2細孔の容積が、前記吸着材の質量に対して、0.05mL/gを超え0.35mL/g以下である点にある。
 上記特徴構成によれば、吸着材の質量に対して、細孔径100nm以上の第2細孔の細孔容積が0.05mL/gを超え0.35mL/g以下であるので、蒸発燃料及びパージ空気が通流する通路が吸着材内に適度に形成され、第2細孔を通して蒸発燃料及びパージ空気の通流が良くなり、吸着性能及びパージ性能が向上する。
 第2細孔の細孔容積が吸着材の質量に対して0.05mL/g以下の場合は、吸着材内の通路の割合が小さく、脱吸着速度が遅くなり、吸着性能及びパージ性能が低下する。また、第2細孔の細孔容積が吸着材の質量に対して0.35mL/gを超える場合は、蒸発燃料及びパージ空気が通流する通路が吸着材内に過度に形成されて強度が低下し、また、活性炭の含有量が少なくなるため、BWCの値が低下する。
[構成]
 本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記複数のセルのセル数が200セル/inch以上であり、かつ、前記複数のリブのリブ数が4本以上である点にある。
 上記特徴構成によれば、セル数が200セル/inch以上であり、リブ数が4本以上と多くなるため、多数のリブにより吸着材に加わる外圧及び内圧等が分散され、吸着材の硬度が向上する。
[構成]
 本発明に係るキャニスタの特徴構成は、
 内燃機関の燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、内燃機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、前記タンクポートから前記大気ポートへと蒸発燃料が流れる吸着材室を有する蒸発燃料処理用のキャニスタにおいて、
 前記吸着材室における前記大気ポートに隣接した大気側隣接領域に、上記の吸着材が配設されている点にある。
 吸着材に含まれる活性炭からの蒸発燃料の脱離(パージ)は、パージポートからの吸気によって大気ポートから大気が流入して行われる。活性炭から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、活性炭の温度が低下して活性炭のパージ性能が低下してしまう。例えば、活性炭の温度が10℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記の特徴構成によれば、吸着材室における大気ポートに隣接した大気側隣接領域に、上述の吸着材が配設されている。上述の吸着材は、外壁及び複数のリブの厚みを0.6mm未満と比較的に薄くすることで、パージ空気がセルを通流し、また外壁内及びリブ内を通過することで、パージ性能及びDBL性能が優れている。よって、大気側隣接領域に、上述の吸着材が配設されていることで、パージ処理が適切に行われる。
[構成]
 本発明に係るキャニスタの更なる特徴構成は、
 前記大気側隣接領域よりも前記大気ポートから離隔し前記大気側隣接領域に隣接した大気側離隔領域に、上記の吸着材が配設されており、
 前記大気側隣接領域に配設されている吸着材は、前記外壁の外径が10mmを超え40mm以下であるハニカム吸着材であり、
 前記大気側離隔領域に配設されている吸着材は、前記外壁の外径が3.5mm以上10mm以下であるハニカムペレットである点にある。
 上記の特徴構成によれば、大気側離隔領域よりも大気ポートに対して離隔している領域に配設された活性炭のBWCが高くブタン吸着性能が高くても、大気側離隔領域及び大気側隣接領域のそれぞれに配設されたハニカムペレット及びハニカム吸着材によってキャニスタのDBL性能を高めることができる。つまり、大気側離隔領域よりも大気ポートに対して離隔した領域に配設された活性炭によってブタンの吸着量が大きくなった場合であっても、大気側離隔領域に比較的に小さいハニカムペレットが配設されているため、当該ハニカムペレットの外表面積が大きいこと等により大気側離隔領域でのパージ性能を高め、キャニスタのDBL性能を高めることができる。また、大気側離隔領域に隣接する大気側隣接領域に、比較的に大きいハニカム吸着材がさらに配設されているため、大気側隣接領域の吸着材(ハニカム吸着材)のBWCが低く、パージ後のブタンの残存量が少なく、DBLの性能が向上する。
[構成]
 本発明に係るキャニスタの更なる特徴構成は、
 前記ハニカムペレットのBWC>前記ハニカム吸着材のBWCの関係を満たす点にある。
 上記の特徴構成によれば、大気ポートに向かって、大気側離隔領域及び大気側隣接領域には順に、ハニカムペレット及びハニカム吸着材が配設されている。そして、ハニカムペレットのBWC>ハニカム吸着材のBWCの関係を満たしており、大気ポートに向かうほどBWCが小さくなる。よって、大気ポートに向かうほどパージ後のブタンの残存量が少なくできるため、キャニスタのパージ性能を高め、DBL性能を高めることができる。
[構成]
 本発明に係るキャニスタの更なる特徴構成は、
 前記吸着材室における前記タンクポートに隣接したタンク側隣接領域に、ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが15.0g/dL以上の活性炭と、相変化温度が36℃以上である相変化物質及び相転移温度が36℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの温度制御材料とを含む吸着材が配設されている点にある。
 上記の特徴構成によれば、吸着材室におけるタンク側隣接領域に、温度変化に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる相変化物質等の温度制御材料を含む吸着材が配設されている。よって、当該吸着材により活性炭の温度変化を抑制して活性炭の性能低下を防ぐことができる。
 また、燃料タンクへの給油が行われる際には、一度に多量の蒸発燃料がキャニスタに流入する場合がある。タンクポートから流入した蒸発燃料は、タンクポート近傍から大気ポートへ向けて吸着帯を形成し、その吸着帯では吸着熱により活性炭の温度が上昇する。活性炭は35℃(約35℃)を超えると、吸着性能が顕著に低下してしまう。上記の特徴構成によれば、タンク側隣接領域は、燃料タンクへの給油の際、活性炭への蒸発燃料の吸着による発熱によって活性炭の温度が35℃以上になる領域であり、そのタンク側隣接領域に相変化温度が36℃以上である相変化物質及び相転移温度が36℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの温度制御材料を含む吸着材が配設されている。よって、活性炭の温度が35℃を超える事態が抑制されるので好ましい。
 さらに、活性炭を含む吸着材がタンク側隣接領域に配設されるから、吸着材室に収納される活性炭の量の減少が抑制され、吸着性能の低下を抑制できる。
[構成]
 本発明に係る吸着材の製造方法の特徴構成は、
 上記の吸着材の製造方法であって、
 少なくとも、活性炭と、有機バインダと、架橋剤と、無機材料とを混合し、その後混練し、
 前記混練された混練材料を前記成型体に成型し、
 前記成型体に100℃以上200℃以下の乾燥処理を施す点にある。
 上記特徴構成によれば、パージ性能及びDBL性能が向上した吸着材を製造でき、同様に、吸着性能が向上した吸着材を製造できるともいえる。また、吸着材に活性炭が含まれることで、蒸発燃料中のブタン等を分子レベルで捕捉して吸着性能を高めることができる。さらに、有機バインダと架橋剤とを加えた成型体に乾燥処理を施すことで、有機バインダが架橋され、蒸発燃料に対する耐性を向上できる。また、無機材料が含まれることで、BWCが向上し、乾燥処理において成型体が破損するのを抑制する。
[構成]
 本発明に係る吸着材の製造方法の特徴構成は、
 上記の吸着材の製造方法であって、
 少なくとも、活性炭と、有機バインダと、無機材料とを混合し、その後混練し、
 前記混練された混練材料を前記成型体に成型し、
 前記成型体に700℃以上900℃以下の焼成処理を施す点にある。
 上記特徴構成によれば、パージ性能及びDBL性能が向上した吸着材を製造でき、同様に、吸着性能が向上した吸着材を製造できるともいえる。また、吸着材に活性炭が含まれることで、蒸発燃料中のブタン等を分子レベルで捕捉して吸着性能を高めることができる。さらに、焼成処理により有機バインダが消失した後の細孔を蒸発燃料及びパージ空気が通流することで、吸着性能及びパージ性能を向上できる。また、無機材料が含まれることで、BWCが向上し、焼成処理において成型体が破損するのを抑制する。
[構成]
 本発明に係る吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、
 さらに、前記活性炭よりも体積比熱及び熱伝導率の少なくとも1つが高い温度制御材料として、金属酸化物、相変化温度36℃以下である相変化物質、及び、相転移温度36℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質が混合され、その後混練される点にある。
 上記特徴構成によれば、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きい金属酸化物、相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかを温度制御材料として吸着材に添加することで、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
[構成]
 本発明に係る吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、さらに、メルタブルコアが混合され、その後混練される点にある。
 上記特徴構成によれば、メルタブルコアを含む混練材料を成型して乾燥処理又は焼成処理することで、メルタブルコアが昇華又は分解して細孔が形成される。この細孔は、蒸発燃料及びパージ空気が通流する通路となるため、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
[構成]
 本発明に係る吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、さらに、前記吸着材に対して10質量%以上70質量%以下の金属酸化物が混合され、その後混練される点にある。
 比較的に硬度が大きい無機物である金属酸化物が、吸着材に対して10質量%以上70質量%以下含まれているため、金属酸化物の体積当たりの高い熱容量による吸脱着時の熱制御に加え、吸着材の硬度をさらに高めることができる。
三角形状のセルを有する吸着材の形状を示す平面図及び側面図である。 六角形状のセルを有する吸着材の形状を示す平面図及び側面図である。 四角形状のセルを有する吸着材の形状を示す平面図及び側面図である。 キャニスタの構造を示す概略断面図である。 キャニスタの構造を示す概略断面図である。
 〔第1実施形態〕
 以下に、第1実施形態に係るキャニスタ及びキャニスタに用いられる吸着材について説明する。本実施形態では、キャニスタは、自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃料の処理に用いられる。吸着材は、このキャニスタ内に充填されている。
 エンジン駆動時や車両停止時等に燃料タンクが昇温することで発生した蒸発燃料は、キャニスタ内に充填されている吸着材に吸着されることで、蒸発燃料が大気中へ放散されることが防止される。吸着材に吸着された蒸発燃料は、エンジン駆動時の吸気管負圧やエンジン駆動とは別個独立して駆動制御される吸引ポンプによって脱離(パージ)され、吸着材が再生される。
 (1)吸着材の外観構成
 以下に、まずは吸着材の外観構成について図1を用いて説明する。
 図1に示すように、本実施形態の吸着材10は、筒状の外壁10Aと、外壁10Aの軸心に沿って外壁10A内を複数のセル10Cに仕切る複数のリブ10Bとを有している。つまり、吸着材10は、中空形状の成型体に構成されており、筒状の外壁10Aと、筒状の外壁10Aの内側の内部空間を仕切る壁を構成するリブ10Bとにより形成されている。そして、リブ10Bは、外壁10Aが形成する内部空間を軸心方向視においてハニカム形状に区画しており、複数のセル10Cを形成している。ここでは、ハニカム形状には、軸心方向視においてセル10Cが六角形状である場合だけでなく、三角形状、四角形状、五角形状等の多様な形状が含まれるものとする。なお、図1では、軸心方向視において各セル10Cは三角形状を有している。
 特にセル10Cが軸心方向視において正三角形状であると、6個のセル10Cを組み合わせることで正六角形状を形成し、内部空間に効率よく複数のセル10Cを形成してセル数を確保できるので好ましい。
 外壁10A及びリブ10Bは、長手方向(側面視における高さ方向)に延びている。これにより、ハニカム形状に区画された複数のセル10Cが長手方向に延びて形成されている。吸着材10がこのようなハニカム形状であると、セル10Cの中空の領域においてパージ空気が通流し易く、活性炭とパージ空気との接触時間及び接触面積等を高めてパージ性能を向上できる。同様に、セル10C内の蒸発燃料が流れ良く通流し、吸着材10を構成する活性炭と蒸発燃料との接触時間及び接触面積等を高めて吸着性能を向上することもできる。つまり、本実施形態の吸着材10によれば、パージ性能を高めることができる。また、パージ性能及び吸着性能を共に高めることができると言える。
 吸着材10の外径(直径)Dは、例えば3.5mm以上、40mm以下であり、長手方向の長さLは例えば200mm以下である。また、本実施形態では、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは、0.6mm未満と薄く形成されている。さらに、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβの少なくともいずれかの厚みは0.4mmを超えている。なお、外径D及び長さLが比較的に大きい吸着材10は、単にハニカム吸着材と称され、比較的に小さい吸着材10はハニカムペレットと称される場合がある。例えば、外径Dが3.5mm以上10mm以下である吸着材10はハニカムペレットと称され、外径が10mmを超え40mm以下である吸着材10はハニカム吸着材と称される場合がある。
 上記の外径Dの吸着材10において、外壁10Aの厚みdα、及びリブ10Bの厚みdβを上記の通り薄くすることによって、外壁10Aに囲まれる内部空間に、軸心方向視において例えば200セル/inch以上のセル10Cを形成できる。よって、セル数に対応してリブ数が多くなり、吸着材10に加わる外圧及び内圧等をリブ10Bによって分散でき、吸着材10の硬度を確保できる。
 この吸着材10は、さらに、BWC(Butane Working Capacity(ブタンワーキングキャパシティ))が3.0g/dLを超えている。なお、BWCは、ASTMD5228によるBWC評価法により測定されるブタン吸着性能の評価値である。また、吸着材10は、ASTMD5228によるBWC評価法における、以下の式で示されるパージ効率が0.86以上である。
   パージ効率=(ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量・・・(1)
 上記の吸着材10によれば、吸着材10は、外壁10Aにより形成された内部空間が複数のリブ10Bにより複数の小空間であるセル10Cに分割されている。パージ空気は、セル10Cが延びる方向に沿ってセル10C内を通過できるが、吸着材10を構成する外壁10A及び複数のリブ10Bの厚みが0.6mm未満と比較的に薄いため、外壁10A及びリブ10Bを厚み方向にも通過し易くなっている。つまり、パージ空気がセル10Cが延びる方向に沿って通過するとともに、外壁10A及びリブ10Bを厚み方向にも通過し易いため、パージ性能を高めることができる。これに伴い、DBL(Diurnal Breathing Loss、ダイアーナルブリージングロス)性能も向上する。同様に、セル10Cが形成する小空間により蒸発燃料も通流しやすく、また蒸発燃料が外壁10A及びリブ10B内を通過し易いことで、外壁10A及びリブ10Bにおいて蒸発燃料中のブタン等を分子レベルで捕捉して吸着性能を高めることもできる。つまり、本実施形態のように外壁10A及びリブ10Bの厚みが比較的に薄い吸着材10によれば、パージ性能を高めることができ、また、パージ性能及び吸着性能を共に高めることができると言える。なお、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβが0.6mm以上である場合は、吸着性能及びパージ性能が低下する。
 このようにパージ性能及び吸着性能の少なくともいずれかを高めるために外壁10Aの厚みdα及び複数のリブ10Bの厚みdβを薄くしているが、外壁10Aが形成する内部空間を複数のリブ10Bで複数のセル10Cに分割するため、吸着材10に加わる外圧及び内圧等が複数のリブ10Bにより分散される。よって、吸着材10の硬度を比較的に高めることができ、吸着材10の破損等を抑制できる。さらに、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβの少なくともいずれかの厚みが0.4mmを超えているため、厚みが過度に薄すぎず、吸着材10の硬度を確保できる。なお、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβの両方が0.4mm以下である場合は、吸着材10の硬度が低下する。
 また、上記図1に示すように、吸着材10において、セル10Cは三角形状に形成されている。よって、複数のリブ10Bの少なくとも一部が、外壁10Aにより形成された内部空間の中心に対して放射状に延びていることで、各セル10Cに加わる外圧及び内圧等が、この放射状のリブ10Bによって吸着材10全体に分散される。よって、外壁10Aの厚みdα及び複数のリブ10Bの厚みdβを薄くしつつも、吸着材10の硬度を確保できる。特にセル10Cが正三角形状であると、6個のセル10Cを組み合わせることで正六角形状を形成することができ、各セル10Cに加わる外圧及び内圧等をさらに均等に放射状に分散できるため、吸着材10の硬度をより確保でき好ましい。
 なお、上記の吸着材10は、BWCが3.0g/dLを超えるように構成されており、ブタンの有効吸着量が比較的に大きく、吸着性能が高い。この場合、吸着材10の小型化・軽量化を図ることができる。また、上記吸着材10は、ブタンを吸着させ、続いてブタンを脱離させた後のブタン脱離量の比であるパージ効率が0.86以上であるので、吸着材10に残存するブタン量を減らし、DBL性能を高めることができる。
 また、上記図1の吸着材10は、各セル10Cが三角形状であるが、セル10Cの形状はこれに限定されない。例えば、図2の吸着材10に示すように各セル10Cは六角形状であってもよい。さらには、例えば、図3の吸着材10に示すように各セル10Cは四角形状であってもよい。
 図2、図3の吸着材10において、図1と同一の符号番号は同一の構成要素である。図2の吸着材10では、軸心方向視において、外壁10Aの内部空間が複数の六角形状のセル10Cに分かれており、リブ10Bがセル10Cの六角形状の外形を構成している。よって、複数のリブ10Bの少なくとも一部が、外壁10Aにより形成された内部空間の中心に対して放射状に延びていることで、各セル10Cに加わる外圧及び内圧等が、この放射状のリブ10Bによって吸着材10全体に分散される。これにより、外壁10Aの厚みdα及び複数のリブ10Bの厚みdβを薄くしつつも、吸着材10の硬度を確保できる。また、外壁10Aの内部空間に複数の六角形状のセル10Cが形成されている場合は、三角形状のセル10Cが形成されている場合よりセル数が少なくても吸着材10の硬度を確保できる。
 また、図3の吸着材10では、軸心方向視において、外壁10Aの内部空間が複数の四角形状のセル10Cに分かれており、リブ10Bがセル10Cの四角形状の外形を構成している。複数のリブ10Bがマトリクス状に延びていることで、各セル10Cに加わる外圧及び内圧等が分散され、吸着材10の硬度を確保しつつ外壁10Aの厚みdα及び複数のリブ10Bの厚みdβを薄くできる。
 上述の通り、吸着材10の外壁10A及び複数のリブ10Bの厚みが0.6mm未満と比較的に薄いため、パージ空気がセル10C内を通流するとともに、外壁10A及びリブ10Bを厚み方向にも通過することで、外壁10A及びリブ10Bに形成された後述の第1細孔に吸着されたブタン等のパージ性能が高い。同様に、蒸発燃料がセル10C内を通流するだけでなく、外壁10A及びリブ10Bを厚み方向にも通過し易く、活性炭内の第1細孔に蒸発燃料中のブタン等が捕捉され易く、吸着材10の吸着性能を高めることも可能である。
 (2)吸着材の構成材料及び製造方法
 吸着材10は、少なくとも、細孔(後述の第1細孔)を有する活性炭と、有機バインダと、架橋剤と、無機材料とを含む原材料から形成される。
 吸着材10の製造方法は、次の通りである。前述の活性炭、有機バインダ、架橋剤及び無機材料を含む原材料は、例えばリボンミキサ等の混合機を用いて、水と混合及び混練される。そして、混練された混練材料は、押出成型又は金型成型等により図1~図3に示すハニカム形状に成型される。その後、成型された材料は、赤外線、熱風、蒸気及びマイクロ波等を用いて約200℃以下、例えば約120℃で約3時間で乾燥され、吸着材10が製造される。約200℃以下、例えば約120℃での比較的に低温での乾燥は、例えば、成型時の成型体の水分を飛ばす工程、架橋剤により有機バインダを架橋させる工程、無機材料を固める工程等であり得る。
 活性炭としては、市販されている石炭系、ヤシガラ系、木質系、リグニン系等の種々の原料から得られるものを使用できる。さらには、水蒸気賦活品、炭酸ガス賦活品、リン酸、塩化亜鉛、アルカリ金属等による薬品賦活品等の活性炭の賦活品も使用できる。また、活性炭は、多孔質に形成されており、細孔径が100nm未満の大きさである第1細孔を有している。第1細孔は、好ましくは50nm以下であり、より好ましくは40nm以下である。さらに好ましくは、例えば1~10nm、より好ましくは2~5nmである。
 そして、活性炭は、蒸発燃料の吸着能を上げるため粒子状又は粉末状であるのが好ましい。活性炭の平均粒子径は、例えば1μm~10mm程度であるのが好ましく、例えば活性炭を粉砕して粒子径が350μm以下(42メッシュパス)の粉末状の活性炭を用いることができる。また、比表面積としては、通常500~2500m/g、好ましくは800~2300m/gである。なお、選定する活性炭の比表面積は、吸着材のBWCの値及び活性炭の配合量に応じて、適宜選定することができる。
 ここで、細孔径は、平均細孔直径を意味し、例えば、窒素吸脱着法による吸着、脱離等温線の測定、水銀圧入法等を用いて測定される。本実施形態では、水銀圧入法を用いて測定している。その他、SEMによる粒径分析によっても細孔径を求めることができる。
 有機バインダとしては、吸着材10の製造において乾燥の工程が実施される本実施形態では、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシエチルメチルセルロース等のセルロース、EVA(Ethylene vinyl acetate)、エポキシ、ラテックス、スチレン及びブタジエン等のエマルジョンバインダー等の有機バインダを使用可能である。このような有機バインダの添加量は、吸着材10を製造するのに用いる原材料の全質量に対して、3~15質量%程度である。
 架橋剤としては、有機バインダを架橋し、耐ガソリン性及び耐水性等を向上させるものが好ましい。架橋剤としては、例えば、通常の架橋剤である多価金属イオン、尿素、ポリアミン、メチロールメラミン、ポリアミド、エポキシ、イソシアネート、オキサゾリン基含有ポリマー等を使用することができる。
 また、架橋剤を添加する代わりに、有機バインダとして自己架橋型のバインダを採用することもできる。
 無機材料としては、粉末状のベントナイト、木節粘土、シリカゾル、アルミナゾル、白土などの粉体あるいはゾルの固形分が用いられる。無機材料を加えることでBWCの向上及び吸着材10の硬度向上を図ることができる。また、無機材料を加えることで成型体を乾燥等するときの破損を抑制できる。このような無機材料の添加量は、吸着材10を製造するのに用いる、活性炭、有機バインダ、架橋剤及び無機材料を含む原材料の全質量に対して、無機材料は10~50質量%程度である。
 (3)吸着材への添加材料
 上記の吸着材10は、少なくとも、活性炭と、有機バインダと、架橋剤と、無機材料とを含む原材料から形成されているが、更に以下の添加材料を添加することも可能である。
  (a)炭化品
 吸着材10の原材料には、添加材料として、さらに、例えばヤシガラ及び木粉等の原料を蒸し焼きにした炭化品を加えることができる。炭化品を加えることで、BWCを調整することができ、また、吸着材10の硬度を高めることができる。また、炭化品は、原材料に対して例えば5質量%以上30質量%以下の割合で添加される。
  (b)金属酸化物
 吸着材10の原材料には、添加材料として、金属酸化物を加えることができる。金属酸化物は、例えばアルミニウム、鉄等の酸化物である。金属酸化物を加えることで、金属酸化物の体積当たりの高い熱容量による吸脱着時の熱制御に加え、吸着材10の硬度を高めることができる。また、金属酸化物は、原材料に対して例えば10質量%以上70質量%以下の割合で添加される。
  (c)温度制御材料
 吸着材10の原材料には、添加材料として、吸着材10の温度を制御する温度制御材料を加えることができる。
 温度制御材料は、活性炭より熱容量が高い材料が用いられるのが好ましい。例えば、温度制御材料として、活性炭より体積比熱が大きい物質が用いられるのが好ましい。さらに、温度制御材料として、活性炭より熱伝導率が高い物質が用いられるのが好ましい。
 例えば、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きい金属酸化物を用いることができる。金属酸化物は、例えばアルミニウム、鉄等の酸化物である。金属酸化物の体積比熱が0.4kcal/L・℃以上で、熱伝導率が0.5kcal/m・h・℃以上が好ましい。また、金属酸化物の比熱は、0.25~0.4kcal/kg・℃以上が好ましい。なお、例えば、活性炭の体積比熱は0.05~0.12kcal/L・℃で、熱伝導率が0.064kcal/m・h・℃である。
 このような活性炭に加えて、活性炭よりも体積当たり熱容量及び熱伝導率が高い金属酸化物を含む吸着材10は、体積比熱が0.08kcal/L・℃以上であると好ましい。さらに、上記の金属酸化物を含む吸着材10は、熱伝導率が0.1kcal/m・h・℃以上であると好ましい。また、吸着材10の体積比熱は、より好ましくは0.12kcal/L・℃以上であり、さらに好ましくは0.12kcal/L・℃より大きい。また、吸着材10は、比熱が例えば0.2kcal/kg・℃以上であると好ましい。
 金属酸化物を吸着材10に添加することで、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が金属酸化物に移される機能が向上し、活性炭の温度上昇が抑制され、吸着材10の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が金属酸化物の保有熱を奪う機能が向上することにより、活性炭の温度低下が抑制され、吸着材10のパージ性能が向上する。特に、温度制御材料として、前述のように活性炭よりも体積比熱及び熱伝導率が大きい金属酸化物を用いることで、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
 なお、吸着材10において、金属酸化物は、前述の通り吸着材10の硬度を高める機能も有するため、温度制御材料としての機能との兼ね合いを考慮して原材料に対する添加割合を決定するのがよい。金属酸化物が少なすぎると、硬度が低下するだけでなく、吸着性能及びパージ性能が低下する。一方、金属酸化物が多すぎると、活性炭の含有割合が少なくなり、吸着性能が低下する。例えば、上記の吸着材10は、外壁10A及びリブ10Bを薄く形成しているため、硬度の確保を優先して吸着材10への金属酸化物の添加量を決定することができる。例えば吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下で金属酸化物を添加することで、吸着材10の硬度を向上できるとともに、当該金属酸化物の存在により温度上昇及び温度低下を抑制して吸着性能及びパージ性能を向上できる。なお、前述した通り、外壁10A及び複数のリブ10Bの厚みが0.6mm未満と比較的に薄いことも相まって、パージ性能を向上することができ、さらには吸着性能を向上することもできる。
 なお、温度制御材料は体積比熱及び熱伝導率が活性炭よりも大きければよく、金属酸化物に限られず、ケイ素等の無機酸化物等であってもよい。
 また、温度制御材料としては、金属酸化物の代わりに、相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかを用いることができる。相変化物質及び相転移物質は活性炭よりも熱容量が高い物質であり、例えば、相変化物質の相変化温度及び相転移物質の相転移温度における吸着材10の体積比熱が0.08kcal/L・℃以上となるように添加されるのが好ましい。
 なお、上記の相変化物質及び相転移物質は、所定の相変化温度及び相転移温度で相が変化及び転移する物質であり、上述の金属酸化物と同様の作用を有する物質である。つまり、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が相転移物質に移されるので、活性炭の温度上昇が抑制され、吸着材10の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が相転移物質の保有熱を奪うことにより、活性炭の温度低下が抑制され、吸着材10のパージ性能が向上する。
 また、相変化物質及び相転移物質は、潜熱量が比較的に高いことも相まって、上記のように相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかを含む吸着材の吸着性能及びパージ性能を向上できる。
 相変化物質の相変化温度及び相転移物質の相転移温度は36℃以下であるのが好ましい。また、相変化物質及び相転移物質はカプセル状であるのが好ましい。
 相変化物質としては、活性炭の温度変化に応じて固相と液相との間で相変化可能な物質であれば特に限定されず、有機化合物や無機化合物を使用できる。具体的には、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンイコサン、ドコサンなどの直鎖の脂肪族炭化水素や、天然ワックス、石油ワックス、LiNO3・3H2O、Na2SO4・10H2O、Na2HPO4・12H2Oなどの無機化合物の水和物、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の脂肪酸類、炭素数が12から15の高級アルコール、バルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、ミリスチン酸ミリスチル等のエステル化合物等が挙げられる。
 従って、相変化物質を用いる場合には、相変化物質の種類や添加量を調整することにより、相変化温度における吸着材10の体積比熱を例えば0.08kcal/L・℃以上とすることができる。
 また、相転移物質としては、例えば、二酸化バナジウムとタングステンとの合金(V)が挙げられる(X+Y=1)。例えば、X=0.98(98質量部)、Y=0.02(2質量部)の二酸化バナジウムとタングステンとの合金(V0.980.02)が挙げられる。この場合、相転移物質(V0.980.02)の相転移温度は20℃となり、当該相転移物質の相転移温度における吸着材10の体積比熱を例えば0.08kcal/L・℃以上とすることができる。
 前述の二酸化バナジウムとタングステンとの合金からなる相転移物質において、Y(タンクステンの含有割合)をY=0.02(2質量部)よりも減らすことで、相転移温度を20℃より大きく調整することが可能である。さらには、Y(タンクステンの含有割合)を減らすことで、相転移温度を、20℃より大きく、かつ、36℃以下に調整することも可能である。逆に、Y(タンクステンの含有割合)をY=0.02(2質量部)よりも増加することで、相転移温度を20℃よりも小さく調整することが可能である。このようにY(タングステンの含有割合)を調整することで、相転移温度における吸着材10の体積比熱を例えば0.08kcal/L・℃以上とすることができる。また、相転移物質を用いる場合には、相転移物質の種類や吸着材10への添加量を調整することにより、相転移温度における吸着材10の体積比熱を例えば0.08kcal/L・℃以上とすることができる。
 原材料において、相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかの質量は、活性炭の質量の5質量%以上30質量%以下であるのが好ましい。
 ここで、活性炭から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、活性炭の温度が低下して活性炭のパージ性能が低下してしまう。例えば、活性炭の温度が10℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記の吸着材10には、相変化温度及び相転移温度が36℃以下の相変化物質及び相転移物質等の添加材料が含まれているため、吸着材10に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。
 また、相変化物質及び相転移物質等の添加割合を、活性炭の質量の5質量%以上30質量%以下とすることで、活性炭の温度を適正温度に調整可能である。例えば、添加割合が5質量%未満の場合は、相変化物質及び相転移物質等によって、活性炭の温度の過度な低下を抑制する効果が十分でない。一方、添加割合が30質量%を超える場合は、相変化物質及び相転移物質等の添加によって、吸着材における活性炭の割合が小さくなり吸着性能が低下する。
  (d)メルタブルコア
 吸着材10の原材料には、添加材料として、メルタブルコアを加えることができる。
 メルタブルコアとしては、融点が高く、分解しやすい材料が用いられ、所定の温度の乾燥等により昇華、又は、分解及び揮発する。メルタブルコアを含む原材料を乾燥等すると、メルタブルコアが昇華、又は、分解及び揮発することで、第2細孔が形成される。第2細孔はメルタブルコアと同程度の直径及び長さを有して形成される。例えば、第2細孔は、1μm以上の大きさの細孔である。このような第2細孔は、蒸発燃料及びパージ空気が通流する通路となるため、吸着性能及びパージ性能を高めることができる。
 メルタブルコアとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、パルプ繊維、アミド繊維及びセルロース繊維等のポリマーが用いられる。より好ましくは、メルタブルコアとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン及びパルプ繊維等を用いることができる。
 本実施形態の吸着材10では、複数のセル10Cをパージ空気が通流し、また、厚みが薄い外壁10A及びリブ10Bをパージ空気が透過するため、パージ性能が高い。同様に、複数のセル10Cを蒸発燃料が通流し、また、厚みが薄い外壁10A及びリブ10Bを蒸発燃料が透過するため、吸着性能も高めることが可能である。よって、ポリエチレン及びパルプ繊維等は粉末状とし、長さの短い第2細孔を形成可能である。つまり、第2細孔の長さを長くしなくても蒸発燃料及びパージ空気の透過を向上できるため、第2細孔の長さを短くして吸着材10の硬度の低下を抑制できる。
 第2細孔は、細孔径が1μm以上であり、好ましくは1μm以上100μm以下である。このような範囲に第2細孔の細孔径があることから、吸着材の硬度の低下を抑制できる。なお、第2細孔の細孔径が100μmを超えると、吸着材における第2細孔が大きくなりすぎて硬度を保つことができず、吸着材としての実用性に欠ける。
 第2細孔の細孔径は、好ましくは1μm以上60μm以下であり、より好ましくは1μm以上50μm以下である。
 なお、第2細孔の直径が1μm未満の場合には、蒸発燃料及びパージ時の空気の通流が悪く、脱吸着速度が遅くなり、パージ性能が低下する。一方、第2細孔の直径が100μmを超える場合、吸着材10の骨格中に存在する第2細孔の容積が大きくなり、吸着材10の硬度が低下する。
 メルタブルコアがパルプ繊維の場合、長さが0.5mm以下であるのが好ましい。
 また、メルタブルコアがC-N結合を有すると好ましい。吸着材10を形成する場合に、C-N結合を有するメルタブルコア、活性炭及び添加材料等を混練して加熱すると、メルタブルコアのC-N結合が加熱により切れ、容易に分解及び揮発する。これにより、吸着材10に、C-N結合を有する繊維状のメルタブルコアに由来する第2細孔を形成できる。また、C-N結合が存在することにより、加熱時に炭化物の生成による第2細孔の閉塞が抑制できる。
 吸着材10が上記のメルタブルコアを含んで形成される場合、吸着材10には、活性炭が有する100nm未満の第1細孔と、メルタブルコアに由来する1μm以上の第2細孔とを含む細孔が形成されている。より詳細には、図1に示すように吸着材10の成型体は、外壁10A及びリブ10Bからなる骨格から形成されており、活性炭に由来する100nm未満の第1細孔及びメルタブルコアに由来する1μm以上の第2細孔を有している。このような吸着材10は、100nm未満の第1細孔によって、蒸発燃料中の例えばブタン等を分子レベルで捕捉することができ、吸着性能を高めることができる。また、1μm以上の第2細孔は、蒸発燃料及びパージ空気が通流する通路となるため、吸着性能及びパージ性能を高めることができる。
 (4)吸着材の更なる構成
  (a)ハニカムペレット
 上記実施形態の吸着材10(外径Dは、例えば3.5mmより大きく、40mm以下であり、長手方向の長さLは例えば200mm以下)のうち、吸着材10の外径Dが、例えば3.5mmより大きく、10mm以下である比較的に小さいハニカムペレットにおいても、外壁10A及びリブ10Bの厚みを小さくできる。つまり、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは、0.6mm未満であり、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβの少なくともいずれかの厚みは0.4mmを超えている。
 これにより、比較的に小さいハニカムペレットにおいても、パージ性能及びDBL性能を向上できる。また、比較的に小さいハニカムペレットにおいても、吸着性能を向上することも可能である。
  (b)ハニカム吸着材
 上記実施形態の吸着材10のうち、吸着材10の外径Dが、例えば10mmより大きく、40mm以下であるハニカム吸着材においても、外壁10A及びリブ10Bの厚みを小さくできる。つまり、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは、0.6mm未満であり、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβの少なくともいずれかの厚みは0.4mmを超えている。
 これにより、比較的に大きいハニカム吸着材においても、パージ性能及びDBL性能を向上でき、同様に吸着性能を向上することも可能である。さらに、ハニカム吸着材の外径Dを10mmを超え40mm以下として比較的に大きくすると、外壁により形成される内部空間が大きくなり、この内部空間に軸心方向視において例えば200セル/inch以上のセル10Cを形成できる。よって、セル数に対応してリブ数が多くなり、吸着材10に加わる外圧及び内圧等をリブ10Bによって分散できるため、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβを0.45mm未満としても吸着材10の硬度を確保できる。
  (c)金属酸化物を含む吸着材
 吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下の金属酸化物が含まれている場合には、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは0.6mm未満とすることができる。外径Dは、上記実施形態の吸着材10と同様に、例えば3.5mmより大きく、40mm以下であり、長手方向の長さLは例えば200mm以下とできる。吸着材10に加わる外圧及び内圧等が複数のリブにより分散されて吸着材10の硬度が高まるが、吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下の金属酸化物が含まれることで、金属酸化物の体積当たりの高い熱容量による吸脱着時の熱制御に加え、硬度がさらに高まる。吸着材10の硬度を高めることができる場合、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは、好ましくは0.44mm未満、より好ましくは0.4mm以下、さらに好ましくは0.3mm以下とすることができる。また、吸着材10の硬度低下を考慮して0.15mm以上とすることができ、より好ましくは0.23mm以上とすることができる。このように吸着材10の硬度を高めることで、外壁及び複数のリブの厚みを薄くすることができ、パージ性能及びDBL性能をさらに向上でき、同様に吸着性能を向上することも可能である。
  (d)BWC
 上記ではBWCが3.0g/dLを超えるとした。BWCが大きくなり過ぎるとパージ性能及びDBL性能が低下するため、BWCを13.0g/dL以下とするのが好ましい。パージ性能及びDBL性能の低下を抑制するため、より好ましくはBWCは11.0g/dL以下である。
  (e)パージ効率
 上記吸着材10のパージ効率は、0.86以上であるが、好ましくは0.88以上であり、より好ましくは0.9以上である。パージ効率が0.86を下回る場合はDBL性能が低下する。
  (f)セル数及びリブ数
 上記吸着材10において、外壁10Aの厚みdα、及びリブ10Bの厚みdβを上記の通り薄くすることによって、外壁10Aに囲まれる内部空間に軸心方向視において例えば200セル/inch以上のセル10Cを形成できる。好ましくは200セル/inch以上のセル10Cを形成できる。また好ましくは300セル/inch以上のセル10Cを、より好ましくは500セル/inch以上のセル10Cを、より好ましくは600セル/inch以上のセル10Cを、さらに好ましくは700セル/inch以上のセル10Cを形成できる。このように複数のセル10Cを形成することで、リブ数は少なくとも4以上となる。多数のセル数に対応してリブ数が多くなり、吸着材10に加わる外圧及び内圧等を複数のリブ10Bによって分散でき、吸着材10の硬度を確保できる。
 また、セル10C内におけるパージ空気の通流のし易さ、外壁10A及びリブ10Bの硬度等を考慮し、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβを上記の範囲に抑えるように、セル数を800セル/inch以下とするのが好ましい。同様に、蒸発燃料の通流のし易さを考慮して、セル数を800セル/inch以下とするのが好ましいと言うことができる。
  (g)平衡吸着量の差分
 上記の吸着材10において、n-ブタン濃度が5vol%と50vol%との間でn-ブタン濃度の平衡吸着量の差分が35g/Lを超えるのが好ましい。この場合、蒸発燃料中のブタン等の分子の有効吸着量が大きいため、吸着材10の吸着性能を高めることができる。これにより吸着材10の小型化及び軽量化を図ることができる。
  (h)第2細孔の容積
 上記の吸着材10が、原材料にメルタブルコアを含んで構成されている場合、活性炭に由来する100nm未満の第1細孔と、メルタブルコアに由来する1μm以上の第2細孔とが形成されている。ここで、第2細孔の容積が、吸着材10の質量に対して、0.05mL/gを超え0.35mL/g以下であるのが好ましい。この場合、第2細孔を蒸発燃料及びパージ空気が通流し易く、吸着性能、パージ性能及びDBL性能が向上し、好ましい。
 より好ましくは第2細孔の容積の吸着材10の質量に対する割合が0.1mL/g以上であり、さらに好ましくは0.15mL/g以上である。
  (i)吸着機能材料
 上記では、吸着材10の原材料に活性炭を含めた。しかし、吸着材10において蒸発燃料中のブタン等の分子を吸着可能であれば、吸着材10の原材料には、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト、有機金属錯体、シリカ多孔体等、又はそれらの混合物が含まれていてもよい。ただし、好ましくは、例えば、活性炭、活性アルミナ、又はそれらの混合物を用いることができ、より好ましくは活性炭を用いるのがよい。
 (4)キャニスタ
 次に、上記吸着材10を用いたキャニスタ100について、図4を用いて説明する。キャニスタ100は、自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃料の処理用に設置される。キャニスタ100は、ケース21、カバー22、プレート28、コイルスプリング29、フィルタFを有して構成される。キャニスタ100の内部には吸着材室Rが形成され、上記で製造されたキャニスタ用の吸着材10が収納される。
 ケース21は、下方が開口した中空筒状の合成樹脂(例えば、ナイロン)製の部材である。カバー22は、円盤形状の合成樹脂(例えば、ナイロン)製の部材である。カバー22は、ケース21の下側に例えば振動溶接や接着などによって接合されており、ケース21の開口を塞いでいる。
 ケース21の上側には、タンクポート23、パージポート24、及び大気ポート25が形成されている。タンクポート23は、自動車の燃料タンク(図示なし)の上部と連通しており、燃料タンクから発生する蒸発燃料がタンクポート23を通ってケース21の内部に流入する。パージポート24は、内燃機関の吸気通路(図示なし)に連通する。吸気通路は、内燃機関の吸気管に連通されているか、エンジンの駆動とは独立して駆動制御される吸引ポンプに接続されている。大気ポート25は、大気に開放されており、大気が大気ポート25を通ってケース21の内部に流入する。
 ケース21の内部には、隔壁26及び補助隔壁27が形成されている。隔壁26は、ケース21の内部の上端からカバー22の近傍まで延びる隔壁であって、パージポート24と大気ポート25との間に位置する。補助隔壁27は、ケース21の内部の上端からカバー22に向けて延びる短寸の隔壁であって、タンクポート23とパージポート24との間に位置する。
 隔壁26によって、ケース21の内部の空間が、左右に分けられている。そして、図中右側の空間(大気ポート25の側の空間)が、フィルタFにより上下に仕切られている。この大気ポート25の側の空間の、下側の空間(カバー22の側の空間)を第2領域32とし、上側の空間(大気ポート25の側の空間)を第3領域33とする。また、隔壁26によって分けられたタンクポート23側の空間を第1領域31とする。本実施形態では、第3領域33に、上記のキャニスタ用の吸着材10が配設されており、第1領域31及び第2領域32に活性炭が配設されている。
 第1領域31と第2領域32との間に配置されたフィルタFは、合成樹脂製の不織布や発泡ウレタン製のフィルタであって、蒸発燃料や空気が通流可能に構成されている。第1領域31と第2領域32の下部には、プレート28が配置されている。プレート28は、多数の貫通孔が形成された金属板であって、蒸発燃料や空気が通流可能に構成されている。プレート28は、コイルスプリング29により上方向へ付勢されており、もって第1領域31、第2領域32及び第3領域33に封入されたキャニスタ用の吸着材10及び活性炭が上方に押し固められている。
 以上の構成により、キャニスタ100の内部には、タンクポート23(及びパージポート24)と大気ポート25との間に亘るU字状の流路が形成される。タンクポート23から流入する蒸発燃料は、まず第1領域31に流入し、プレート28の下方を通って、第2領域32に流入し、第3領域33に流入することになる。第1領域31、第2領域32及び第3領域33は、タンクポート23から大気ポート25へ流れる蒸発燃料を吸着する領域であり、活性炭及びキャニスタ用の吸着材10を収容しており、以下、吸着材室Rと総称する場合がある。また第1領域31はタンクポート23に隣接しており、タンク側隣接領域Tと呼ぶ場合がある。第3領域33は大気ポート25に隣接しており、大気側隣接領域Uと呼ぶ場合がある。
 上述の通り、本実施形態では、第3領域33である大気側隣接領域Uに、上記のキャニスタ用の吸着材10が配設されている。キャニスタ用の吸着材10に含まれる活性炭(吸着体)からの蒸発燃料の脱離(パージ)は、パージポート24からの吸気によって大気ポート25から大気が流入して行われる。上記のキャニスタ用の吸着材10は、外壁10A及びリブ10Bの厚みが比較的に薄く形成されているため、パージ性能に優れている。よって、キャニスタ100内の大気側隣接領域Uに上記のキャニスタ用の吸着材10を配設することで、キャニスタのパージ性能を高めることができる。
 また、キャニスタ用の吸着材に、金属酸化物、相転移物質及び相転移物質の少なくともいずれかの添加材料が含まれる場合には、活性炭等の吸着体の温度上昇及び温度低下を抑制でき好ましい。つまり、活性炭等の吸着体から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、吸着体の温度が低下してパージ性能が低下してしまう。例えば、吸着体である活性炭の温度が10℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記構成によれば、吸着材室Rにおける大気ポート25に隣接した大気側隣接領域Uに、上述のキャニスタ用の吸着材10が配設されているから、大気側隣接領域Uにおけるキャニスタ用の吸着材10に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。
 なお、本実施形態では、大気側隣接領域Uに上記のキャニスタ用の吸着材10を配設しているが、タンク側隣接領域Tにも上記のキャニスタ用の吸着材10を配設することができる。
 〔第2実施形態〕
 次に、第2実施形態に係るキャニスタ及びキャニスタに用いられる吸着材について説明する。第2実施形態に係る吸着材10は、第1実施形態に係る吸着材10とは原材料の構成が一部異なり、製造方法等が異なる。異なる点について主に説明し、その他の吸着材の外観構成及びキャニスタへの適用等は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
 第2実施形態に係る吸着材10は、少なくとも、第1細孔を有する活性炭と、有機バインダと、無機材料とを含む原材料から形成される。つまり、第1実施形態に係る吸着材10では、架橋剤が原材料に含まれていたが、第2実施形態に係る吸着材10では、架橋剤は原材料に添加される必須の材料ではない。
 このような原材料は、焼成の工程を経て吸着材10として形成される。第1実施形態では、主に有機バインダ及び架橋剤が吸着材10を成型体として構成するバインダとして機能しているが、第2実施形態では、主に無機材料が吸着材10を成型体として構成するバインダとして機能する。
 第2実施形態に係る吸着材10の製造方法は、次の通りである。前述の活性炭、有機バインダ及び無機材料を含む原材料は、例えばリボンミキサ等の混合機を用いて、水と混合及び混練される。そして、混練された混練材料は、押出成型又は金型成型等により図1~図3に示すハニカム形状に成型される。その後、成型された材料は、赤外線、熱風、蒸気及びマイクロ波等を用いて約200℃以下、例えば約120℃で約3時間で乾燥される。次いで、ベルトキルン等により不活性ガス雰囲気下にて650℃~1000℃で、例えば800℃で約3時間、成型体を焼成して吸着材10が製造される。
 約200℃以下、例えば約120℃での比較的に低温での乾燥及び650℃~1000℃での比較的に高温での焼成は、例えば、成型時の成型体の水分を飛ばす工程、無機材料を固める工程等であり得る。
 また、有機バインダとしては、本実施形態では、吸着材10の製造において焼成の工程が実施されるため、通常のハニカムを成型する際に用いられる有機バインダを使用可能である。有機バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が使用できる。このような有機バインダの添加量は、吸着材10を製造するのに用いる原材料の全質量に対して、3~15質量%程度である。
 また、上述の通り第2実施形態に係る吸着材10の形成過程において焼成工程が含まれる。第2実施形態に係る吸着材10の原材料にメルタブルコアが含まれる場合には、比較的に低温での乾燥及び比較的に高温での焼成は、メルタブルコア等の昇華性物質の昇華工程等であり得る。
 その他、第2実施形態に係る吸着材10に、炭化品、金属酸化物、温度制御材料及びメルタブルコア等が原材料に含まれていてもよい点も上記第1実施形態の吸着材10と同様である。また、第1実施形態において述べた、吸着材10に適用可能な更なる構成についても、第2実施形態に係る吸着材10に適用可能である。また、第2実施形態に係る吸着材10は、第1実施形態と同様にキャニスタに適用可能である。
 〔吸着材の実施例及び比較例〕
 以下に、実施例及び比較例に係る吸着材を製造し、表1~表3の結果を得た。
 下記の実施例及び比較例においては各原材料の分量を絶対量(g)で記載したが、各原材料の分量はこれに限定されるものではなく、相対量(質量部)に置き換えることも可能である。
 (実施例1)
 BWCが15である活性炭53gと、有機バインダとしてCMC6.5gと、架橋剤としてオキサゾリン基含有ポリマー1gと、無機材料としてベントナイト25gと、ヤシガラの炭化品14.5gとを含む原材料を、混合機を用いて水と混合及び混練した。混練された混練材料を、各セル10Cが軸心方向視において三角形状となるように押出成型機により成型し、120℃で3時間のあいだ乾燥することにより吸着材を得た。
 吸着材は、外径6mm、外壁の厚み0.59mm、リブの厚み0.27mm、軸心方向視においてセル数700セル/inchである。
 (実施例2)
 原材料に、無機材料としてベントナイト14.5gと、金属酸化物としてFeを25gとを加え、ヤシガラの炭化品を加えなかった以外は実施例1と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 (実施例3)
 原材料に、ヤシガラの炭化品4.5gと、相変化物質としてヘキサデカンを内包したメラミン被膜を有する7μmのマイクロカプセル10gを加えた以外は実施例1と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 (実施例4)
 原材料に、相変化物質の代わりに、相転移物質(V0.980.02)10gを添加したこと以外は実施例3と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 (実施例5)
 原材料に、メルタブルコアとしてポリエチレン(PE)20gと、ヤシガラの炭化品15.5gとを加え、架橋剤を加えなかった以外は実施例1と同じ原材料とした。原材料を、混合機を用いて水と混合及び混練した混練材料を、各セル10Cが軸心方向視において三角形状となるように押出成型機により成型し、120℃で3時間乾燥した。その後、800℃で約3時間、成型体を焼成することにより吸着材を得た。
 (実施例6)
 原材料に、金属酸化物としてFeを25g加え、ヤシガラの炭化品を加えなかった以外は実施例5と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 (実施例7)
 原材料に、BWCが15である活性炭59gと、無機材料としてベントナイト19gとを加えた以外は実施例1と同じ原材料を用い、混合機を用いて水と混合及び混練した。混練された混練材料を、各セル10Cが軸心方向視において六角形状となるように押出成型機により成型し、120℃で3時間のあいだ乾燥することにより吸着材を得た。
 吸着材は、外径36mm、外壁の厚み0.42mm、リブの厚み0.19mm、セル数600セル/inchである。
 (実施例8)
 原材料に、BWCが15である活性炭53gと、無機材料としてベントナイト25gとを加えた以外は実施例7と同じ原材料を用いた。また、吸着材が、外径36mm、外壁の厚み0.5mm、リブの厚み0.25mm、セル数300セル/inchとなるように製造した以外は、実施例7と同じ方法を用いて吸着材を得た。
 (実施例9)
 BWCが15である活性炭53gと、有機バインダとしてCMC6.5gと、無機材料としてベントナイト25gと、金属酸化物としてFeを53gとを含む原材料を、混合機を用いて水と混合及び混練した。混練された混練材料を、各セル10Cが軸心方向視において四角形状となるように押出成型機により成型し、120℃で3時間のあいだ乾燥することにより吸着材を得た。
 吸着材は、外径4mm、外壁の厚み0.3mm、リブの厚み0.25mm、セル数600セル/inchである。
 (実施例10)
 BWCが17である活性炭41gと、有機バインダとしてCMC6.5gと、無機材料としてベントナイト14gと、金属酸化物としてFeを21gと、メルタブルコアとしてポリエチレン(PE)6.5gと含む原材料を、混合機を用いて水と混合及び混練した。混練された混練材料を、各セル10Cが軸心方向視において六角形状となるように押出成型機により成型し、120℃で3時間のあいだ乾燥することにより吸着材を得た。
 吸着材は、外径36mm、外壁の厚み0.55mm、リブの厚み0.42mm、セル数300セル/inchである。
 (実施例11)
 原材料に、BWCが17である活性炭47gを用いた以外は、実施例10と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 実施例11の吸着材は、外壁の厚み0.45mmである以外は、実施例10と同じ外径36mm、リブの厚み0.42mm、セル数300セル/inchである。
 (実施例12)
 原材料に、BWCが17である活性炭49gを用いた以外は、実施例10と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 実施例12の吸着材は、実施例11の吸着材と外径、外壁の厚み、リブの厚み及びセル数は同じである。
 (実施例13)
 原材料に、メルタブルコアとして、平均粒子径が1.5μmであるポリメチルメタクリレート(PMMA)6.5gを用いた以外は、実施例12と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 実施例13の吸着材は、実施例11の吸着材と外径、外壁の厚み、リブの厚み及びセル数は同じである。
 なお、平均粒子径とは、レーザ回折・散乱法で測定した粒子径をいう。
 (比較例1)
 実施例1と同じ原材料を用いた混練材料を、各セル10Cが軸心方向視において四角形状となるように押出成型機により成型し、120℃で3時間のあいだ乾燥することにより吸着材を得た。
 吸着材は、外径6mm、外壁の厚み0.8mm、リブの厚み0.44mm、セル数290inchである。
 (比較例2)
 原材料に、BWCが11である活性炭56gと、ヤシガラの炭化品11.5gとを加えた以外は比較例1と同じ原材料を用いて同じ方法で吸着材を得た。
 (比較例3)
 原材料に、BWCが13である活性炭50gと、無機材料としてベントナイト37gと、メルタブルコアとしてポリエチレン(PE)13gとを加え、有機バインダとしてのCMC、架橋剤及びヤシガラの炭化品を加えなかった以外は比較例1と同じ原材料を用いた。また、吸着材が、外径4.9mm、外壁の厚み0.8mm、リブの厚み0.7mm、セル数200セル/inchとなるように製造した以外は、比較例1と同じ方法を用いて吸着材を得た。
 (比較例4)
 原材料に、BWCが11である活性炭75gと、有機バインダとしてのCMC10g、無機材料としてベントナイト15gとを加え、ヤシガラの炭化品を加えなかった以外は比較例1と同じ原材料を用いた。また、吸着材が、外径4mm、外壁の厚み0.28mm、リブの厚み0.29mm、セル数500セル/inchとなるように製造した以外は、比較例1と同じ方法を用いて吸着材を得た。
 (比較例5)
 比較例1と同じ原材料を用いた。また、吸着材が、外径6mm、外壁の厚み0.4mm、リブの厚み0.3mm、セル数500セル/inchとなるように製造した以外は、比較例1と同じ方法を用いて吸着材を得た。
 上記の実施例及び比較例において製造された各吸着材について、表1~表3に示す物性値が得られた。
 表1~表3の物性評価のうち、「BWC」、「ブタン濃度5容量%-50容量%の間の平衡吸着量の差分」、「パージ効率」、「B.R」、「硬度」、「第2細孔(細孔径100nm以上)の容積/吸着材の質量」については、実施例1~13、比較例1~5の各吸着材10についての評価値である。一方、DBLについては、実施例1~13、比較例1~5の各吸着材10を図4のキャニスタの第3領域33に配設した場合におけるキャニスタとしての評価値である。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 BWC、及び、ブタン濃度5容量%-50容量%の間の平衡吸着量の差分、BR(Butane Retentivity)等の各種物性値の測定は、ASTMD5228に準拠して行った。
 パージ効率は、次式より求めた。
 パージ効率=(ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量・・・(1)
 累積細孔容積(mL/g)は、多孔質樹脂の第2細孔解析において、1.7psiaから27500psiaまで圧力を加えたときの総水銀圧入量(mL)を試料重量(g)で除することにより求めた。
 硬度は、市販の木屋式硬度計を用いて破壊強度を測定した。
 吸着材が前述のハニカムペレットである場合には、その破壊強度が15N以上の場合はAA(Excellent)とし、10N以上15N未満の場合はA(Good)とし、5N以上10N未満の場合はB(Below Average)とし、5N未満の場合はC(Poor)とした。
 一方、吸着材が前述のハニカム吸着材である場合には、その破壊強度が50N以上の場合はAAとし、30N以上50N未満の場合はAとし、10N以上30N未満の場合はBとし、10N未満の場合はCとした。
 DBL性能は次のように評価した。
 米国ブリードエミッション試験方法(BETP)によって、キャニスタのDBL排出量が20mg未満となるパージ量で判断した。
 AA(Excellent)は、40g/hrのブタン添加ステップの後、100BV(キャニスタの容量の100倍のパージ量)以下のパージを与えて2日間のDBL排出量が20mg未満である場合である。
 A(Good)は、40g/hrのブタン添加ステップの後、157BV(キャニスタの容量の157倍のパージ量)以下のパージを与えて2日間のDBL排出量が20mg未満である場合である。
 B(Below Average)は、40g/hrのブタン添加ステップの後、210BV(キャニスタの容量の210倍のパージ量)以下のパージを与えて2日間のDBL排出量が20mg未満である場合である。
 C(Poor)は、40g/hrのブタン添加ステップの後、210BV(キャニスタの容量の210倍のパージ量)以下のパージを与えて2日間のDBL排出量が20mg以上である場合である。
 (外径、外壁の厚み及びリブの厚み)
 実施例1~6では外壁10Aの厚みdαが0.59mmであり、実施例7では外壁10Aの厚みdαが0.42mmであり、実施例8では外壁10Aの厚みdαが0.5mmである。
 実施例1~8では、BWCは6.4~7.1g/dLであり、ブタン濃度5容量%-50容量%の間の平衡吸着量の差分(以下、単に平衡吸着量の差分と記載)は36~40g/Lである。また、実施例1~8では、パージ効率は0.89~0.93である。硬度は、実施例1~4ではAAと特に優れており、実施例5~8がAと概ね良好である。DBL性能は、実施例1、7,8がAと概ね良好であり、実施例2~6ではAAと特に優れている。
 また、実施例10では外壁10Aの厚みdαが0.55mmであり、実施例11~13では外壁10Aの厚みdαが0.45mmである。
 実施例10~13では、BWCは9.2~10g/dLであり、平衡吸着量の差分は43~47g/Lである。また、実施例10~13では、パージ効率は0.9~0.92である。実施例10~13では、硬度はAと概ね良好であり、DBL性能はAAと特に優れている。
 一方、比較例1~3では外壁10Aの厚みdαが0.8mmである。
 比較例1~3では、BWCは5.7~7.5g/dLであり、平衡吸着量の差分は32~42g/Lである。また、比較例1~3では、パージ効率は0.78~0.82である。硬度は、比較例3ではAAと特に優れており、比較例1、2がAと概ね良好である。しかし、DBL性能は、比較例1~3のいずれもCであり低い。
 上記の結果から、実施例1~8、10~13では外壁10Aの厚みdαが0.6mm未満であり、BWC、平衡吸着量の差分、パージ効率、硬度、DBL性能等が、外壁10Aの厚みdαが0.6mm以上である比較例1~3に比べて優れていることが分かる。特に、外壁10Aの厚みdαが0.6mm以上であると、DBL性能が低下することが分かる。また、比較例2では平衡吸着量の差分が32g/Lと、実施例1~8、10~13に比べて低い。比較例1~3のパージ効率は、実施例1~8、10~13のパージ効率よりも低い。
 よって、吸着材10において、外壁10Aの厚みdαを0、6mm未満とすることで、パージ効率等が優れており、特にDBL性能を高めることができ好ましい。
 また、比較例4では外壁10Aの厚みdαが0.28mmであり、比較例5では外壁10Aの厚みdαが0.4mmである。比較例4、5では、BWCが7.1、6.3であり、平衡吸着量の差分が41、35g/Lである。また、パージ効率は0.9、0.89である。硬度は、比較例4ではCと特に悪く、比較例5ではBとやや悪い。また、DBL性能は、比較例4はAと概ね良好であるが、比較例5ではBとやや悪い。
 一方、実施例7では外壁10Aの厚みdαが0.42mmであり、硬度はAと概ね良好であり、DBL性能はAと概ね良好である。また、実施例10では外壁10Aの厚みdαが0.55mmであり、実施例11~13では外壁10Aの厚みdαが0.45mmであり、実施例7、10~13では硬度はAと概ね良好であり、DBL性能はAAと特に優れている。よって、吸着材10において、外壁10Aの厚みdαが0.4mmを超えていると、硬度及びDBL性能を高めることができ好ましい。
 以上より、吸着材10において、外壁10Aの厚みdαは0.6mm未満である。また、厚みdαは0.4mmを超えていると好ましい。
 なお、実施例7において外壁10Aの厚みdαが0.42mmの場合に硬度及びDBL性能が概ね良好である。実施例7では、外径Dが36mmの吸着材10であるので、比較的に大きい吸着材10においては、外壁10Aの厚みdαは0.45mm未満とすることもでき、この場合、外壁10Aの厚みdαは0.4mmを超えていると好ましい。
 また、実施例11~13において外壁10Aの厚みdαが0.45mmの場合に、硬度が概ね良好及びDBL性能が特に優れている。
 吸着材10のリブ10Bの厚みdβについては、外壁10Aの厚みdαと同様に定義できる。つまり、リブ10Bの厚みdβは少なくとも0.6mm未満である。また、厚みdβは0.4mmを超えていてもよい。
 なお、リブ10Bの厚みdβについて、実施例1~6の比較的に小さい吸着材10においては0.27mmである。また、比較的に大きい吸着材10においては、リブ10Bの厚みdβは、実施例7では0.19mmであり、実施例8では0.25mmである。
 また、比較的に大きい吸着材10である実施例10~13では、リブ10Bの厚みdβは0.42mmである。これらの場合に硬度及びDBL性能が概ね良好か特に優れている。 
 実施例1~6では外径Dが6mmであり、外径Dが3.5mm以上10mm以下である比較的に小さいハニカムペレットである。また、実施例7、8、10~13では外径Dが36mmであり、外径が10mmを超え40mm以下である比較的に大きいハニカム吸着材である。ハニカムペレットにおいても、ハニカム吸着材においても、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは0.6mm未満であり、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβの少なくともいずれかは0.4mmを超えていると好ましい。
 さらにリブ10Bの厚みdβについて検討する。実施例1~6ではリブ10Bの厚みdβが0.27mmであり、実施例7ではリブ10Bの厚みdβが0.19mmであり、実施例8ではリブ10Bの厚みdβが0.25mmであり、実施例10~13ではリブ10Bの厚みdβが0.42mmである。一方、比較例1、2ではリブ10Bの厚みdβが0.44mmであり、比較例3ではリブ10Bの厚みdβが0.7mmである。前述の通り、比較例1~3のDBL性能は、実施例1~8、10~13のDBL性能よりも劣っている。よって、より好ましくはリブ10Bの厚みdβは0.44mm未満であり、さらに好ましくは0.3mm以下である。また、好ましくはリブ10Bの厚みdβは0.15mm以上であり、より好ましくは0.19mm以上である。なお、実施例1~8、10~13を参照すると、吸着材を構成するセルの形状、添加する架橋剤、無機材料、炭化品、金属酸化物等の量によって、リブ10Bの厚みdβを0.6mm未満において適宜調整可能である。
 また、実施例9では外径Dが4mmであり、外壁10Aの厚みdαが0.3mmであり、リブ10Bの厚みdβが0.25mmである。実施例9では、金属酸化物としてFeが53g含まれている。金属酸化物の添加量は、38.5質量%である。金属酸化物は比較的に固い無機物から形成されているため、吸着材10に金属酸化物が含まれていることで吸着材10の硬度が高まる。よって、実施例9では、硬度はAと概ね良好である。また、実施例9ではDBL性能もAAと特に優れている。
 また、実施例2では外径Dが6mmであり、外壁10Aの厚みdαが0.59mmであり、リブ10Bの厚みdβが0.27mmであり、金属酸化物としてFeが25g含まれている。金属酸化物の添加量は、25質量%である。実施例2では、硬度はAAと特に優れている。また、実施例2ではDBL性能もAAと特に優れている。
 また、実施例6では外径Dが6mmであり、外壁10Aの厚みdαが0.59mmであり、リブ10Bの厚みdβが0.27mmであり、金属酸化物としてFeが25g含まれている。金属酸化物の添加量は、19.3質量%である。実施例6では、硬度はAAと特に優れている。また、実施例6ではDBL性能はAと概ね良好である。
 また、実施例10では外径Dが36mmであり、外壁10Aの厚みdαが0.55mmであり、リブ10Bの厚みdβが0.42mmであり、金属酸化物としてFeが21g含まれている。金属酸化物の添加量は、23.6質量%である。実施例10では、硬度はAと概ね良好であり、DBL性能はAAと特に優れている。
 また、実施例11では外径Dが36mmであり、外壁10Aの厚みdαが0.45mmであり、リブ10Bの厚みdβが0.42mmであり、金属酸化物としてFeが21g含まれている。金属酸化物の添加量は、22.1質量%である。実施例11では、硬度はAと概ね良好であり、DBL性能はAAと特に優れている。
 また、実施例12、13では外径Dが36mmであり、外壁10Aの厚みdαが0.45mmであり、リブ10Bの厚みdβが0.42mmであり、金属酸化物としてFeが21g含まれている。メルタブルコアとして実施例12ではポリエチレン(PE)が6.5g含まれており、実施例13ではポリメチルメタクリレート(PMMA)が6.5g含まれている。実施例12、13では金属酸化物の添加量は、21.6質量%である。実施例12、13では、硬度はAと概ね良好であり、DBL性能はAAと特に優れている。
 このことから、金属酸化物が吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下含まれている吸着材10は、外壁の厚みdα及びリブの厚みdβを0.6mm未満とすることができる。なお、実施例9では外径Dが4mmであり、外径Dが3.5mm以上10mm以下である比較的に小さいハニカムペレットである。しかし、外径Dをある程度大きくすることで内部空間に形成されるセル10Cのセル数が多くなり硬度が大きくなるため外壁10Aの厚みdα及びリブの厚みdβを薄くできるとの考察から、前述の金属酸化物の含有量、外壁の厚みdα及びリブの厚みdβは、外径Dが3.5mm以上40mm以下のハニカムペレット及びハニカム吸着材に適用できる。
 また、四角形状のセル10Cが形成された実施例9の吸着材10と、四角形状のセル10Cが形成された比較例1、2の吸着材10とについて比較する。実施例9では外壁10Aの厚みdαが0.3mmであるのに対して、比較例1、2では外壁10Aの厚みdαが0.8mmである。また、実施例9ではリブ10Bの厚みdβが0.25mmであるのに対して、比較例1、2ではリブ10Bの厚みdβが0.44mmである。DBL性能については、比較例1、2がCと特に悪いのに対して、実施例9ではAAと特に優れている。
 よって、金属酸化物が吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下含まれている吸着材10において、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβは、好ましくは0.44mm未満、より好ましくは0.4mm以下、さらに好ましくは0.3mm以下である。
 また、金属酸化物が吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下含まれている吸着材10において、外壁の厚みdα及びリブの厚みdβは、硬度の低下を考慮し、0.15mm以上とすることができ、より好ましくは0.23mm以上とするこができる。例えば、実施例9に示すように、外壁の厚みdαは0.3mm以上であるのが好ましく、また、リブの厚みdβが0.25mm以上であるのが好ましい。
 なお、実施例9の吸着材のようにセル10Cが四角形状である場合には、実施例1~8、10~13の三角形状及び六角形状のセル10Cを有する吸着材10に比べて硬度が低下する傾向にある。しかし、上述の通り、吸着材10に対して金属酸化物を10質量%以上70質量%以下含ませることで、吸着材10の硬度を高めることができる。
 (BWC)
 実施例1~9においてBWCは6.4~7.1g/Lであり、実施例10~13においてBWCは9.2~10g/Lである。よって、BWCが3.0g/dLを超え、13.0g/dL以下とするのが好ましい。吸着性能を向上するため、より好ましくはBWCは5.0g/dL以上であり、さらに好ましくは6.0g/dL以上である。パージ性能及びDBL性能の低下を抑制するため、より好ましくはBWCは11.0g/dL以下である。
 (パージ効率)
 実施例1~9、10~13では、パージ効率0.89~0.94である。よって、実施例の吸着材10においてパージ効率は0.86以上であるのが好ましく、好ましくは0.88以上であり、より好ましくは0.9以上である。
 (セルの形状、セル数及びリブ数)
 実施例1~6においては、セル10Cが三角形状であり、軸心方向視においてセル数が700セル/inchであり、実施例1~4では硬度がAAで特に優れており、実施例5、6では硬度がAで概ね良好である。また、実施例1ではDBL性能が〇で概ね良好であり、実施例2~6ではDBL性能がAAで特に優れている。
 実施例7では、セル10Cが六角形状であり、セル数が600セル/inchであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能が〇で概ね良好である。
 実施例8では、セル10Cが六角形状であり、セル数が300セル/inchであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能が〇で概ね良好である。
 実施例9では、セル10Cが四角形状であり、セル数が600セル/inchであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能がAAで特に優れている。
 実施例10~13では、セル10Cが六角形状であり、セル数が300セル/inchであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能がAAで特に優れている。
 一方、比較例1、2では、セル10Cが四角形状であり、セル数が290セル/inchであり、比較例1、2では硬度が〇で概ね良好であるが、DBL性能がCで特に悪い。
 比較例3では、セル10Cが四角形状であり、セル数が200セル/inchであり、硬度がAAで特に優れているが、DBL性能がCで特に悪い。
 比較例4では、セル10Cが四角形状であり、セル数が500セル/inchであり、硬度がCで特に悪く、DBL性能が〇で概ね良好である。
 比較例5では、セル10Cが四角形状であり、セル数が500セル/inchであり、硬度がBでやや悪く、DBL性能もBでやや悪い。
 よって、セル数は200セル/inch以上であるのが好ましい。より好ましくは300セル/inch以上、より好ましくは500セル/inch以上、より好ましくは600セル/inch以上、さらに好ましくは700セル/inch以上である。
 リブ数は、セル数を200セル/inch以上とすることで、少なくとも4本以上となる。よって、セル数に応じて、リブ数が4本以上となるようにリブ10Bが形成された吸着材10が形成されるのが好ましい。
 実施例1~13と、比較例1~5とを比較すると、四角形状のセル10Cを有する比較例1~5の吸着材よりも、三角形状及び六角形状のセル10Cを有する実施例1~13の方が特性が優れている。実施例9では、比較例1~5と同様の四角形状のセル10Cを有しているが、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能がAAで特に優れている。実施例9では、金属酸化物が吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下含まれているため、外壁10Aの厚みdαを0.3mmと小さくし、かつリブ10Bの厚みdβを0.25mmと小さくできており、パージ性能及びDBL性能等が向上していると考えられる。同様に、外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβが小さいため、吸着性能も向上可能であると考えられる。
 よって、セル10Cの形状として、三角形状及び六角形状が好ましい。また、硬度を確保して外壁10Aの厚みdα及びリブ10Bの厚みdβを小さくできる場合には、四角形状のセル10Cを採用できる。
 (平衡吸着量の差分)
 実施例1~9では、平衡吸着量の差分は36~40g/Lであり、吸着性能が高い。よって、平衡吸着量の差分が35g/Lを超えているのが好ましい。また、実施例10~13では、平衡吸着量の差分は43~47g/Lであり、吸着性能がさらに高い。一方で、実施例10~13の吸着材はDBL性能がAAと特に優れている。よって、実施例10~13の吸着材は、吸着性能及びパージ性能が特に向上されている。
 (第2細孔の容積)
 実施例5では、第2細孔の容積が吸着材10の質量に対して0.34mL/gであり、平衡吸着量の差分は36g/Lであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能がAAで特に優れている。実施例6では、第2細孔の容積が吸着材10の質量に対して0.31mL/gであり、平衡吸着量の差分は39g/Lであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能がAAで特に優れている。実施例10~13では、第2細孔の容積が吸着材10の質量に対して0.2mL/gであり、平衡吸着量の差分は43~47g/Lであり、硬度が〇で概ね良好であり、DBL性能がAAで特に優れている。
 よって、第2細孔の容積が、吸着材10の質量に対して、0.05mL/gを超え0.35mL/g以下であるのが好ましい。第2細孔の細孔容積が吸着材10の質量に対して0.05mL/g以下の場合は、吸着材10内の通路の割合が小さく、脱吸着速度が遅くなり、吸着性能及びパージ性能が低下する。また、第2細孔の細孔容積が吸着材10の質量に対して0.35mL/gを超える場合は、蒸発燃料及びパージ空気が通流する通路が吸着材10内に過度に形成されて強度が低下し、また、活性炭の含有量が少なくなるため、BWCの値が低下する。
 (金属酸化物の添加割合)
 実施例2では、活性炭が53g、カルボキシメチルセルロース6.5g、架橋剤が1g、無機材料が14.5gが含まれており、金属酸化物が25g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、25質量%である。
 実施例6では、活性炭が53g、カルボキシメチルセルロース6.5g、無機材料が25g、メルタブルコア20gが含まれており、金属酸化物が25g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、19.3質量%である。
 実施例9では、活性炭が53g、カルボキシメチルセルロース6.5g、無機材料が25gが含まれており、金属酸化物が53g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、38.5質量%である。
 実施例10では、活性炭が41g、カルボキシメチルセルロース6.5g、無機材料が14gが含まれており、金属酸化物が21g、メルタブルコアとしてのポリエチレン(PE)が6.5g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、23.6質量%である。
 実施例11では、活性炭が47g、カルボキシメチルセルロース6.5g、無機材料が14gが含まれており、金属酸化物が21g、メルタブルコアとしてのポリエチレン(PE)が6.5g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、22.1質量%である。
 実施例12では、活性炭が49g、カルボキシメチルセルロース6.5g、無機材料が14gが含まれており、金属酸化物が21g、メルタブルコアとしてのポリエチレン(PE)が6.5g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、21.6質量%である。
 実施例13では、活性炭が49g、カルボキシメチルセルロース6.5g、無機材料が14gが含まれており、金属酸化物が21g、メルタブルコアとしてのポリメチルメタクリレート(PMMA)が6.5g添加されている。この場合、金属酸化物の添加量は、21.6質量%である。
 以上の結果から、金属酸化物は、吸着材10に対して10質量%以上70質量%以下で含まれているのが好ましく、より好ましくは15質量%以上50質量%以下であり、さらに好ましくは19質量%以上40質量%以下である。金属酸化物は、吸着材10の硬度を高める機能を有するとともに、温度制御材料としての機能も有するため、両者の兼ね合いを考慮して原材料に対する添加割合を決定するのがよい。
 (炭化品の添加割合)
 炭化品の原材料に対する添加割合は、実施例1、7、8では14.5質量%、実施例3では4.5質量%、実施例4では14.5質量%、実施例5では12.9質量%である。よって、炭化品の原材料に対する添加割合は、原材料に対して例えば5質量%以上30質量%以下であるのが好ましく、より好ましくは10質量%以上20質量%以下であるのが好ましい。炭化品を加えることで、BWCを調整することができ、また、吸着材10の硬度を高めることができる。
 (相変化物質又は相転移物質の添加割合)
 相変化物質の活性炭に対する添加割合は、実施例3では18.9質量%である。相転移物質の原材料に対する添加割合は、実施例4では18.9質量%である。よって、相変化物質又は相転移物質の活性炭に対する添加割合は5質量%以上30質量%以下であるのが好ましい。
 〔他の実施形態〕
 なお上述の実施形態(他の実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
 (1)上記実施形態では、大気側隣接領域Uにキャニスタ用の吸着材10を配設しているが、タンク側隣接領域Tに次のキャニスタ用の吸着材を配設することができる。
 当該変形例のキャニスタ用の吸着材に用いる活性炭は、ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが15.0g/dL以上であると好ましい。
 そして、ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが15.0g/dL以上の活性炭と、相変化温度が36℃以上である相変化物質及び相転移温度が36℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料とを含む。
 上記構成によれば、吸着材室Rにおけるタンク側隣接領域Tに、温度変化に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる相変化物質等の添加材料を含むキャニスタ用の吸着材が配設されている。よって、当該キャニスタ用の吸着材により活性炭の温度変化を抑制して活性炭の性能低下を防ぐことができる。
 また、燃料タンクへの給油が行われる際には、一度に多量の蒸発燃料がキャニスタ100に流入する場合がある。タンクポート23から流入した蒸発燃料は、タンクポート23近傍から大気ポート25へ向けて吸着帯を形成し、その吸着帯では吸着熱により活性炭の温度が上昇する。活性炭は35℃(約35℃)を超えると、吸着性能が顕著に低下してしまう。上記の構成によれば、タンク側隣接領域Tは、燃料タンクへの給油の際、活性炭への蒸発燃料の吸着による発熱によって活性炭の温度が35℃以上になる領域であり、そのタンク側隣接領域Tに相変化温度が36℃以上である相変化物質及び相転移温度が36℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料を含む吸着材が配設されている。よって、活性炭の温度が35℃を超える事態が抑制されるので好ましい。
 さらに、活性炭を含む吸着材がタンク側隣接領域Tに配設されるから、吸着材室Rに収納される活性炭の量の減少が抑制され、吸着性能の低下を抑制できる。
 (2)上記実施形態では、吸着材10の外形状は中空形状の円筒状であるが、吸着材10の外形状はこれに限定されない。吸着材10は、例えば楕円形状、長方形状及び正方形状等であってもよい。
 (3)上記実施形態では、図4に示すように、吸着材室Rが第1領域31、第2領域32及び第3領域33の3つに区分けされている。しかし、第2領域32及び第3領域33からなる領域は2つに区分けされるのではなく、3つ以上に区分けされていてもよい。この場合も同様に、大気ポート25に最も隣接している領域が大気側隣接領域Uであり、当該大気側隣接領域Uに上記実施形態の吸着材10が配置される。
 (4)上記実施形態では、図4に示すキャニスタ100のように、大気側隣接領域Uに上記実施形態の吸着材10が配置される。しかし、大気ポート25側の吸着材室Rが複数の領域に区分けされ、各領域に吸着材10のうちハニカム吸着材及びハニカムペレットが組み合わされて配置されてもよい。
 このようなキャニスタについて以下に図5を用いて説明する。
 図4のキャニスタ100では右側の空間(大気ポート25の側の空間)がフィルタFにより上下に2つに分けられているが、図5のキャニスタ100では右側の空間(大気ポート25の側の空間)がフィルタFにより上下に3つに分けられている。図5のキャニスタ100のその他の構成は図4と同様である。
 この大気ポート25の側の空間の、下側(大気ポート25から離隔している側)から、下側の空間(カバー22の側の空間)を第2領域32とし、中央の空間を第3領域(大気側離隔領域)33とし、上側の空間(大気ポート25の側の空間)を第4領域(大気側隣接領域U)34とする。また、隔壁26によって分けられたタンクポート23側の空間は第1領域31である。本例では、第4領域34に吸着材10のうち外径D及び長さLが比較的に大きいハニカム吸着材が配設されており、第3領域33に吸着材10のうち外径D及び長さLが比較的に小さいハニカムペレットが配設されており、第1領域31及び第2領域32に活性炭が配設されている。例えば、外径Dが3.5mm以上10mm以下である吸着材10はハニカムペレットと称され、外径が10mmを超え40mm以下である吸着材10はハニカム吸着材と称される場合がある。
 第2領域32、第3領域33、第4領域34は、大気ポート25に向かう方向に沿って隣接しているのが好ましい。ただし、第2領域32と第3領域33との間、第3領域33と第4領域34との間の少なくともいずれかに別途の空間が設けられていてもよい。
 本例では、このように第4領域34及び第3領域33に、順に吸着材10のうちハニカム吸着材及び吸着材10のうちハニカムペレットが配設されている。
 そして、第3領域33に配設される吸着材10のうちハニカムペレットのBWC、第4領域34に配設される吸着材10のうちハニカム吸着材のBWCは、順に小さくなる。つまり、吸着材10のうちハニカムペレットのBWC(第3領域33)>吸着材10のうちハニカム吸着材のBWC(第4領域34)の関係を満たす。
 上述の通り、本例では、第4領域34である大気側隣接領域Uに、キャニスタ用の吸着材10のうちハニカム吸着材が配設され、第3領域33にキャニスタ用の吸着材10のうちハニカムペレットが配設されている。キャニスタ用の吸着材10に含まれる活性炭(吸着体)からの蒸発燃料の脱離(パージ)は、パージポート24からの吸気によって大気ポート25から大気が流入して行われる。上記のキャニスタ用の吸着材10は、外壁10A及びリブ10Bの厚みが比較的に薄く形成されているため、パージ性能に優れている。よって、キャニスタ100内の大気側隣接領域Uである第4領域34及びそれに隣接する第3領域33に上記のキャニスタ用の吸着材10を配設することで、キャニスタのパージ性能を高めることができる。
 本例では、特に、第2領域32に配設された活性炭のBWCが高くブタン吸着性能が高くても、第2領域32から大気ポート25に向かう領域、つまり第3領域33(大気側離隔領域)33、及び、第4領域34(大気側隣接領域)34のそれぞれに配設されたハニカムペレット及びハニカム吸着材によってキャニスタ100のDBL性能を高めることができる。つまり、第2領域32に配設された活性炭によってブタンの吸着量が大きくなった場合であっても、第3領域33に比較的に小さいハニカムペレットが配設されているため、第3領域33に配設されたハニカムペレットの外表面積が大きいこと等により第3領域33でのパージ性能を高め、キャニスタ100のDBL性能を高めることができる。また、第3領域33に隣接する第4領域34に比較的に大きいハニカム吸着材がさらに配設されているため、パージされた蒸発燃料中のブタンの吸着を第4領域34において抑制して、キャニスタ100のパージ性能を高め、DBL性能を高めることができる。
 また、本例では、特に、吸着材10のうちハニカムペレットのBWC(第3領域33)>吸着材10のうちハニカム吸着材のBWC(第4領域34)の関係を満たしており、大気ポート25に向かうほどBWCが小さくなる。よって、大気ポート25に向かうほどパージ後のブタンの残存量が少なく、DBLの性能が向上する。
 また、キャニスタ用の吸着材10に金属酸化物、相転移物質及び相転移物質の少なくともいずれかの添加材料が含まれる場合には、活性炭等の吸着体の温度上昇及び温度低下を抑制でき好ましい。つまり、活性炭等の吸着体から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、吸着体の温度が低下してパージ性能が低下してしまう。例えば、吸着体である活性炭の温度が10℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記構成によれば、吸着材室Rにおける大気ポート25に隣接した大気側隣接領域Uである第4領域34にキャニスタ用の吸着材10のうちハニカム吸着材が配設され、それに隣接する第3領域33に上記のキャニスタ用の吸着材10のうちハニカムペレットが配設されているから、キャニスタ用の吸着材10に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。
 一実施例として、第4領域34には実施例1~13のいずれかの吸着材10のハニカム吸着材が配設され、第3領域33には実施例1~13のいずれかの吸着材10のハニカムペレットが配設され、その他の第1領域31及び第2領域32には活性炭が配設されて、キャニスタ100が構成されてもよい。特にDBL性能が優れている実施例2~6、9、10~13のいずれかの吸着材10からハニカム吸着材及びハニカムペレットが構成されていると好ましい。このようなキャニスタ100のDBL性能はAAで特に優れていると考えられる。
10       :吸着材
10A      :外壁
10B      :リブ
10C      :セル

Claims (19)

  1.  キャニスタに充填される吸着材であって、
     筒状の外壁と、
     前記外壁の軸心に沿って複数のセルに仕切る複数のリブとを備え、
     前記外壁の厚み及び前記複数のリブの厚みは0.6mm未満であり、前記外壁と前記複数のリブとの少なくともいずれかの厚みは0.4mmを超えており、
     前記外壁の外径が3.5mm以上40mm以下であり、
     ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが3.0g/dLを超えており、
     ASTMD5228によるBWC評価法における、以下の式で示されるパージ効率が0.86以上である、吸着材。
       パージ効率=(ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量・・・(1)
  2.  前記外壁の外径が3.5mm以上10mm以下である、請求項1に記載の吸着材。
  3.  前記外壁の厚み及び前記複数のリブの厚みは0.45mm未満であり、
     前記外壁の外径が10mmを超え40mm以下である、請求項1に記載の吸着材。
  4.  キャニスタに充填される吸着材であって、
     筒状の外壁と、
     前記外壁の軸心に沿って複数のセルに仕切る複数のリブとを備え、
     前記外壁の厚み及び前記複数のリブの厚みは0.6mm未満であり、
     前記外壁の外径が3.5mm以上40mm以下であり、
     前記吸着材には、前記吸着材に対して10質量%以上70質量%以下の金属酸化物が含まれており、
     ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが3.0g/dLを超えており、
     ASTMD5228によるBWC評価法における、以下の式で示されるパージ効率が0.86以上である、吸着材。
       パージ効率=(ブタン吸着量-ブタン保持量)/ブタン吸着量・・・(1)
  5.  前記複数のセルの形状各々は、軸心方向視において三角形状及び六角形状の少なくともいずれかである、請求項1~4のいずれか1項に記載の吸着材。
  6.  前記吸着材は、n-ブタン濃度が5vol%と50vol%との間でn-ブタン濃度の平衡吸着量の差分が35g/Lを超える、請求項1~5のいずれか1項に記載の吸着材。
  7.  前記吸着材は、少なくとも、活性炭と、前記活性炭よりも体積比熱及び熱伝導率の少なくとも1つが高い温度制御材料とを含んで構成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の吸着材。
  8.  前記温度制御材料は、金属酸化物、相変化温度36℃以下である相変化物質、及び、相転移温度36℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質である、請求項7に記載の吸着材。
  9.  前記吸着材は、少なくとも、活性炭を含んで構成されており、
     前記吸着材には、前記活性炭に由来する100nm未満の第1細孔と、メルタブルコアに由来する1μm以上の第2細孔とが形成されており、前記第2細孔の容積が、前記吸着材の質量に対して、0.05mL/gを超え0.35mL/g以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の吸着材。
  10.  前記複数のセルのセル数が200セル/inch以上であり、かつ、前記複数のリブのリブ数が4本以上である、請求項1~9のいずれか1項に記載の吸着材。
  11.  内燃機関の燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、内燃機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、前記タンクポートから前記大気ポートへと蒸発燃料が流れる吸着材室を有する蒸発燃料処理用のキャニスタにおいて、
     前記吸着材室における前記大気ポートに隣接した大気側隣接領域に、請求項1~10のいずれか1項に記載の吸着材が配設されているキャニスタ。
  12.  前記大気側隣接領域よりも前記大気ポートから離隔し前記大気側隣接領域に隣接した大気側離隔領域に、請求項1~10のいずれか1項に記載の吸着材が配設されており、
     前記大気側隣接領域に配設されている吸着材は、前記外壁の外径が10mmを超え40mm以下であるハニカム吸着材であり、
     前記大気側離隔領域に配設されている吸着材は、前記外壁の外径が3.5mm以上10mm以下であるハニカムペレットである、請求項11に記載のキャニスタ。
  13.  前記ハニカムペレットのBWC>前記ハニカム吸着材のBWCの関係を満たす、請求項12に記載のキャニスタ。
  14.  前記吸着材室における前記タンクポートに隣接したタンク側隣接領域に、ASTMD5228によるBWC評価法における、BWCが15.0g/dL以上の活性炭と、相変化温度が36℃以上である相変化物質及び相転移温度が36℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの温度制御材料とを含む吸着材が配設されている、請求項11~13のいずれか1項に記載のキャニスタ。
  15.  請求項1~10のいずれか1項に記載の吸着材の製造方法であって、
     少なくとも、活性炭と、有機バインダと、架橋剤と、無機材料とを混合し、その後混練し、
     前記混練された混練材料を前記成型体に成型し、
     前記成型体に100℃以上200℃以下の乾燥処理を施す、
     吸着材の製造方法。
  16.  請求項1~10のいずれか1項に記載の吸着材の製造方法であって、
     少なくとも、活性炭と、有機バインダと、無機材料とを混合し、その後混練し、
     前記混練された混練材料を前記成型体に成型し、
     前記成型体に700℃以上900℃以下の焼成処理を施す、
     吸着材の製造方法。
  17.  さらに、前記活性炭よりも体積比熱及び熱伝導率の少なくとも1つが高い温度制御材料として、金属酸化物、相変化温度36℃以下である相変化物質、及び、相転移温度36℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質が混合され、その後混練される、請求項15又は16に記載の吸着材の製造方法。
  18.  さらに、メルタブルコアが混合され、その後混練される、請求項15~17のいずれか1項に記載の吸着材の製造方法。
  19.  さらに、前記吸着材に対して10質量%以上70質量%以下の金属酸化物が混合され、その後混練される、請求項15~18のいずれか1項に記載の吸着材の製造方法。
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